インピーダンス調整回路とそれを備える集積回路及びそれを利用した出力ドライバのインピーダンス調整方法
【課題】インピーダンス較正回路とそれを備える集積回路及びそれを利用した出力ドライバのインピーダンス調節方法を提供する。
【解決手段】較正回路、第1レジスタ、及び第2レジスタを備えることを特徴とするインピーダンス調整回路である。較正回路は、較正端子に連結された外部抵抗に内部電圧を供給して基準電流を生成し、基準電流、第1及び第2基準電圧、及び第1及び第2インピーダンス制御信号に応答して第1及び第2較正信号を出力する。第1レジスタは、第1較正信号に応答して第1インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。第2レジスタは、第2較正信号に応答して第2インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。これにより、出力ドライバにより伝送される信号のスキューを減少させることができる。
【解決手段】較正回路、第1レジスタ、及び第2レジスタを備えることを特徴とするインピーダンス調整回路である。較正回路は、較正端子に連結された外部抵抗に内部電圧を供給して基準電流を生成し、基準電流、第1及び第2基準電圧、及び第1及び第2インピーダンス制御信号に応答して第1及び第2較正信号を出力する。第1レジスタは、第1較正信号に応答して第1インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。第2レジスタは、第2較正信号に応答して第2インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。これにより、出力ドライバにより伝送される信号のスキューを減少させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置の出力ドライバに係り、特に、出力ドライバのインピーダンスを調整する回路に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、半導体装置の受信端または送信端には、伝送チャンネルの特性インピーダンスと同じ抵抗値を持つターミネーション抵抗が連結される。ターミネーション抵抗は、受信端または送信端のインピーダンスと伝送チャンネルの特性インピーダンスとをマッチングさせて、伝送チャンネルを通じて伝送される信号の反射を抑制する。従来のターミネーション抵抗は半導体チップの外部に設置されたが、最近にはターミネーション抵抗が半導体チップの内部に設置される形態のオンダイのターミネ-ター(On−Die Terminators:ODT)装置が主に使われている。前記ODT装置は、オン/オフ動作により前記ODTに流れる電流を制御するスイッチング回路を備えるために、チップ外部に設置されたターミネーション抵抗に比べて消耗電力がより小さい。しかし、前記ODT装置は、PVT(process、voltage、temperature)変化によってその抵抗値が変わるために、使用前に前記ODT装置の抵抗値を較正する過程が必要である。それと関連した従来の技術として、インピーダンスマッチング回路が特許文献1に記載されている。
【0003】
図1は、チャンネルを通じてチップセットに連結された従来の半導体装置10を示す図面である。前記半導体装置10は、チャンネル20を通じてチップセット30と通信する。図1で、Z0は、前記チャンネル20の特性インピーダンスを表し、CPは、前記チャンネル20上に存在する寄生キャパシタンスを表す。前記半導体装置10は、出力ドライバ11、入力レシーバ12、及び内部回路13を備える。前記出力ドライバ11は、PMOSトランジスタP及び抵抗R1で構成されるプルアップ回路14と、NMOSトランジスタN及び抵抗R2で構成されるプルダウン回路15とを備える。前記出力ドライバ11は、データ信号を出力する動作以外にODTとしてさらに動作する。ここで、前記出力ドライバ11による出力ノードDでのインピーダンスは、前記特性インピーダンスZ0とほぼ等しくされねばならない。
【0004】
前記出力ドライバ11がドライバとして動作するとき、内部データ信号DOUTにより前記PMOSトランジスタPと前記NMOSトランジスタNのうち一つがターンオンされる。このとき、前記出力ノードDでのインピーダンスは、前記プルアップ回路14または前記プルダウン回路15のインピーダンスにより決定される。したがって、前記プルアップ回路14または前記プルダウン回路15のインピーダンスが前記特性インピーダンスZ0とマッチングされねばならない。また、前記出力ドライバ11がODTとして動作するとき、前記PMOSトランジスタPと前記NMOSトランジスタNとがいずれもターンオンされる。このとき、前記出力ノードDでのインピーダンスは、前記プルアップ回路14と前記プルダウン回路15とのインピーダンスの並列和により決定される。したがって、前記プルアップ回路14及び前記プルダウン回路15の並列和インピーダンスが前記特性インピーダンスZ0とマッチングされねばならない。前記出力ドライバ11のインピーダンスを較正する従来の方法は、基準電圧としてVDD/2を使用する。すなわち、前記PMOSトランジスタPと前記NMOSトランジスタNのうち一つがターンオンされるとき、前記出力ノードDで発生する電圧VoutがVDD/2になるように前記プルアップ回路14及び前記プルダウン回路15のインピーダンスが較正される。しかし、VDD/2は、前記出力ドライバ11が実際に動作するとき、前記出力ノードDで発生する電圧Voutと関係ない電圧レベルである。
【0005】
前記内部データ信号DOUTがロジックハイ状態であるとき、前記PMOSトランジスタPがターンオフされ、前記NMOSトランジスタNはターンオンされる。このとき、前記出力ドライバ11の出力ノードD1(図2)で発生する電圧Vout1は、下の数式で計算できる。
【数1】
前記式(1)により、前記内部データ信号DOUTがロジックハイ状態であるとき、前記電圧Vout1は0.3Vと計算される。
【0006】
また、前記内部データ信号DOUTがロジックロー状態であるとき、前記PMOSトランジスタPがターンオンされ、前記NMOSトランジスタNはターンオフされる。このとき、前記出力ノードD1で発生する電圧Vout1は下の数式で計算できる。
【数2】
前記式(2)により、前記内部データ信号DOUTがロジックロー状態であるとき、前記電圧Vout1は1.2Vと計算される。
【0007】
前述したように、前記出力ドライバ11が実際に動作するとき、前記出力ノードD1で発生する電圧Vout1は0.3Vまたは1.2Vであり、0.75V(すなわち、VDD/2)とは関係がないということが分かる。したがって、VDD/2を基準電圧として使用して較正された出力ドライバは、実際に動作するときにその動作特性が低下する。
【0008】
図3Aは、従来の方法で較正された出力ドライバの動作特性を示すグラフである。図3Aで、A1−A3は、従来の方法でインピーダンスが較正された出力ドライバのプルダウン回路の動作特性を表し、B1−B3は、従来の方法でインピーダンスが較正された出力ドライバのプルアップ回路の動作特性を表す。また、A1及びB1は、動作条件の最も良い出力ドライバの動作特性であり、A3及びB3は、動作条件が最も悪い出力ドライバの動作特性である。A2及びB2は、中間の動作条件を持つ出力ドライバの動作特性である。前記出力ドライバは従来の方法、すなわち、VDD/2の基準電圧を使用して較正されたため、A1−A3がVDD/2(0.75V)で一致し、B1−B3もVDD/2(0.75V)で一致すると見られる。
【0009】
図3Bは、従来の方法で較正された出力ドライバのシミュレーション結果を示す図面である。図3Bは、前記出力ドライバの出力電圧がVDD/2(0.75V)であるとき、図3Aに図示されたA1−A3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路のインピーダンスが40Ωにそれぞれ調整された場合、チャンネル20に存在する寄生キャパシタンスCPの値による伝送信号のスキュー及びアパーチャを示す。ここで、説明の便宜上A1−A3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路をそれぞれA1−A3と称する。一方、前記出力ドライバの出力電圧が0.3Vであるとき、前記プルダウン回路A1−A3のインピーダンスはそれぞれ38Ω、36Ω、32Ωである。図3Bに示すように、前記寄生キャパシタンスCPが増加するにつれて、前記プルダウン回路A1−A3のスキューが大きくなり、アパーチャは小さくなる。ここで、前記プルダウン回路A1−A3間のスキューの変化量及びアパーチャの変化量をそれぞれ説明すれば、次の通りである。まず、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路A1−A3のスキューの変化量は、それぞれ1ps、3ps、2ps、1psであって、4psより小さなことが分かる。また、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路A1−A3のアパーチャの変化量は、それぞれ9mV、13mV、14mV、12mVであって、15mVより小さなことが分かる。ここで、最も望ましい出力ドライバのインピーダンス較正方法は、出力ドライバの動作条件に関係なく出力ドライバのスキュー及びアパーチャの変化量を減少させることである。
【0010】
前述したように、従来の較正方法は出力ドライバが実際に動作するときの出力電圧と関係のないVDD/2を使用するので、伝送信号のスキュー及びアパーチャの変化量を増加させ、出力ドライバの動作性能を低下させるという問題点がある。
【0011】
【特許文献1】米国特許第6,690,211号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明が解決しようとする技術的課題は、伝送信号のスキューが減少するように出力ドライバのインピーダンスを較正するインピーダンス調整回路を提供するところにある。
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、伝送信号のスキューが減少するように出力ドライバのインピーダンスを調節するインピーダンス調整回路を備える集積回路を提供するところにある。
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、伝送信号のスキューを減少させる出力ドライバのインピーダンス調節方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記技術的課題を達成するための本発明によるインピーダンス調整回路は、較正回路、第1レジスタ、及び第2レジスタを備えることを特徴とする。較正回路は、較正端子に連結された外部抵抗に内部電圧を供給して基準電流を生成し、基準電流、第1及び第2基準電圧、及び第1及び第2インピーダンス制御信号に応答して第1及び第2較正信号を出力する。第1レジスタは、第1較正信号に応答して第1インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。第2レジスタは、第2較正信号に応答して第2インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。
【0014】
前記他の技術的課題を達成するための本発明による集積回路は、第1インピーダンス較正回路、第2インピーダンス較正回路、及び選択制御回路を備えるインピーダンス調整回路を備えることを特徴とする。第1インピーダンス較正回路は、ドライバ較正回路、第1レジスタ、及び第2レジスタを備える。ドライバ較正回路は、第1較正端子に連結された第1外部抵抗に内部電圧を供給して第1基準電流を生成し、第1基準電流、第1及び第2基準電圧、及び第1及び第2インピーダンス制御信号に応答して第1及び第2較正信号を出力する。第1レジスタは、第1較正信号に応答して第1インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。第2レジスタは、第2較正信号に応答して第2インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。選択的に、第1インピーダンス較正回路は第1レジスタ及び第1インバータを備えられる。第1レジスタは外部の制御装置から伝送チャンネルを通じて受信される第1インピーダンス制御信号を保存し、保存された第1インピーダンス制御信号を出力する。第1インバータは第1インピーダンス制御信号を反転させ、その反転された信号を第2インピーダンス制御信号として出力する。
【0015】
第2インピーダンス較正回路は、ODT較正回路、第3レジスタ、及び第4レジスタを備える。ODT較正回路は、第2較正端子に連結された第2外部抵抗に内部電圧を供給して第2基準電流を生成し、第2基準電流、第3及び第4基準電圧、及び第3及び第4インピーダンス制御信号に応答して第3及び第4較正信号を出力する。第3レジスタは、第3較正信号に応答して第3インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。第4レジスタは、第4較正信号に応答して第4インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。選択的に、第2インピーダンス較正回路は、第2レジスタ及び第2インバータを備えられる。第2レジスタは、制御装置から伝送チャンネルを通じて受信される第3インピーダンス制御信号を保存し、保存された第3インピーダンス制御信号を出力する。第2インバータは、第3インピーダンス制御信号を反転させ、その反転された信号を第4インピーダンス制御信号として出力する。選択制御回路は、選択制御信号、第1及び第2制御ロジック信号、及び第1ないし第4インピーダンス制御信号に応答して第1及び第2選択信号を出力する。望ましくは、第1選択信号により出力ドライバのプルアップ回路のインピーダンスが決定され、第2選択信号により出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスが決定される。
【0016】
前記さらに他の技術的課題を達成するための本発明による出力ドライバのインピーダンス調節方法は、前記出力ドライバがドライバとして動作するとき、第1較正端子に連結された第1外部抵抗に内部電圧を供給して第1基準電流を生成するステップと、前記第1基準電流と第1及び第2基準電圧とに基づいて第1インピーダンス較正動作を行い、第1選択信号を発生させて前記出力ドライバのインピーダンスを第1設定値に調節するステップと、前記出力ドライバがODTとして動作するとき、第2較正端子に連結された第2外部抵抗に前記内部電圧を供給して第2基準電流を生成するステップと、前記第2基準電流と第3及び第4基準電圧とに基づいて第2インピーダンス較正動作を行い、第2選択信号を発生させて前記出力ドライバのインピーダンスを第2設定値に調節するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によるインピーダンス較正回路とそれを備える集積回路及びそれを利用した出力ドライバのインピーダンス調節方法は、出力ドライバにより伝送される信号のスキューを減少させて、信号を安定的に伝送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び図面に記載された内容を参照せねばならない。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は同じ部材を示す。
【0019】
図4は、本発明の一実施形態によるインピーダンス較正回路100のブロック図である。図4を参考すれば、前記インピーダンス較正回路100は、較正回路101、第1レジスタ102、及び第2レジスタ103を備える。前記較正回路101は、第1較正回路110及び第2較正回路120を備える。前記第1較正回路110は、第1電流源112、第1比較器113、第2電流源114、プルダウン回路115、第2比較器116、第1スイッチング回路117、及び第2スイッチング回路118を備える。
【0020】
前記第1電流源112は、較正端子111に連結された外部抵抗Rzに基準電流Irを供給し、比較信号COMに応答して前記基準電流Irを増減させる。前記第1比較器113は、前記較正端子111で発生する第1出力電圧V1と基準電圧VOLまたはVOHとを比較し、その比較結果によって前記比較信号COMを出力する。ここで、前記基準電圧VOLは、ODT兼用出力ドライバ(図示せず)が実際に動作するときに前記ODT兼用出力ドライバから出力される信号の最小電圧レベルである。また、前記基準電圧VOHは、前記ODT兼用出力ドライバ(図示せず)が実際に動作するときに前記ODT兼用出力ドライバから出力される信号の最大電圧レベルである。前記第1出力電圧V1が前記基準電圧VOLまたはVOHより大きいとき、前記第1比較器113は、前記比較信号COMをロジックハイに出力する。
【0021】
前記第2電流源114は前記第1電流源112と電流ミラーを形成して、第1ミラー電流Im1を発生させ、前記比較信号COMに応答して第1ミラー電流Im1を増減させる。前記プルダウン回路115は、第1インピーダンス制御信号FIS1によりそのインピーダンス値が決定される。したがって、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値が変更されるとき、前記プルダウン回路115のインピーダンス値も変更される。前記プルダウン回路115は、前記第1ミラー電流Im1をグラウンドに流して第1制御ノードCN1に第2出力電圧V2を発生させる。前記プルダウン回路115は、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路と実質的に同一に構成される。
【0022】
前記第2比較器116は、前記第2出力電圧V2と前記基準電圧VOLまたはVOHとを比較し、その比較結果によって第1較正信号FCS1を出力する。さらに詳細には、前記第2出力電圧V2が前記基準電圧VOLまたはVOHよりさらに大きいとき、前記第2比較器116が前記第1較正信号FCS1をロジックハイに出力する。ここで、前記第1及び第2比較器113、116には同じ基準電圧が入力される。
【0023】
前記第1レジスタ102は、較正制御信号CALに応答してイネーブルまたはディセーブルされる。前記第1レジスタ102は、前記第1較正信号FCS1に応答して保存された前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を増減させる。これをさらに詳細に説明すれば、初期状態で前記第1レジスタ102には前記第1インピーダンス制御信号FIS1の初期値が保存された状態である。前記第1較正信号FCS1がロジックハイ状態であるとき、前記第1レジスタ102は、クロック信号CLKに応答して前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を1ビットずつ増加させる。また、前記第1較正信号FCS1がロジックロー状態であるとき、前記第1レジスタ102は、クロック信号CLKに応答して前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を1ビットずつ減少させる。
【0024】
前記第1スイッチング回路117は、前記第1電流源112と内部電圧VDDとの間に連結され、前記較正制御信号CALに応答してターンオンまたはターンオフされる。前記第2スイッチング回路118は、前記第2電流源114と前記内部電圧VDDとの間に連結され、前記較正制御信号CALに応答してターンオンまたはターンオフされる。
【0025】
前記第2較正回路120は、第3電流源121、プルアップ回路122、電流ミラー回路123、第3比較器124、及び第3スイッチング回路125を備える。前記第3電流源121は前記第1電流源112と電流ミラーを形成して第2ミラー電流Im2を発生させ、前記比較信号COMに応答して前記第2ミラー電流Im2を増減させる。前記プルアップ回路122は、第2インピーダンス制御信号FIS2によりそのインピーダンス値が決定される。したがって、前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値が変更されるとき、前記プルアップ回路122のインピーダンス値も変更される。前記プルアップ回路122は、前記ODT兼用出力ドライバのプルアップ回路と実質的に同一に構成され、第2制御ノードCN2に連結される。前記電流ミラー回路123は、前記第3電流源121に連結されるゲートを持つNMOSトランジスタNM1、NM2を備える。前記NMOSトランジスタNM1のドレインは前記第3電流源121に連結され、ソースはグラウンドに連結される。前記NMOSトランジスタNM2のドレインは前記第2制御ノードCN2に連結され、ソースは前記グラウンドに連結される。前記電流ミラー回路123は、前記第2ミラー電流Im2に応答して第3ミラー電流Im3を発生させ、第2制御ノードCN2に第3出力電圧V3を発生させる。前記第2ミラー電流Im2は、前記第3電流源121から前記NMOSトランジスタNM1を通じて前記グラウンドに流れ、前記第3ミラー電流Im3は、前記プルアップ回路122から前記NMOSトランジスタNM2を通じて前記グラウンドに流れる。前記第3比較器124は、前記第3出力電圧V3と前記基準電圧VOHまたはVOLとを比較し、その比較結果によって第2較正信号FCS2を出力する。それをさらに詳細に説明すれば、前記第3出力電圧V3が前記基準電圧VOHまたはVOLより大きいとき、前記第3比較器124が前記第2較正信号FCS2をロジックハイに出力する。ここで、前記第3比較器124に入力される基準電圧は、前記第1及び第2比較器113、116に入力される基準電圧と異なる。例えば、前記第1及び第2比較器113、116に前記基準電圧VOLが入力されるとき、前記第3比較器124には前記基準電圧VOHが入力される。また、前記第1及び第2比較器113、116に前記基準電圧VOHが入力されるとき、前記第3比較器124には前記基準電圧VOLが入力される。
【0026】
前記第2レジスタ103は、前記較正制御信号CALに応答してイネーブルまたはディセーブルされる。前記第2レジスタ103は、前記第2較正信号FCS2に応答して保存された前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を増減させる。それをさらに詳細に説明すれば、初期状態で前記第2レジスタ103には前記第2インピーダンス制御信号FIS2の初期値が保存された状態である。前記第2較正信号FCS2がロジックハイ状態であるとき、前記第2レジスタ103は、前記クロック信号CLKに応答して前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を1ビットずつ増加させる。また、前記第2較正信号FCS2がロジックロー状態であるとき、前記第2レジスタ103は、前記クロック信号CLKに応答して前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を1ビットずつ減少させる。前記第3スイッチング回路125は、前記第3電流源121と前記内部電圧VDDとの間に連結され、前記較正制御信号CALに応答してターンオンまたはターンオフされる。
【0027】
次いで、ODT兼用出力ドライバがドライバとして動作するとき、前記インピーダンス較正回路100が前記ODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正する動作を説明する。ドライバとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、前記第1及び第2比較器113、116には前記基準電圧VOLが入力され、前記第3比較器124には前記基準電圧VOHが入力される。また、較正端子111には外部抵抗Rzが連結される。このとき、前記外部抵抗Rzの抵抗値は、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路の較正されるべきインピーダンス値と同一に設定される。例えば、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスが40Ωに較正されねばならない場合、40Ωの前記外部抵抗Rzが前記較正端子111に連結される。前記較正制御信号CALがイネーブルされれば、前記第1ないし第3スイッチング回路117、118、125がターンオンされ、前記第1及び第2レジスタ102、103がイネーブルされる。前記外部抵抗Rzには、前記第1電流源112を通じて前記内部電圧VDDが供給され、前記較正端子111で第1出力電圧V1が発生する。前記第1出力電圧V1のレベルは、前記第1電流源112により発生する基準電流Ir及び前記外部抵抗Rzにより決定される。
【0028】
前記第1比較器113は、前記第1出力電圧V1と前記基準電圧VOLとを比較し、前記比較信号COMを出力する。前記第1電流源112は、前記比較信号COMに応答して前記基準電流Irを増減させる。その結果、前記基準電流Irに比例して前記第1出力電圧V1が増減する。結局、前記第1出力電圧V1が前記基準電圧VOLと同一になるように前記基準電流Irの量が調節される。このとき、前記第2電流源114は、前記比較信号COMに応答して前記基準電流Irと同じ第1ミラー電流Im1を発生させる。また、前記第3電流源121も前記比較信号COMに応答して前記基準電流Irと同じ第2ミラー電流Im2を発生させる。一方、第1インピーダンス制御信号FIS1の初期値により前記プルダウン回路115が所定のインピーダンス値を持つように調節される。前記プルダウン回路115は前記第1ミラー電流Im1をグラウンドに流し、第1制御ノードCN1に第2出力電圧V2を発生させる。第2出力電圧V2のレベルは、前記第1ミラー電流Im1及び前記プルダウン回路115のインピーダンスにより決定される。ここで、前記基準電流Irが所定値に維持されることによって前記第1ミラー電流Im1も前記所定値に維持されるので、前記プルダウン回路115のインピーダンスが変更されるとき、前記第2出力電圧V2のレベルも変更される。
【0029】
前記第2比較器116は、前記第2出力電圧V2と前記基準電圧VOLとを比較し、その比較結果によって第1較正信号FCS1をロジックハイまたはロジックローに出力する。前記第1レジスタ102は、前記第1較正信号FCS1がロジックハイであるときに前記クロック信号CLKに応答して、第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を増加させる。また、前記第1レジスタ102は、前記第1較正信号FCS1がロジックローであるときに前記クロック信号CLKに応答して、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を減少させる。前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値が増加するとき、前記プルダウン回路115のインピーダンスが減少し、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値が減少するとき、前記プルダウン回路115のインピーダンスが増加する。前記第1レジスタ102は、前記第2出力電圧V2が前記基準電圧VOLが同一になるように、前記プルダウン回路115のインピーダンスを調節する前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値をそのまま維持する。その結果、前記第1インピーダンス制御信号FIS1に応答して、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスが較正された前記プルダウン回路115のインピーダンスと同一に調節される。
【0030】
前記電流ミラー回路123は前記第2ミラー電流Im2と同じ第3ミラー電流Im3を発生させ、前記第2制御ノードCN2に第3出力電圧V3を発生させる。前記第3出力電圧V3は、“内部電圧VDD−前記プルアップ回路122による分配電圧”と同一である。また、前記プルアップ回路122の分配電圧は、前記第3ミラー電流Im3と前記プルアップ回路122とのインピーダンスにより決定される。ここで、前記第2ミラー電流Im2が前記所定値に維持されることによって、前記第3ミラー電流Im3も前記所定値に維持されるので、前記プルアップ回路122のインピーダンスが変更されるときに前記第3出力電圧V3のレベルも変更される。
【0031】
前記第3比較器124は、前記第3出力電圧V3と前記基準電圧VOHとを比較し、その比較結果によって第2較正信号FCS2をロジックハイまたはロジックローに出力する。前記第2レジスタ103は、前記第2較正信号FCS2がロジックハイであるとき、前記クロック信号CLKに応答して第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を増加させる。また、前記第2レジスタ103は、前記第2較正信号FCS2がロジックローであるとき、前記クロック信号CLKに応答して前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を減少させる。前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値が増加するときに前記プルアップ回路122のインピーダンスが増加し、前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値が減少するときに前記プルアップ回路122のインピーダンスが減少する。前記第2レジスタ103は、前記第3出力電圧V3が前記基準電圧VOHと同一になるように前記プルアップ回路122のインピーダンスを調節する前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値をそのまま維持する。その結果、前記第2インピーダンス制御信号FIS2に応答して、前記ODT兼用出力ドライバのプルアップ回路のインピーダンスが、較正された前記プルアップ回路122のインピーダンスと同一に調節される。
【0032】
次いで、前記ODT兼用出力ドライバがODTとして動作するとき、前記インピーダンス較正回路100が前記ODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正する動作は、前述したものといくつかの差異点を除いては実質的に同一であるので、説明の重複を回避するためにその具体的な説明は省略する。ODTとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、前記第1及び第2比較器113、116には前記基準電圧VOHが入力され、前記第3比較器124には前記基準電圧VOLが入力される。また、較正端子111に連結される外部抵抗Rzの抵抗値は、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路の較正されるべきインピーダンス値と同一に設定される。例えば、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスが120Ωに較正されねばならない場合、120Ωの前記外部抵抗Rzが前記較正端子111に連結される。ここで、前記ODT兼用出力ドライバがODTとして動作するときとドライバとして動作するとき、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路の較正されるべきインピーダンス値が相異なるので、前記外部抵抗Rzの抵抗値も変更されねばならない。
【0033】
図5は、図4に図示されたプルダウン回路115の詳細な回路図である。前記プルダウン回路115は、ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路と実質的に同一に構成される。図5を参考すれば、前記プルダウン回路115は、第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3を備える。前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路に備えられるサブダウン回路の数が変更されるとき、前記プルダウン回路115に備えられるサブダウン回路の数も変更されうる。前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3は、それぞれ複数のNMOSトランジスタN1〜NK及び複数の抵抗RD1〜RDKをそれぞれ含む。前記NMOSトランジスタN1〜NKは、第1インピーダンス制御信号FIS1のビットDB1〜DBKに応答してそれぞれターンオンまたはターンオフされる。前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3それぞれに含まれるNMOSトランジスタの数及び抵抗の数は、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット数と同一である。例えば、前記第1インピーダンス制御信号FIS1が5ビット(DB1〜DB5)であるとき、前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3は、それぞれNMOSトランジスタN1〜N5及び抵抗RD1〜RD5を含む。このとき、前記抵抗RD1〜RD5の抵抗値は下の数式のように設定できる。
【数3】
【0034】
例えば、ドライバとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、初期状態で前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビットDB1〜DB5が“00100”であるとき、前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3それぞれの前記NMOSトランジスタN3のみターンオンされ、前記NMOSトランジスタN1、N2、N4、N5はいずれもターンオフされる。その結果、前記第2制御ノードCN2で発生する第2出力電圧V2は、3個の前記抵抗RD3により決定される。また、前記ビットDB1〜DB5の値が“00101”に増加するとき、前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3それぞれの前記NMOSトランジスタN3、N5のみターンオンされ、前記NMOSトランジスタN1、N2、N4はいずれもターンオフされる。その結果、前記第2出力電圧V2は、前記抵抗RD3より小さな抵抗値、すなわち、前記抵抗RD3、RD5の並列和インピーダンスにより決定されるので、減少する。また、前記ビットDB1〜DB5の値が“00011”に減少するとき、前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3それぞれの前記NMOSトランジスタN4、N5のみターンオンされ、前記NMOSトランジスタN1、N2、N3はいずれもターンオフされる。その結果、前記第2出力電圧V2は、前記抵抗RD3より大きい抵抗値、すなわち、前記抵抗RRDK4、RD5の並列和インピーダンスにより決定されるので、増加する。一方、ODTとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、スイッチング回路(図示せず)をターンオフさせて前記第2及び第3サブダウン回路PD2、PD3に入力される前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビットDB1〜DB5を遮断し、前記第1サブダウン回路PD1にのみ前記ビットDB1〜DB5が入力されるように制御できる。
【0035】
図6は、図4に図示されたプルアップ回路122の詳細な回路図である。前記プルアップ回路122は、ODT兼用出力ドライバのプルアップ回路と実質的に同一に構成される。図6を参考すれば、前記プルアップ回路122は、第1ないし第3サブアップ回路PU1〜PU3を備える。前記ODT兼用出力ドライバのプルアップ回路に備えられるサブアップ回路の数が変更されるとき、前記プルアップ回路122に備えられるサブアップ回路の数も変更されうる。前記第1ないし第3サブアップ回路PU1〜PU3は、それぞれ複数のPMOSトランジスタP1〜PK及び複数の抵抗RU1〜RUKをそれぞれ含む。前記PMOSトランジスタP1〜PKは、第2インピーダンス制御信号FIS2のビットUB1〜UBKに応答してそれぞれターンオンまたはターンオフされる。前記第1ないし第3サブアップ回路PU1〜PU3それぞれに含まれるPMOSトランジスタの数及び抵抗の数は、前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット数と同一である。例えば、前記第2インピーダンス制御信号FIS2が5ビットUB1〜UB5であるとき、前記第1ないし第3サブアップ回路PU1〜PU3は、それぞれPMOSトランジスタP1〜P5及び抵抗RU1〜RU5を含む。このとき、前記抵抗RU1〜RU5の抵抗値は下の数式のように設定できる。
【数4】
【0036】
例えば、ドライバとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、初期状態で前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビットUB1〜UB5が“11011”であるとき、前記第1ないし第3サブアップ回路UD1〜UD3それぞれの前記PMOSトランジスタP3のみターンオンされ、前記PMOSトランジスタP1、P2、P4、P5はいずれもターンオフされる。その結果、内部電圧VDDと前記第2制御ノードCN2との間のインピーダンスは3個の前記抵抗RU3により決定される。また、前記ビットUB1〜UB5の値が“11100”に増加するとき、前記第1ないし第3サブアップ回路UD1〜UD3それぞれの前記PMOSトランジスタP4、P5のみターンオンされ、前記PMOSトランジスタP1、P2、P3はいずれもターンオフされる。その結果、前記内部電圧VDDと前記第2制御ノードCN2との間のインピーダンスは、前記抵抗RU3より大きい抵抗値、すなわち、前記抵抗RU4、RU5の並列和インピーダンスにより決定されるので、増加する。また、前記ビットUB1〜UB5の値が“11010”に減少するとき、前記第1ないし第3サブアップ回路UD1〜UD3それぞれの前記PMOSトランジスタP3、P5のみターンオンされ、前記PMOSトランジスタP1、P2、P4はいずれもターンオフされる。その結果、前記内部電圧VDDと前記第2制御ノードCN2との間のインピーダンスは、前記抵抗RU3より小さな抵抗値、すなわち、前記抵抗RD3、RD5の並列和インピーダンスにより決定されるので、減少する。一方、ODTとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、スイッチング回路(図示せず)をターンオフさせて前記第2及び第3サブアップ回路PU2、PU3に入力される前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビットUB1〜UB5を遮断し、前記第1サブアップ回路PU1にのみ前記ビットUB1〜UB5が入力されるように制御できる。
【0037】
図7は、本発明の他の実施形態によるインピーダンス較正回路200のブロック図である。図7を参考すれば、前記インピーダンス較正回路200は、較正回路201、第1レジスタ202、及び第2レジスタ203を備える。前記インピーダンス較正回路200の構成及び具体的な動作は、第1ないし第3電流源212、214、221と前記第1ないし第3スイッチング回路217、218、225とがそれぞれPMOSトランジスタで具現されたことを除いては、図4に図示されたインピーダンス較正回路100と同一である。したがって、インピーダンス較正回路200の詳細な説明は省略する。
【0038】
図8は、本発明によるインピーダンス調整回路400を備える半導体装置300を示す図面である。前記半導体装置300は、ODT兼用出力ドライバ310、入力レシーバ320、内部回路330及びインピーダンス調整回路400を備える。前記インピーダンス調整回路400は、第1較正制御信号CAL1または第2較正制御信号CAL2に応答してインピーダンス較正動作を行い、第1選択信号UF1〜UFK、US1〜USK、UT1〜UTKと第2選択信号DF1〜DFK、DS1〜DSK、DT1〜DTKとを出力する。前記ODT兼用出力ドライバ310は、第1ないし第3プルアップ回路311〜313と第1ないし第3プルダウン回路314〜316とを備える。前記第1ないし第3プルアップ回路311〜313は、出力ノードNoutに並列に連結され、前記第1ないし第3プルダウン回路314〜316も前記出力ノードNoutに並列に連結される。前記第1ないし第3プルアップ回路311〜313それぞれは、PMOSトランジスタPS1〜PSK及び抵抗RP1〜RPKを含み、前記第1ないし第3プルダウン回路314〜316それぞれは、NMOSトランジスタNS1〜NSK及び抵抗RN1〜RNKを含む。
【0039】
前記第1プルアップ回路311のPMOSトランジスタPS1〜PSKは、前記第1選択信号UF1〜UFKに応答してターンオンまたはターンオフされ、前記第2プルアップ回路312のPMOSトランジスタPS1〜PSKは、前記第1選択信号US1〜USKに応答してターンオンまたはターンオフされ、前記第3プルアップ回路313のPMOSトランジスタPS1〜PSKは、前記第1選択信号UT1〜UTKに応答してターンオンまたはターンオフされる。また、前記第1ないし第3プルアップ回路311〜313それぞれの前記抵抗RP1〜RPKは、下の数式で表現される。
【数5】
【0040】
前記第1プルダウン回路314のNMOSトランジスタNS1〜NSKは、前記第2選択信号DF1〜DFKに応答してターンオンまたはターンオフされ、前記第2プルダウン回路315のNMOSトランジスタNS1〜NSKは、前記第2選択信号DS1〜DSKに応答してターンオンまたはターンオフされ、前記第3プルダウン回路316のNMOSトランジスタNS1〜NSKは、前記第2選択信号DT1〜DTKに応答してターンオンまたはターンオフされる。また、前記第1ないし第3プルダウン回路314〜316それぞれの前記抵抗RN1〜RNKは、下の数式で表現される。
【数6】
【0041】
図9は、本発明の一実施形態によるインピーダンス調節回路401のブロック図である。図9を参考すれば、前記インピーダンス調節回路401は、第1インピーダンス較正回路410、第2インピーダンス較正回路420、及び選択制御回路430を備える。前記第1インピーダンス較正回路410は、ドライバ較正回路411、第1レジスタ412、及び第2レジスタ413を備える。前記ドライバ較正回路411、前記第1レジスタ412、及び前記第2レジスタ413は、第1較正制御信号CAL1に応答してイネーブルまたはディセーブルされる。前記ドライバ較正回路411、前記第1レジスタ412、及び前記第2レジスタ413の構成及び具体的な動作は、図4に図示された較正回路101、第1レジスタ102、及び第2レジスタ103とそれぞれ同一である。前記ドライバ較正回路411は、イネーブルされるときに基準電圧VOL、VOHに基づいて較正動作を行い、第1及び第2較正信号FCS1、FCS2を出力する。ここで、前記基準電圧VOLは、ODT兼用出力ドライバ(図8の310参照)がドライバとして実際に動作するときに出力ノードNoutに発生する電圧VOの最小値である。また、前記基準電圧VOHは、前記ODT兼用出力ドライバ310が実際に動作するときに前記出力ノードNoutに発生する電圧VOの最大値である。前記第1レジスタ412は、前記第1較正信号FCS1に応答して第1インピーダンス制御信号FIS1を出力し、前記第2レジスタ413は、前記第2較正信号FCS2に応答して第2インピーダンス制御信号FIS2を出力する。
【0042】
前記第2インピーダンス較正回路420は、ODT較正回路421、第3レジスタ422、及び第4レジスタ423を備える。前記ODT較正回路421、前記第3レジスタ422、及び前記第4レジスタ423は、第2較正制御信号CAL2に応答してイネーブルまたはディセーブルされる。前記ODT較正回路421、前記第3レジスタ422、及び前記第4レジスタ423の構成及び具体的な動作は、図4に図示された較正回路101、第1レジスタ102、及び第2レジスタ103とそれぞれ同一である。前記ODT較正回路421は、イネーブルされるときに基準電圧VOL、VOHに基づいて較正動作を行い、第3及び第4較正信号FCS3、FCS4を出力する。前記第3レジスタ422は、前記第3較正信号FCS3に応答して第3インピーダンス制御信号FIS3を出力し、前記第4レジスタ423は、前記第4較正信号FCS4に応答して第4インピーダンス制御信号FIS4を出力する。
【0043】
前記選択制御回路430は、前記第1ないし第4インピーダンス制御信号FIS1〜FIS4、選択制御信号ODTS、第1及び第2制御ロジック信号CLG1、CLG2、及び内部データ信号RDATに応答して、第1選択信号UF1〜UFK、US1〜USK、UT1〜UTK及び第2選択信号DF1〜DFK、DS1〜DSK、DT1〜DTKを出力する。
【0044】
図10は、図9に図示された選択制御回路430の詳細なブロック図である。図10を参考すれば、前記選択制御回路430は、第1ロジック回路431、第2ロジック回路432、及び第3ロジック回路433を備える。前記第1ロジック回路431は、マルチプレクサ441、442、NORゲート443、NANDゲート444、及びインバータ445、446を備える。前記マルチプレクサ441は、選択制御信号ODTSに応答して第1制御ロジック信号CLG1と第2制御ロジック信号CLG2のうち一つを出力する。さらに詳細には、前記マルチプレクサ441は、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるときに前記第1制御ロジック信号CLG1を出力し、前記選択制御信号ODTSがディセーブルされるときに前記第2制御ロジック信号CLG2を出力する。望ましくは、前記第1ロジック制御信号CLG1はロジックハイ状態であり、前記第2ロジック制御信号CLG2はロジックロー状態である。また、前記ODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作せねばならないとき、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされる。
【0045】
前記マルチプレクサ442は、前記選択制御信号ODTSに応答して前記第1制御ロジック信号CLG1と前記第2制御ロジック信号CLG2のうち一つを出力する。さらに詳細には、前記マルチプレクサ442は、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるときに前記第2制御ロジック信号CLG2を出力し、前記選択制御信号ODTSがディセーブルされるときに前記第1制御ロジック信号CLG1を出力する。
【0046】
前記NORゲート443は、前記マルチプレクサ441の出力信号と、内部データ信号RDATまたは前記第2制御ロジック信号CLG2に応答してロジック信号G1を出力する。ここで、ODT兼用出力ドライバ310が実質的に動作しないハイインピーダンス状態であるとき及び、ODTとして動作するときに前記NORゲート443に、前記内部データ信号RDATの代わりに前記第2制御ロジック信号CLG2が入力される。また、前記ODT兼用出力ドライバ310がドライバとして動作するとき、前記NORゲート443に前記内部データ信号RDATが入力される。結果的にODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作するとき、前記NORゲート443は、前記ロジック信号G1をロジックロー状態に維持する。前記インバータ445は、前記ロジック信号G1を反転させ、その反転された信号を第1制御信号L1として出力する。
【0047】
前記NANDゲート444は、前記マルチプレクサ442の出力信号と、前記内部データ信号RDATまたは前記第1制御ロジック信号CLG1に応答してロジック信号G2を出力する。ここで、ODT兼用出力ドライバ310が実質的に動作しないハイインピーダンス状態であるとき及び、ODTとして動作するときに前記NANDゲート444に前記内部データ信号RDATの代わりに前記第1制御ロジック信号CLG1が入力される。また、前記ODT兼用出力ドライバ310がドライバとして動作するとき、前記NANDゲート444に前記内部データ信号RDATが入力される。結果的にODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作するとき、前記NANDゲート444は前記ロジック信号G2をロジックハイ状態に維持する。前記インバータ446は前記ロジック信号G2を反転させ、その反転された信号を第2制御信号L2として出力する。
【0048】
前記第2ロジック回路432は、第1及び第2選択回路451、452と第1ないし第3出力回路453、454、455とを備える。前記第1及び第2選択回路451、452はそれぞれマルチプレクサM1〜MKを備える。前記第1選択回路451のマルチプレクサM1〜MKは、それぞれ前記選択制御信号ODTSに応答して第2インピーダンス制御信号FIS2のビットFDRB1〜FDRBKと前記第2制御ロジック信号CLG2のうち一つを選択して出力する。さらに詳細には、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるとき、前記第1選択回路451のマルチプレクサM1〜MKは前記第2制御ロジック信号CLG2を選択して出力する。前記第2選択回路452のマルチプレクサM1〜MKは、それぞれ前記選択制御信号ODTSに応答して、第2インピーダンス制御信号FIS2のビットFDRB1〜FDRBKと前記第4インピーダンス制御信号FIS4のビットFODB1〜FODBKのうち一つを選択して出力する。さらに詳細には、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるとき、前記第2選択回路452のマルチプレクサM1〜MKは前記第4インピーダンス制御信号FIS4のビットFODB1〜FODBKを選択して出力する。
【0049】
前記第1ないし第3出力回路453、454、455は、それぞれNANDゲートNA1〜NAKを備える。前記第1出力回路453のNANDゲートNA1〜NAKは、前記第1選択回路451の出力信号及び前記第1制御信号L1に応答して第1選択信号UT1〜UTKをそれぞれ出力する。前記第2出力回路454のNANDゲートNA1〜NAKは、前記第1選択回路451の出力信号及び前記第1制御信号L1に応答して第1選択信号US1〜USKをそれぞれ出力する。前記第3出力回路455のNANDゲートNA1〜NAKは、前記第2選択回路452の出力信号及び前記第1制御信号L1に応答して第1選択信号UF1〜UFKを出力する。
【0050】
結局、前記ODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作するとき、前記第1出力回路453が前記第1選択信号UT1〜UTKをロジックハイ状態に維持し、前記第2出力回路454も前記第1選択信号US1〜USKをロジックハイ状態に維持する。また、前記第3出力回路455は、前記第2選択回路452の出力信号及び前記第1制御信号L1によって、第1選択信号UF1〜UFKのうち一部をロジックローに、残りをロジックハイに出力する。したがって、ODT兼用出力ドライバ310の第2及び第3プルアップ回路312、313のPMOSトランジスタPS1〜PSKがいずれもターンオフされ、第1プルアップ回路311のPMOSトランジスタPS1〜PSKのうち一部がターンオンされる。
【0051】
前記第3ロジック回路433は、第1及び第2選択回路461、462と第1ないし第3出力回路463、464、465とを備える。前記第1及び第2選択回路461、462は、それぞれマルチプレクサM1〜MKを備える。前記第1選択回路461のマルチプレクサM1〜MKは、それぞれ前記選択制御信号ODTSに応答して、第1インピーダンス制御信号FIS1のビットSDRB1〜SDRBKと前記第1制御ロジック信号CLG1のうち一つを選択して出力する。さらに詳細には、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるとき、前記第1選択回路461のマルチプレクサM1〜MKは前記第1制御ロジック信号CLG1を選択して出力する。前記第2選択回路462のマルチプレクサM1〜MKは、それぞれ前記選択制御信号ODTSに応答して、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビットSDRB1〜SDRBKと第3インピーダンス制御信号FIS3のビットSODB1〜SODBKのうち一つを選択して出力する。さらに詳細には、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるとき、前記第2選択回路462のマルチプレクサM1〜MKは前記第3インピーダンス制御信号FIS3のビットSODB1〜SODBKを選択して出力する。
【0052】
前記第1ないし第3出力回路463、464、465は、それぞれNORゲートNR1〜NRKを備える。前記第1出力回路463のNORゲートNR1〜NRKは、前記第1選択回路461の出力信号及び前記第2制御信号L2に応答して、第2選択信号DT1〜DTKをそれぞれ出力する。前記第2出力回路46のNORゲートNR1〜NRKは、前記第1選択回路461の出力信号及び前記第2制御信号L2に応答して第2選択信号DS1〜DSKをそれぞれ出力する。前記第3出力回路465のNORゲートNR1〜NRKは、前記第2選択回路462の出力信号及び前記第2制御信号L2に応答して第2選択信号DF1〜DFKを出力する。
【0053】
結局、前記ODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作するとき、前記第1出力回路463が前記第2選択信号DT1〜DTKをロジックロー状態に維持し、前記第2出力回路464も前記第2選択信号DS1〜DSKをロジックロー状態に維持する。また、前記第3出力回路465は、前記第2選択回路462の出力信号及び前記第2制御信号L2によって、第2選択信号DF1〜DFKのうち一部をロジックハイで、残りをロジックローで出力する。したがって、ODT兼用出力ドライバ310の第2及び第3プルダウン回路315、316のNMOSトランジスタNS1〜NSKがいずれもターンオフされ、第1プルダウン回路314のNMOSトランジスタPS1〜PSKのうち一部がターンオンされる。
【0054】
図11は、本発明の他の実施形態によるインピーダンス調節回路402のブロック図である。前記インピーダンス調節回路402は、第1インピーダンス較正回路510、第2インピーダンス較正回路520、及び選択制御回路530を備える。前記第1インピーダンス較正回路510は、第1レジスタ511及びインバータ512を備える。前記第1レジスタ511は、チャンネルを通じて外部の制御装置から受信される第1インピーダンス制御信号FIS1を保存し、その保存された前記第1インピーダンス制御信号FIS1を出力する。前記インバータ512は、前記第1インピーダンス制御信号FIS1を反転させ、その反転された信号を第2インピーダンス制御信号FIS2として出力する。ここで、前記第1及び第インピーダンス制御信号FIS1、FIS2は、図9の第1インピーダンス較正回路410の較正動作により発生した第1及び第2インピーダンス制御信号FIS1、FIS2と同じビット値を持つ。前記第2インピーダンス較正回路520は、第2レジスタ521及びインバータ522を備える。前記第2レジスタ521は、前記チャンネルを通じて前記外部の制御装置から受信される第3インピーダンス制御信号FIS3を保存し、その保存された前記第3インピーダンス制御信号FIS3を出力する。前記インバータ522は、前記第3インピーダンス制御信号FIS3を反転させ、その反転された信号を第4インピーダンス制御信号FIS4として出力する。ここで、前記第3及び第4インピーダンス制御信号FIS3、FIS4は、図9の第2インピーダンス較正回路420の較正動作により発生した第3及び第4インピーダンス制御信号FIS3、FIS4と同じビット値を持つ。前記選択制御回路530の構成及び具体的な動作は図9及び図10に図示された前記選択制御回路430と実質的に同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。
【0055】
前述したように、本発明によるインピーダンス較正回路は、基準電圧としてODT兼用出力ドライバの実際動作時の出力電圧を使用するので、伝送信号のスキューが減少しうる。
【0056】
図12は、本発明による較正方法で較正された出力ドライバの動作特性を示すグラフである。図12で、E1−E3は、本発明による方法でインピーダンスが較正された出力ドライバのプルダウン回路の動作特性を示し、F1−F3は、プルアップ回路の動作特性を示す。また、E1及びF1は、動作条件が最も良い出力ドライバの動作特性であり、E3及びF3は、動作条件が最も悪い出力ドライバの動作特性である。E2及びF2は、中間の動作条件を持つ出力ドライバの動作特性である。前記出力ドライバは、本発明による方法、すなわち、VOL(またはVOH)の基準電圧を使用して較正されたため、E1−E3がVOL(例えば、0.3V)で一致し、F1−F3もVOLで一致すると見られる。
【0057】
図13は、本発明による較正方法で較正された出力ドライバがドライバとして動作するときのシミュレーション結果を示す図面である。図13は、出力ドライバの出力電圧がVOL(例えば、0.3V)であるとき、図12に図示されたE1−E3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路のインピーダンスが40Ωにそれぞれ較正された場合、チャンネルに存在する寄生キャパシタンスCPの値による伝送信号のスキュー及びアパーチャを示す。次いで、説明の便宜上E1−E3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路をそれぞれE1−E3と称する。一方、前記出力ドライバの出力電圧が0.75Vであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のインピーダンスはそれぞれ42Ω、44Ω、48Ωである。図13に示すように、前記寄生キャパシタンスCPが増加するにつれて、前記プルダウン回路E1−E3のスキューは大きくなり、アパーチャは小さくなる。ここで、前記プルダウン回路E1−E3間のスキューの変化量及びアパーチャの変化量をそれぞれ説明すれば、次の通りである。まず、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるときに、前記プルダウン回路E1−E3のスキューの変化量はそれぞれ1ps、0ps、1ps、1psであり、2psより小さなことが分かる。また、前記寄生キャパシタンスCPが2.0ps、2.5ps、3.0ps、3.5psであるときに、前記プルダウン回路E1−E3のアパーチャの変化量はそれぞれ0mV、1mV、2mV、3mVであり、4mVより小さなことが分かる。したがって、本発明による較正方法は、図3Bと比較するとき、出力ドライバの動作条件と関係なく出力ドライバのスキュー及びアパーチャの変化量を顕著に減少させることができる。このシミュレーション結果は、クロストークによる影響を排除した状態で得られたものであるので、出力ドライバが実際に動作する場合に本発明による効果はさらに増大する。
【0058】
図14は、本発明による較正方法で較正された出力ドライバがODTとして動作するときのシミュレーション結果を示す図面である。図14は、出力ドライバの出力電圧がVOH(例えば、1.2V)であるとき、図12に図示されたE1−E3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路のインピーダンスが120Ωにそれぞれ較正された場合、チャンネルに存在する寄生キャパシタンスCPの値による伝送信号のスキュー及びアパーチャを示す。一方、前記出力ドライバの出力電圧が0.3Vであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のインピーダンスはそれぞれ72Ω、108Ω、114Ωである。図14で、前記プルダウン回路E1−E3間のスキューの変化量及びアパーチャの変化量をそれぞれ説明すれば、次の通りである。まず、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のスキューの変化量はそれぞれ2ps、2ps、1ps、2psであり、3psより小さなことが分かる。また、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のアパーチャの変化量はそれぞれ18mV、20mV、19mV、18mVであり、21mVより小さなことが分かる。ここで、本発明による較正方法による効果は、図14のシミュレーション結果を図15のシミュレーション結果と比較するときにさらに確実になる。
【0059】
図15は、図14のシミュレーション結果と比較される出力ドライバがODTとして動作するときのシミュレーション結果を示す図面である。図15は、出力ドライバの出力電圧がVOL(例えば、0.3V)であるとき、図12に図示されたE1−E3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路のインピーダンスが120Ωにそれぞれ較正された場合、チャンネルに存在する寄生キャパシタンスCPの値による伝送信号のスキュー及びアパーチャを示す。一方、前記出力ドライバの出力電圧が0.75Vであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のインピーダンスはそれぞれ126Ω、156Ω、168Ωである。図15で、前記プルダウン回路E1−E3間のスキューの変化量及びアパーチャの変化量をそれぞれ説明すれば、次の通りである。まず、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のスキューの変化量はそれぞれ9ps、5ps、5ps、13psであり、14psより小さなことが分かる。また、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のアパーチャの変化量はそれぞれ20mV、28mV、23mV、16mVであり、29mVより小さなことがわかる。
【0060】
図14及び図15のシミュレーション結果を比較するとき、図14に図示されたシミュレーション結果のスキュー及びアパーチャの変化量が、図15に図示されたシミュレーション結果のスキュー及びアパーチャの変化量より顕著に減少することが分かる。したがって、出力ドライバがODTとして動作するとき、前記出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスの較正において、基準電圧としてVOLよりVOHを使用することがさらに望ましい。
【0061】
本発明は、図面に図示された実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、半導体装置の出力ドライバ、特に、出力ドライバのインピーダンスを較正する回路の関連技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】チャンネルを通じてチップセットに連結された従来の半導体装置を示す図である。
【図2】図1に図示された出力ドライバの動作を説明するための図である。
【図3A】従来の方法で較正された出力ドライバの動作特性を示すグラフである。
【図3B】従来の方法で較正された出力ドライバのシミュレーション結果を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態によるインピーダンス較正回路のブロック図である。
【図5】図4に図示されたプルダウン回路の詳細な回路図である。
【図6】図4に図示されたプルアップ回路の詳細な回路図である。
【図7】本発明の他の実施形態によるインピーダンス較正回路のブロック図である。
【図8】本発明によるインピーダンス調節回路を備える半導体装置を示す図である。
【図9】本発明の一実施形態によるインピーダンス調節回路のブロック図である。
【図10】図9に図示された選択制御回路の詳細なブロック図である。
【図11】本発明の他の実施形態によるインピーダンス調節回路のブロック図である。
【図12】本発明による較正方法で較正された出力ドライバの動作特性を示すグラフである。
【図13】本発明による較正方法で較正された出力ドライバがドライバとして動作するときのシミュレーション結果を示す図である。
【図14】本発明による較正方法で較正された出力ドライバがODTとして動作するときのシミュレーション結果を示す図である。
【図15】図14のシミュレーション結果と比較される出力ドライバがODTとして動作するときのシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【0064】
100…インピーダンス較正回路
101…較正回路
102…第1レジスタ
103…第2レジスタ
110…第1較正回路
111…較正端子
112…第1電流源
113…第1比較器
114…第2電流源
115…プルダウン回路
116…第2比較器
117…第1スイッチング回路
118…第2スイッチング回路
120…第2較正回路
121…第3電流源
122…プルアップ回路
123…電流ミラー回路
124…第3比較器
125…第3スイッチング回路
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置の出力ドライバに係り、特に、出力ドライバのインピーダンスを調整する回路に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、半導体装置の受信端または送信端には、伝送チャンネルの特性インピーダンスと同じ抵抗値を持つターミネーション抵抗が連結される。ターミネーション抵抗は、受信端または送信端のインピーダンスと伝送チャンネルの特性インピーダンスとをマッチングさせて、伝送チャンネルを通じて伝送される信号の反射を抑制する。従来のターミネーション抵抗は半導体チップの外部に設置されたが、最近にはターミネーション抵抗が半導体チップの内部に設置される形態のオンダイのターミネ-ター(On−Die Terminators:ODT)装置が主に使われている。前記ODT装置は、オン/オフ動作により前記ODTに流れる電流を制御するスイッチング回路を備えるために、チップ外部に設置されたターミネーション抵抗に比べて消耗電力がより小さい。しかし、前記ODT装置は、PVT(process、voltage、temperature)変化によってその抵抗値が変わるために、使用前に前記ODT装置の抵抗値を較正する過程が必要である。それと関連した従来の技術として、インピーダンスマッチング回路が特許文献1に記載されている。
【0003】
図1は、チャンネルを通じてチップセットに連結された従来の半導体装置10を示す図面である。前記半導体装置10は、チャンネル20を通じてチップセット30と通信する。図1で、Z0は、前記チャンネル20の特性インピーダンスを表し、CPは、前記チャンネル20上に存在する寄生キャパシタンスを表す。前記半導体装置10は、出力ドライバ11、入力レシーバ12、及び内部回路13を備える。前記出力ドライバ11は、PMOSトランジスタP及び抵抗R1で構成されるプルアップ回路14と、NMOSトランジスタN及び抵抗R2で構成されるプルダウン回路15とを備える。前記出力ドライバ11は、データ信号を出力する動作以外にODTとしてさらに動作する。ここで、前記出力ドライバ11による出力ノードDでのインピーダンスは、前記特性インピーダンスZ0とほぼ等しくされねばならない。
【0004】
前記出力ドライバ11がドライバとして動作するとき、内部データ信号DOUTにより前記PMOSトランジスタPと前記NMOSトランジスタNのうち一つがターンオンされる。このとき、前記出力ノードDでのインピーダンスは、前記プルアップ回路14または前記プルダウン回路15のインピーダンスにより決定される。したがって、前記プルアップ回路14または前記プルダウン回路15のインピーダンスが前記特性インピーダンスZ0とマッチングされねばならない。また、前記出力ドライバ11がODTとして動作するとき、前記PMOSトランジスタPと前記NMOSトランジスタNとがいずれもターンオンされる。このとき、前記出力ノードDでのインピーダンスは、前記プルアップ回路14と前記プルダウン回路15とのインピーダンスの並列和により決定される。したがって、前記プルアップ回路14及び前記プルダウン回路15の並列和インピーダンスが前記特性インピーダンスZ0とマッチングされねばならない。前記出力ドライバ11のインピーダンスを較正する従来の方法は、基準電圧としてVDD/2を使用する。すなわち、前記PMOSトランジスタPと前記NMOSトランジスタNのうち一つがターンオンされるとき、前記出力ノードDで発生する電圧VoutがVDD/2になるように前記プルアップ回路14及び前記プルダウン回路15のインピーダンスが較正される。しかし、VDD/2は、前記出力ドライバ11が実際に動作するとき、前記出力ノードDで発生する電圧Voutと関係ない電圧レベルである。
【0005】
前記内部データ信号DOUTがロジックハイ状態であるとき、前記PMOSトランジスタPがターンオフされ、前記NMOSトランジスタNはターンオンされる。このとき、前記出力ドライバ11の出力ノードD1(図2)で発生する電圧Vout1は、下の数式で計算できる。
【数1】
前記式(1)により、前記内部データ信号DOUTがロジックハイ状態であるとき、前記電圧Vout1は0.3Vと計算される。
【0006】
また、前記内部データ信号DOUTがロジックロー状態であるとき、前記PMOSトランジスタPがターンオンされ、前記NMOSトランジスタNはターンオフされる。このとき、前記出力ノードD1で発生する電圧Vout1は下の数式で計算できる。
【数2】
前記式(2)により、前記内部データ信号DOUTがロジックロー状態であるとき、前記電圧Vout1は1.2Vと計算される。
【0007】
前述したように、前記出力ドライバ11が実際に動作するとき、前記出力ノードD1で発生する電圧Vout1は0.3Vまたは1.2Vであり、0.75V(すなわち、VDD/2)とは関係がないということが分かる。したがって、VDD/2を基準電圧として使用して較正された出力ドライバは、実際に動作するときにその動作特性が低下する。
【0008】
図3Aは、従来の方法で較正された出力ドライバの動作特性を示すグラフである。図3Aで、A1−A3は、従来の方法でインピーダンスが較正された出力ドライバのプルダウン回路の動作特性を表し、B1−B3は、従来の方法でインピーダンスが較正された出力ドライバのプルアップ回路の動作特性を表す。また、A1及びB1は、動作条件の最も良い出力ドライバの動作特性であり、A3及びB3は、動作条件が最も悪い出力ドライバの動作特性である。A2及びB2は、中間の動作条件を持つ出力ドライバの動作特性である。前記出力ドライバは従来の方法、すなわち、VDD/2の基準電圧を使用して較正されたため、A1−A3がVDD/2(0.75V)で一致し、B1−B3もVDD/2(0.75V)で一致すると見られる。
【0009】
図3Bは、従来の方法で較正された出力ドライバのシミュレーション結果を示す図面である。図3Bは、前記出力ドライバの出力電圧がVDD/2(0.75V)であるとき、図3Aに図示されたA1−A3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路のインピーダンスが40Ωにそれぞれ調整された場合、チャンネル20に存在する寄生キャパシタンスCPの値による伝送信号のスキュー及びアパーチャを示す。ここで、説明の便宜上A1−A3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路をそれぞれA1−A3と称する。一方、前記出力ドライバの出力電圧が0.3Vであるとき、前記プルダウン回路A1−A3のインピーダンスはそれぞれ38Ω、36Ω、32Ωである。図3Bに示すように、前記寄生キャパシタンスCPが増加するにつれて、前記プルダウン回路A1−A3のスキューが大きくなり、アパーチャは小さくなる。ここで、前記プルダウン回路A1−A3間のスキューの変化量及びアパーチャの変化量をそれぞれ説明すれば、次の通りである。まず、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路A1−A3のスキューの変化量は、それぞれ1ps、3ps、2ps、1psであって、4psより小さなことが分かる。また、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路A1−A3のアパーチャの変化量は、それぞれ9mV、13mV、14mV、12mVであって、15mVより小さなことが分かる。ここで、最も望ましい出力ドライバのインピーダンス較正方法は、出力ドライバの動作条件に関係なく出力ドライバのスキュー及びアパーチャの変化量を減少させることである。
【0010】
前述したように、従来の較正方法は出力ドライバが実際に動作するときの出力電圧と関係のないVDD/2を使用するので、伝送信号のスキュー及びアパーチャの変化量を増加させ、出力ドライバの動作性能を低下させるという問題点がある。
【0011】
【特許文献1】米国特許第6,690,211号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明が解決しようとする技術的課題は、伝送信号のスキューが減少するように出力ドライバのインピーダンスを較正するインピーダンス調整回路を提供するところにある。
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、伝送信号のスキューが減少するように出力ドライバのインピーダンスを調節するインピーダンス調整回路を備える集積回路を提供するところにある。
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、伝送信号のスキューを減少させる出力ドライバのインピーダンス調節方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記技術的課題を達成するための本発明によるインピーダンス調整回路は、較正回路、第1レジスタ、及び第2レジスタを備えることを特徴とする。較正回路は、較正端子に連結された外部抵抗に内部電圧を供給して基準電流を生成し、基準電流、第1及び第2基準電圧、及び第1及び第2インピーダンス制御信号に応答して第1及び第2較正信号を出力する。第1レジスタは、第1較正信号に応答して第1インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。第2レジスタは、第2較正信号に応答して第2インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。
【0014】
前記他の技術的課題を達成するための本発明による集積回路は、第1インピーダンス較正回路、第2インピーダンス較正回路、及び選択制御回路を備えるインピーダンス調整回路を備えることを特徴とする。第1インピーダンス較正回路は、ドライバ較正回路、第1レジスタ、及び第2レジスタを備える。ドライバ較正回路は、第1較正端子に連結された第1外部抵抗に内部電圧を供給して第1基準電流を生成し、第1基準電流、第1及び第2基準電圧、及び第1及び第2インピーダンス制御信号に応答して第1及び第2較正信号を出力する。第1レジスタは、第1較正信号に応答して第1インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。第2レジスタは、第2較正信号に応答して第2インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。選択的に、第1インピーダンス較正回路は第1レジスタ及び第1インバータを備えられる。第1レジスタは外部の制御装置から伝送チャンネルを通じて受信される第1インピーダンス制御信号を保存し、保存された第1インピーダンス制御信号を出力する。第1インバータは第1インピーダンス制御信号を反転させ、その反転された信号を第2インピーダンス制御信号として出力する。
【0015】
第2インピーダンス較正回路は、ODT較正回路、第3レジスタ、及び第4レジスタを備える。ODT較正回路は、第2較正端子に連結された第2外部抵抗に内部電圧を供給して第2基準電流を生成し、第2基準電流、第3及び第4基準電圧、及び第3及び第4インピーダンス制御信号に応答して第3及び第4較正信号を出力する。第3レジスタは、第3較正信号に応答して第3インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。第4レジスタは、第4較正信号に応答して第4インピーダンス制御信号のビット値を増減させる。選択的に、第2インピーダンス較正回路は、第2レジスタ及び第2インバータを備えられる。第2レジスタは、制御装置から伝送チャンネルを通じて受信される第3インピーダンス制御信号を保存し、保存された第3インピーダンス制御信号を出力する。第2インバータは、第3インピーダンス制御信号を反転させ、その反転された信号を第4インピーダンス制御信号として出力する。選択制御回路は、選択制御信号、第1及び第2制御ロジック信号、及び第1ないし第4インピーダンス制御信号に応答して第1及び第2選択信号を出力する。望ましくは、第1選択信号により出力ドライバのプルアップ回路のインピーダンスが決定され、第2選択信号により出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスが決定される。
【0016】
前記さらに他の技術的課題を達成するための本発明による出力ドライバのインピーダンス調節方法は、前記出力ドライバがドライバとして動作するとき、第1較正端子に連結された第1外部抵抗に内部電圧を供給して第1基準電流を生成するステップと、前記第1基準電流と第1及び第2基準電圧とに基づいて第1インピーダンス較正動作を行い、第1選択信号を発生させて前記出力ドライバのインピーダンスを第1設定値に調節するステップと、前記出力ドライバがODTとして動作するとき、第2較正端子に連結された第2外部抵抗に前記内部電圧を供給して第2基準電流を生成するステップと、前記第2基準電流と第3及び第4基準電圧とに基づいて第2インピーダンス較正動作を行い、第2選択信号を発生させて前記出力ドライバのインピーダンスを第2設定値に調節するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によるインピーダンス較正回路とそれを備える集積回路及びそれを利用した出力ドライバのインピーダンス調節方法は、出力ドライバにより伝送される信号のスキューを減少させて、信号を安定的に伝送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び図面に記載された内容を参照せねばならない。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は同じ部材を示す。
【0019】
図4は、本発明の一実施形態によるインピーダンス較正回路100のブロック図である。図4を参考すれば、前記インピーダンス較正回路100は、較正回路101、第1レジスタ102、及び第2レジスタ103を備える。前記較正回路101は、第1較正回路110及び第2較正回路120を備える。前記第1較正回路110は、第1電流源112、第1比較器113、第2電流源114、プルダウン回路115、第2比較器116、第1スイッチング回路117、及び第2スイッチング回路118を備える。
【0020】
前記第1電流源112は、較正端子111に連結された外部抵抗Rzに基準電流Irを供給し、比較信号COMに応答して前記基準電流Irを増減させる。前記第1比較器113は、前記較正端子111で発生する第1出力電圧V1と基準電圧VOLまたはVOHとを比較し、その比較結果によって前記比較信号COMを出力する。ここで、前記基準電圧VOLは、ODT兼用出力ドライバ(図示せず)が実際に動作するときに前記ODT兼用出力ドライバから出力される信号の最小電圧レベルである。また、前記基準電圧VOHは、前記ODT兼用出力ドライバ(図示せず)が実際に動作するときに前記ODT兼用出力ドライバから出力される信号の最大電圧レベルである。前記第1出力電圧V1が前記基準電圧VOLまたはVOHより大きいとき、前記第1比較器113は、前記比較信号COMをロジックハイに出力する。
【0021】
前記第2電流源114は前記第1電流源112と電流ミラーを形成して、第1ミラー電流Im1を発生させ、前記比較信号COMに応答して第1ミラー電流Im1を増減させる。前記プルダウン回路115は、第1インピーダンス制御信号FIS1によりそのインピーダンス値が決定される。したがって、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値が変更されるとき、前記プルダウン回路115のインピーダンス値も変更される。前記プルダウン回路115は、前記第1ミラー電流Im1をグラウンドに流して第1制御ノードCN1に第2出力電圧V2を発生させる。前記プルダウン回路115は、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路と実質的に同一に構成される。
【0022】
前記第2比較器116は、前記第2出力電圧V2と前記基準電圧VOLまたはVOHとを比較し、その比較結果によって第1較正信号FCS1を出力する。さらに詳細には、前記第2出力電圧V2が前記基準電圧VOLまたはVOHよりさらに大きいとき、前記第2比較器116が前記第1較正信号FCS1をロジックハイに出力する。ここで、前記第1及び第2比較器113、116には同じ基準電圧が入力される。
【0023】
前記第1レジスタ102は、較正制御信号CALに応答してイネーブルまたはディセーブルされる。前記第1レジスタ102は、前記第1較正信号FCS1に応答して保存された前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を増減させる。これをさらに詳細に説明すれば、初期状態で前記第1レジスタ102には前記第1インピーダンス制御信号FIS1の初期値が保存された状態である。前記第1較正信号FCS1がロジックハイ状態であるとき、前記第1レジスタ102は、クロック信号CLKに応答して前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を1ビットずつ増加させる。また、前記第1較正信号FCS1がロジックロー状態であるとき、前記第1レジスタ102は、クロック信号CLKに応答して前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を1ビットずつ減少させる。
【0024】
前記第1スイッチング回路117は、前記第1電流源112と内部電圧VDDとの間に連結され、前記較正制御信号CALに応答してターンオンまたはターンオフされる。前記第2スイッチング回路118は、前記第2電流源114と前記内部電圧VDDとの間に連結され、前記較正制御信号CALに応答してターンオンまたはターンオフされる。
【0025】
前記第2較正回路120は、第3電流源121、プルアップ回路122、電流ミラー回路123、第3比較器124、及び第3スイッチング回路125を備える。前記第3電流源121は前記第1電流源112と電流ミラーを形成して第2ミラー電流Im2を発生させ、前記比較信号COMに応答して前記第2ミラー電流Im2を増減させる。前記プルアップ回路122は、第2インピーダンス制御信号FIS2によりそのインピーダンス値が決定される。したがって、前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値が変更されるとき、前記プルアップ回路122のインピーダンス値も変更される。前記プルアップ回路122は、前記ODT兼用出力ドライバのプルアップ回路と実質的に同一に構成され、第2制御ノードCN2に連結される。前記電流ミラー回路123は、前記第3電流源121に連結されるゲートを持つNMOSトランジスタNM1、NM2を備える。前記NMOSトランジスタNM1のドレインは前記第3電流源121に連結され、ソースはグラウンドに連結される。前記NMOSトランジスタNM2のドレインは前記第2制御ノードCN2に連結され、ソースは前記グラウンドに連結される。前記電流ミラー回路123は、前記第2ミラー電流Im2に応答して第3ミラー電流Im3を発生させ、第2制御ノードCN2に第3出力電圧V3を発生させる。前記第2ミラー電流Im2は、前記第3電流源121から前記NMOSトランジスタNM1を通じて前記グラウンドに流れ、前記第3ミラー電流Im3は、前記プルアップ回路122から前記NMOSトランジスタNM2を通じて前記グラウンドに流れる。前記第3比較器124は、前記第3出力電圧V3と前記基準電圧VOHまたはVOLとを比較し、その比較結果によって第2較正信号FCS2を出力する。それをさらに詳細に説明すれば、前記第3出力電圧V3が前記基準電圧VOHまたはVOLより大きいとき、前記第3比較器124が前記第2較正信号FCS2をロジックハイに出力する。ここで、前記第3比較器124に入力される基準電圧は、前記第1及び第2比較器113、116に入力される基準電圧と異なる。例えば、前記第1及び第2比較器113、116に前記基準電圧VOLが入力されるとき、前記第3比較器124には前記基準電圧VOHが入力される。また、前記第1及び第2比較器113、116に前記基準電圧VOHが入力されるとき、前記第3比較器124には前記基準電圧VOLが入力される。
【0026】
前記第2レジスタ103は、前記較正制御信号CALに応答してイネーブルまたはディセーブルされる。前記第2レジスタ103は、前記第2較正信号FCS2に応答して保存された前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を増減させる。それをさらに詳細に説明すれば、初期状態で前記第2レジスタ103には前記第2インピーダンス制御信号FIS2の初期値が保存された状態である。前記第2較正信号FCS2がロジックハイ状態であるとき、前記第2レジスタ103は、前記クロック信号CLKに応答して前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を1ビットずつ増加させる。また、前記第2較正信号FCS2がロジックロー状態であるとき、前記第2レジスタ103は、前記クロック信号CLKに応答して前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を1ビットずつ減少させる。前記第3スイッチング回路125は、前記第3電流源121と前記内部電圧VDDとの間に連結され、前記較正制御信号CALに応答してターンオンまたはターンオフされる。
【0027】
次いで、ODT兼用出力ドライバがドライバとして動作するとき、前記インピーダンス較正回路100が前記ODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正する動作を説明する。ドライバとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、前記第1及び第2比較器113、116には前記基準電圧VOLが入力され、前記第3比較器124には前記基準電圧VOHが入力される。また、較正端子111には外部抵抗Rzが連結される。このとき、前記外部抵抗Rzの抵抗値は、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路の較正されるべきインピーダンス値と同一に設定される。例えば、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスが40Ωに較正されねばならない場合、40Ωの前記外部抵抗Rzが前記較正端子111に連結される。前記較正制御信号CALがイネーブルされれば、前記第1ないし第3スイッチング回路117、118、125がターンオンされ、前記第1及び第2レジスタ102、103がイネーブルされる。前記外部抵抗Rzには、前記第1電流源112を通じて前記内部電圧VDDが供給され、前記較正端子111で第1出力電圧V1が発生する。前記第1出力電圧V1のレベルは、前記第1電流源112により発生する基準電流Ir及び前記外部抵抗Rzにより決定される。
【0028】
前記第1比較器113は、前記第1出力電圧V1と前記基準電圧VOLとを比較し、前記比較信号COMを出力する。前記第1電流源112は、前記比較信号COMに応答して前記基準電流Irを増減させる。その結果、前記基準電流Irに比例して前記第1出力電圧V1が増減する。結局、前記第1出力電圧V1が前記基準電圧VOLと同一になるように前記基準電流Irの量が調節される。このとき、前記第2電流源114は、前記比較信号COMに応答して前記基準電流Irと同じ第1ミラー電流Im1を発生させる。また、前記第3電流源121も前記比較信号COMに応答して前記基準電流Irと同じ第2ミラー電流Im2を発生させる。一方、第1インピーダンス制御信号FIS1の初期値により前記プルダウン回路115が所定のインピーダンス値を持つように調節される。前記プルダウン回路115は前記第1ミラー電流Im1をグラウンドに流し、第1制御ノードCN1に第2出力電圧V2を発生させる。第2出力電圧V2のレベルは、前記第1ミラー電流Im1及び前記プルダウン回路115のインピーダンスにより決定される。ここで、前記基準電流Irが所定値に維持されることによって前記第1ミラー電流Im1も前記所定値に維持されるので、前記プルダウン回路115のインピーダンスが変更されるとき、前記第2出力電圧V2のレベルも変更される。
【0029】
前記第2比較器116は、前記第2出力電圧V2と前記基準電圧VOLとを比較し、その比較結果によって第1較正信号FCS1をロジックハイまたはロジックローに出力する。前記第1レジスタ102は、前記第1較正信号FCS1がロジックハイであるときに前記クロック信号CLKに応答して、第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を増加させる。また、前記第1レジスタ102は、前記第1較正信号FCS1がロジックローであるときに前記クロック信号CLKに応答して、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値を減少させる。前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値が増加するとき、前記プルダウン回路115のインピーダンスが減少し、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値が減少するとき、前記プルダウン回路115のインピーダンスが増加する。前記第1レジスタ102は、前記第2出力電圧V2が前記基準電圧VOLが同一になるように、前記プルダウン回路115のインピーダンスを調節する前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット値をそのまま維持する。その結果、前記第1インピーダンス制御信号FIS1に応答して、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスが較正された前記プルダウン回路115のインピーダンスと同一に調節される。
【0030】
前記電流ミラー回路123は前記第2ミラー電流Im2と同じ第3ミラー電流Im3を発生させ、前記第2制御ノードCN2に第3出力電圧V3を発生させる。前記第3出力電圧V3は、“内部電圧VDD−前記プルアップ回路122による分配電圧”と同一である。また、前記プルアップ回路122の分配電圧は、前記第3ミラー電流Im3と前記プルアップ回路122とのインピーダンスにより決定される。ここで、前記第2ミラー電流Im2が前記所定値に維持されることによって、前記第3ミラー電流Im3も前記所定値に維持されるので、前記プルアップ回路122のインピーダンスが変更されるときに前記第3出力電圧V3のレベルも変更される。
【0031】
前記第3比較器124は、前記第3出力電圧V3と前記基準電圧VOHとを比較し、その比較結果によって第2較正信号FCS2をロジックハイまたはロジックローに出力する。前記第2レジスタ103は、前記第2較正信号FCS2がロジックハイであるとき、前記クロック信号CLKに応答して第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を増加させる。また、前記第2レジスタ103は、前記第2較正信号FCS2がロジックローであるとき、前記クロック信号CLKに応答して前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値を減少させる。前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値が増加するときに前記プルアップ回路122のインピーダンスが増加し、前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値が減少するときに前記プルアップ回路122のインピーダンスが減少する。前記第2レジスタ103は、前記第3出力電圧V3が前記基準電圧VOHと同一になるように前記プルアップ回路122のインピーダンスを調節する前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット値をそのまま維持する。その結果、前記第2インピーダンス制御信号FIS2に応答して、前記ODT兼用出力ドライバのプルアップ回路のインピーダンスが、較正された前記プルアップ回路122のインピーダンスと同一に調節される。
【0032】
次いで、前記ODT兼用出力ドライバがODTとして動作するとき、前記インピーダンス較正回路100が前記ODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正する動作は、前述したものといくつかの差異点を除いては実質的に同一であるので、説明の重複を回避するためにその具体的な説明は省略する。ODTとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、前記第1及び第2比較器113、116には前記基準電圧VOHが入力され、前記第3比較器124には前記基準電圧VOLが入力される。また、較正端子111に連結される外部抵抗Rzの抵抗値は、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路の較正されるべきインピーダンス値と同一に設定される。例えば、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスが120Ωに較正されねばならない場合、120Ωの前記外部抵抗Rzが前記較正端子111に連結される。ここで、前記ODT兼用出力ドライバがODTとして動作するときとドライバとして動作するとき、前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路の較正されるべきインピーダンス値が相異なるので、前記外部抵抗Rzの抵抗値も変更されねばならない。
【0033】
図5は、図4に図示されたプルダウン回路115の詳細な回路図である。前記プルダウン回路115は、ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路と実質的に同一に構成される。図5を参考すれば、前記プルダウン回路115は、第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3を備える。前記ODT兼用出力ドライバのプルダウン回路に備えられるサブダウン回路の数が変更されるとき、前記プルダウン回路115に備えられるサブダウン回路の数も変更されうる。前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3は、それぞれ複数のNMOSトランジスタN1〜NK及び複数の抵抗RD1〜RDKをそれぞれ含む。前記NMOSトランジスタN1〜NKは、第1インピーダンス制御信号FIS1のビットDB1〜DBKに応答してそれぞれターンオンまたはターンオフされる。前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3それぞれに含まれるNMOSトランジスタの数及び抵抗の数は、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビット数と同一である。例えば、前記第1インピーダンス制御信号FIS1が5ビット(DB1〜DB5)であるとき、前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3は、それぞれNMOSトランジスタN1〜N5及び抵抗RD1〜RD5を含む。このとき、前記抵抗RD1〜RD5の抵抗値は下の数式のように設定できる。
【数3】
【0034】
例えば、ドライバとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、初期状態で前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビットDB1〜DB5が“00100”であるとき、前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3それぞれの前記NMOSトランジスタN3のみターンオンされ、前記NMOSトランジスタN1、N2、N4、N5はいずれもターンオフされる。その結果、前記第2制御ノードCN2で発生する第2出力電圧V2は、3個の前記抵抗RD3により決定される。また、前記ビットDB1〜DB5の値が“00101”に増加するとき、前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3それぞれの前記NMOSトランジスタN3、N5のみターンオンされ、前記NMOSトランジスタN1、N2、N4はいずれもターンオフされる。その結果、前記第2出力電圧V2は、前記抵抗RD3より小さな抵抗値、すなわち、前記抵抗RD3、RD5の並列和インピーダンスにより決定されるので、減少する。また、前記ビットDB1〜DB5の値が“00011”に減少するとき、前記第1ないし第3サブダウン回路PD1〜PD3それぞれの前記NMOSトランジスタN4、N5のみターンオンされ、前記NMOSトランジスタN1、N2、N3はいずれもターンオフされる。その結果、前記第2出力電圧V2は、前記抵抗RD3より大きい抵抗値、すなわち、前記抵抗RRDK4、RD5の並列和インピーダンスにより決定されるので、増加する。一方、ODTとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、スイッチング回路(図示せず)をターンオフさせて前記第2及び第3サブダウン回路PD2、PD3に入力される前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビットDB1〜DB5を遮断し、前記第1サブダウン回路PD1にのみ前記ビットDB1〜DB5が入力されるように制御できる。
【0035】
図6は、図4に図示されたプルアップ回路122の詳細な回路図である。前記プルアップ回路122は、ODT兼用出力ドライバのプルアップ回路と実質的に同一に構成される。図6を参考すれば、前記プルアップ回路122は、第1ないし第3サブアップ回路PU1〜PU3を備える。前記ODT兼用出力ドライバのプルアップ回路に備えられるサブアップ回路の数が変更されるとき、前記プルアップ回路122に備えられるサブアップ回路の数も変更されうる。前記第1ないし第3サブアップ回路PU1〜PU3は、それぞれ複数のPMOSトランジスタP1〜PK及び複数の抵抗RU1〜RUKをそれぞれ含む。前記PMOSトランジスタP1〜PKは、第2インピーダンス制御信号FIS2のビットUB1〜UBKに応答してそれぞれターンオンまたはターンオフされる。前記第1ないし第3サブアップ回路PU1〜PU3それぞれに含まれるPMOSトランジスタの数及び抵抗の数は、前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビット数と同一である。例えば、前記第2インピーダンス制御信号FIS2が5ビットUB1〜UB5であるとき、前記第1ないし第3サブアップ回路PU1〜PU3は、それぞれPMOSトランジスタP1〜P5及び抵抗RU1〜RU5を含む。このとき、前記抵抗RU1〜RU5の抵抗値は下の数式のように設定できる。
【数4】
【0036】
例えば、ドライバとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、初期状態で前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビットUB1〜UB5が“11011”であるとき、前記第1ないし第3サブアップ回路UD1〜UD3それぞれの前記PMOSトランジスタP3のみターンオンされ、前記PMOSトランジスタP1、P2、P4、P5はいずれもターンオフされる。その結果、内部電圧VDDと前記第2制御ノードCN2との間のインピーダンスは3個の前記抵抗RU3により決定される。また、前記ビットUB1〜UB5の値が“11100”に増加するとき、前記第1ないし第3サブアップ回路UD1〜UD3それぞれの前記PMOSトランジスタP4、P5のみターンオンされ、前記PMOSトランジスタP1、P2、P3はいずれもターンオフされる。その結果、前記内部電圧VDDと前記第2制御ノードCN2との間のインピーダンスは、前記抵抗RU3より大きい抵抗値、すなわち、前記抵抗RU4、RU5の並列和インピーダンスにより決定されるので、増加する。また、前記ビットUB1〜UB5の値が“11010”に減少するとき、前記第1ないし第3サブアップ回路UD1〜UD3それぞれの前記PMOSトランジスタP3、P5のみターンオンされ、前記PMOSトランジスタP1、P2、P4はいずれもターンオフされる。その結果、前記内部電圧VDDと前記第2制御ノードCN2との間のインピーダンスは、前記抵抗RU3より小さな抵抗値、すなわち、前記抵抗RD3、RD5の並列和インピーダンスにより決定されるので、減少する。一方、ODTとして動作するODT兼用出力ドライバのインピーダンスを較正するとき、スイッチング回路(図示せず)をターンオフさせて前記第2及び第3サブアップ回路PU2、PU3に入力される前記第2インピーダンス制御信号FIS2のビットUB1〜UB5を遮断し、前記第1サブアップ回路PU1にのみ前記ビットUB1〜UB5が入力されるように制御できる。
【0037】
図7は、本発明の他の実施形態によるインピーダンス較正回路200のブロック図である。図7を参考すれば、前記インピーダンス較正回路200は、較正回路201、第1レジスタ202、及び第2レジスタ203を備える。前記インピーダンス較正回路200の構成及び具体的な動作は、第1ないし第3電流源212、214、221と前記第1ないし第3スイッチング回路217、218、225とがそれぞれPMOSトランジスタで具現されたことを除いては、図4に図示されたインピーダンス較正回路100と同一である。したがって、インピーダンス較正回路200の詳細な説明は省略する。
【0038】
図8は、本発明によるインピーダンス調整回路400を備える半導体装置300を示す図面である。前記半導体装置300は、ODT兼用出力ドライバ310、入力レシーバ320、内部回路330及びインピーダンス調整回路400を備える。前記インピーダンス調整回路400は、第1較正制御信号CAL1または第2較正制御信号CAL2に応答してインピーダンス較正動作を行い、第1選択信号UF1〜UFK、US1〜USK、UT1〜UTKと第2選択信号DF1〜DFK、DS1〜DSK、DT1〜DTKとを出力する。前記ODT兼用出力ドライバ310は、第1ないし第3プルアップ回路311〜313と第1ないし第3プルダウン回路314〜316とを備える。前記第1ないし第3プルアップ回路311〜313は、出力ノードNoutに並列に連結され、前記第1ないし第3プルダウン回路314〜316も前記出力ノードNoutに並列に連結される。前記第1ないし第3プルアップ回路311〜313それぞれは、PMOSトランジスタPS1〜PSK及び抵抗RP1〜RPKを含み、前記第1ないし第3プルダウン回路314〜316それぞれは、NMOSトランジスタNS1〜NSK及び抵抗RN1〜RNKを含む。
【0039】
前記第1プルアップ回路311のPMOSトランジスタPS1〜PSKは、前記第1選択信号UF1〜UFKに応答してターンオンまたはターンオフされ、前記第2プルアップ回路312のPMOSトランジスタPS1〜PSKは、前記第1選択信号US1〜USKに応答してターンオンまたはターンオフされ、前記第3プルアップ回路313のPMOSトランジスタPS1〜PSKは、前記第1選択信号UT1〜UTKに応答してターンオンまたはターンオフされる。また、前記第1ないし第3プルアップ回路311〜313それぞれの前記抵抗RP1〜RPKは、下の数式で表現される。
【数5】
【0040】
前記第1プルダウン回路314のNMOSトランジスタNS1〜NSKは、前記第2選択信号DF1〜DFKに応答してターンオンまたはターンオフされ、前記第2プルダウン回路315のNMOSトランジスタNS1〜NSKは、前記第2選択信号DS1〜DSKに応答してターンオンまたはターンオフされ、前記第3プルダウン回路316のNMOSトランジスタNS1〜NSKは、前記第2選択信号DT1〜DTKに応答してターンオンまたはターンオフされる。また、前記第1ないし第3プルダウン回路314〜316それぞれの前記抵抗RN1〜RNKは、下の数式で表現される。
【数6】
【0041】
図9は、本発明の一実施形態によるインピーダンス調節回路401のブロック図である。図9を参考すれば、前記インピーダンス調節回路401は、第1インピーダンス較正回路410、第2インピーダンス較正回路420、及び選択制御回路430を備える。前記第1インピーダンス較正回路410は、ドライバ較正回路411、第1レジスタ412、及び第2レジスタ413を備える。前記ドライバ較正回路411、前記第1レジスタ412、及び前記第2レジスタ413は、第1較正制御信号CAL1に応答してイネーブルまたはディセーブルされる。前記ドライバ較正回路411、前記第1レジスタ412、及び前記第2レジスタ413の構成及び具体的な動作は、図4に図示された較正回路101、第1レジスタ102、及び第2レジスタ103とそれぞれ同一である。前記ドライバ較正回路411は、イネーブルされるときに基準電圧VOL、VOHに基づいて較正動作を行い、第1及び第2較正信号FCS1、FCS2を出力する。ここで、前記基準電圧VOLは、ODT兼用出力ドライバ(図8の310参照)がドライバとして実際に動作するときに出力ノードNoutに発生する電圧VOの最小値である。また、前記基準電圧VOHは、前記ODT兼用出力ドライバ310が実際に動作するときに前記出力ノードNoutに発生する電圧VOの最大値である。前記第1レジスタ412は、前記第1較正信号FCS1に応答して第1インピーダンス制御信号FIS1を出力し、前記第2レジスタ413は、前記第2較正信号FCS2に応答して第2インピーダンス制御信号FIS2を出力する。
【0042】
前記第2インピーダンス較正回路420は、ODT較正回路421、第3レジスタ422、及び第4レジスタ423を備える。前記ODT較正回路421、前記第3レジスタ422、及び前記第4レジスタ423は、第2較正制御信号CAL2に応答してイネーブルまたはディセーブルされる。前記ODT較正回路421、前記第3レジスタ422、及び前記第4レジスタ423の構成及び具体的な動作は、図4に図示された較正回路101、第1レジスタ102、及び第2レジスタ103とそれぞれ同一である。前記ODT較正回路421は、イネーブルされるときに基準電圧VOL、VOHに基づいて較正動作を行い、第3及び第4較正信号FCS3、FCS4を出力する。前記第3レジスタ422は、前記第3較正信号FCS3に応答して第3インピーダンス制御信号FIS3を出力し、前記第4レジスタ423は、前記第4較正信号FCS4に応答して第4インピーダンス制御信号FIS4を出力する。
【0043】
前記選択制御回路430は、前記第1ないし第4インピーダンス制御信号FIS1〜FIS4、選択制御信号ODTS、第1及び第2制御ロジック信号CLG1、CLG2、及び内部データ信号RDATに応答して、第1選択信号UF1〜UFK、US1〜USK、UT1〜UTK及び第2選択信号DF1〜DFK、DS1〜DSK、DT1〜DTKを出力する。
【0044】
図10は、図9に図示された選択制御回路430の詳細なブロック図である。図10を参考すれば、前記選択制御回路430は、第1ロジック回路431、第2ロジック回路432、及び第3ロジック回路433を備える。前記第1ロジック回路431は、マルチプレクサ441、442、NORゲート443、NANDゲート444、及びインバータ445、446を備える。前記マルチプレクサ441は、選択制御信号ODTSに応答して第1制御ロジック信号CLG1と第2制御ロジック信号CLG2のうち一つを出力する。さらに詳細には、前記マルチプレクサ441は、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるときに前記第1制御ロジック信号CLG1を出力し、前記選択制御信号ODTSがディセーブルされるときに前記第2制御ロジック信号CLG2を出力する。望ましくは、前記第1ロジック制御信号CLG1はロジックハイ状態であり、前記第2ロジック制御信号CLG2はロジックロー状態である。また、前記ODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作せねばならないとき、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされる。
【0045】
前記マルチプレクサ442は、前記選択制御信号ODTSに応答して前記第1制御ロジック信号CLG1と前記第2制御ロジック信号CLG2のうち一つを出力する。さらに詳細には、前記マルチプレクサ442は、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるときに前記第2制御ロジック信号CLG2を出力し、前記選択制御信号ODTSがディセーブルされるときに前記第1制御ロジック信号CLG1を出力する。
【0046】
前記NORゲート443は、前記マルチプレクサ441の出力信号と、内部データ信号RDATまたは前記第2制御ロジック信号CLG2に応答してロジック信号G1を出力する。ここで、ODT兼用出力ドライバ310が実質的に動作しないハイインピーダンス状態であるとき及び、ODTとして動作するときに前記NORゲート443に、前記内部データ信号RDATの代わりに前記第2制御ロジック信号CLG2が入力される。また、前記ODT兼用出力ドライバ310がドライバとして動作するとき、前記NORゲート443に前記内部データ信号RDATが入力される。結果的にODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作するとき、前記NORゲート443は、前記ロジック信号G1をロジックロー状態に維持する。前記インバータ445は、前記ロジック信号G1を反転させ、その反転された信号を第1制御信号L1として出力する。
【0047】
前記NANDゲート444は、前記マルチプレクサ442の出力信号と、前記内部データ信号RDATまたは前記第1制御ロジック信号CLG1に応答してロジック信号G2を出力する。ここで、ODT兼用出力ドライバ310が実質的に動作しないハイインピーダンス状態であるとき及び、ODTとして動作するときに前記NANDゲート444に前記内部データ信号RDATの代わりに前記第1制御ロジック信号CLG1が入力される。また、前記ODT兼用出力ドライバ310がドライバとして動作するとき、前記NANDゲート444に前記内部データ信号RDATが入力される。結果的にODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作するとき、前記NANDゲート444は前記ロジック信号G2をロジックハイ状態に維持する。前記インバータ446は前記ロジック信号G2を反転させ、その反転された信号を第2制御信号L2として出力する。
【0048】
前記第2ロジック回路432は、第1及び第2選択回路451、452と第1ないし第3出力回路453、454、455とを備える。前記第1及び第2選択回路451、452はそれぞれマルチプレクサM1〜MKを備える。前記第1選択回路451のマルチプレクサM1〜MKは、それぞれ前記選択制御信号ODTSに応答して第2インピーダンス制御信号FIS2のビットFDRB1〜FDRBKと前記第2制御ロジック信号CLG2のうち一つを選択して出力する。さらに詳細には、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるとき、前記第1選択回路451のマルチプレクサM1〜MKは前記第2制御ロジック信号CLG2を選択して出力する。前記第2選択回路452のマルチプレクサM1〜MKは、それぞれ前記選択制御信号ODTSに応答して、第2インピーダンス制御信号FIS2のビットFDRB1〜FDRBKと前記第4インピーダンス制御信号FIS4のビットFODB1〜FODBKのうち一つを選択して出力する。さらに詳細には、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるとき、前記第2選択回路452のマルチプレクサM1〜MKは前記第4インピーダンス制御信号FIS4のビットFODB1〜FODBKを選択して出力する。
【0049】
前記第1ないし第3出力回路453、454、455は、それぞれNANDゲートNA1〜NAKを備える。前記第1出力回路453のNANDゲートNA1〜NAKは、前記第1選択回路451の出力信号及び前記第1制御信号L1に応答して第1選択信号UT1〜UTKをそれぞれ出力する。前記第2出力回路454のNANDゲートNA1〜NAKは、前記第1選択回路451の出力信号及び前記第1制御信号L1に応答して第1選択信号US1〜USKをそれぞれ出力する。前記第3出力回路455のNANDゲートNA1〜NAKは、前記第2選択回路452の出力信号及び前記第1制御信号L1に応答して第1選択信号UF1〜UFKを出力する。
【0050】
結局、前記ODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作するとき、前記第1出力回路453が前記第1選択信号UT1〜UTKをロジックハイ状態に維持し、前記第2出力回路454も前記第1選択信号US1〜USKをロジックハイ状態に維持する。また、前記第3出力回路455は、前記第2選択回路452の出力信号及び前記第1制御信号L1によって、第1選択信号UF1〜UFKのうち一部をロジックローに、残りをロジックハイに出力する。したがって、ODT兼用出力ドライバ310の第2及び第3プルアップ回路312、313のPMOSトランジスタPS1〜PSKがいずれもターンオフされ、第1プルアップ回路311のPMOSトランジスタPS1〜PSKのうち一部がターンオンされる。
【0051】
前記第3ロジック回路433は、第1及び第2選択回路461、462と第1ないし第3出力回路463、464、465とを備える。前記第1及び第2選択回路461、462は、それぞれマルチプレクサM1〜MKを備える。前記第1選択回路461のマルチプレクサM1〜MKは、それぞれ前記選択制御信号ODTSに応答して、第1インピーダンス制御信号FIS1のビットSDRB1〜SDRBKと前記第1制御ロジック信号CLG1のうち一つを選択して出力する。さらに詳細には、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるとき、前記第1選択回路461のマルチプレクサM1〜MKは前記第1制御ロジック信号CLG1を選択して出力する。前記第2選択回路462のマルチプレクサM1〜MKは、それぞれ前記選択制御信号ODTSに応答して、前記第1インピーダンス制御信号FIS1のビットSDRB1〜SDRBKと第3インピーダンス制御信号FIS3のビットSODB1〜SODBKのうち一つを選択して出力する。さらに詳細には、前記選択制御信号ODTSがイネーブルされるとき、前記第2選択回路462のマルチプレクサM1〜MKは前記第3インピーダンス制御信号FIS3のビットSODB1〜SODBKを選択して出力する。
【0052】
前記第1ないし第3出力回路463、464、465は、それぞれNORゲートNR1〜NRKを備える。前記第1出力回路463のNORゲートNR1〜NRKは、前記第1選択回路461の出力信号及び前記第2制御信号L2に応答して、第2選択信号DT1〜DTKをそれぞれ出力する。前記第2出力回路46のNORゲートNR1〜NRKは、前記第1選択回路461の出力信号及び前記第2制御信号L2に応答して第2選択信号DS1〜DSKをそれぞれ出力する。前記第3出力回路465のNORゲートNR1〜NRKは、前記第2選択回路462の出力信号及び前記第2制御信号L2に応答して第2選択信号DF1〜DFKを出力する。
【0053】
結局、前記ODT兼用出力ドライバ310がODTとして動作するとき、前記第1出力回路463が前記第2選択信号DT1〜DTKをロジックロー状態に維持し、前記第2出力回路464も前記第2選択信号DS1〜DSKをロジックロー状態に維持する。また、前記第3出力回路465は、前記第2選択回路462の出力信号及び前記第2制御信号L2によって、第2選択信号DF1〜DFKのうち一部をロジックハイで、残りをロジックローで出力する。したがって、ODT兼用出力ドライバ310の第2及び第3プルダウン回路315、316のNMOSトランジスタNS1〜NSKがいずれもターンオフされ、第1プルダウン回路314のNMOSトランジスタPS1〜PSKのうち一部がターンオンされる。
【0054】
図11は、本発明の他の実施形態によるインピーダンス調節回路402のブロック図である。前記インピーダンス調節回路402は、第1インピーダンス較正回路510、第2インピーダンス較正回路520、及び選択制御回路530を備える。前記第1インピーダンス較正回路510は、第1レジスタ511及びインバータ512を備える。前記第1レジスタ511は、チャンネルを通じて外部の制御装置から受信される第1インピーダンス制御信号FIS1を保存し、その保存された前記第1インピーダンス制御信号FIS1を出力する。前記インバータ512は、前記第1インピーダンス制御信号FIS1を反転させ、その反転された信号を第2インピーダンス制御信号FIS2として出力する。ここで、前記第1及び第インピーダンス制御信号FIS1、FIS2は、図9の第1インピーダンス較正回路410の較正動作により発生した第1及び第2インピーダンス制御信号FIS1、FIS2と同じビット値を持つ。前記第2インピーダンス較正回路520は、第2レジスタ521及びインバータ522を備える。前記第2レジスタ521は、前記チャンネルを通じて前記外部の制御装置から受信される第3インピーダンス制御信号FIS3を保存し、その保存された前記第3インピーダンス制御信号FIS3を出力する。前記インバータ522は、前記第3インピーダンス制御信号FIS3を反転させ、その反転された信号を第4インピーダンス制御信号FIS4として出力する。ここで、前記第3及び第4インピーダンス制御信号FIS3、FIS4は、図9の第2インピーダンス較正回路420の較正動作により発生した第3及び第4インピーダンス制御信号FIS3、FIS4と同じビット値を持つ。前記選択制御回路530の構成及び具体的な動作は図9及び図10に図示された前記選択制御回路430と実質的に同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。
【0055】
前述したように、本発明によるインピーダンス較正回路は、基準電圧としてODT兼用出力ドライバの実際動作時の出力電圧を使用するので、伝送信号のスキューが減少しうる。
【0056】
図12は、本発明による較正方法で較正された出力ドライバの動作特性を示すグラフである。図12で、E1−E3は、本発明による方法でインピーダンスが較正された出力ドライバのプルダウン回路の動作特性を示し、F1−F3は、プルアップ回路の動作特性を示す。また、E1及びF1は、動作条件が最も良い出力ドライバの動作特性であり、E3及びF3は、動作条件が最も悪い出力ドライバの動作特性である。E2及びF2は、中間の動作条件を持つ出力ドライバの動作特性である。前記出力ドライバは、本発明による方法、すなわち、VOL(またはVOH)の基準電圧を使用して較正されたため、E1−E3がVOL(例えば、0.3V)で一致し、F1−F3もVOLで一致すると見られる。
【0057】
図13は、本発明による較正方法で較正された出力ドライバがドライバとして動作するときのシミュレーション結果を示す図面である。図13は、出力ドライバの出力電圧がVOL(例えば、0.3V)であるとき、図12に図示されたE1−E3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路のインピーダンスが40Ωにそれぞれ較正された場合、チャンネルに存在する寄生キャパシタンスCPの値による伝送信号のスキュー及びアパーチャを示す。次いで、説明の便宜上E1−E3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路をそれぞれE1−E3と称する。一方、前記出力ドライバの出力電圧が0.75Vであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のインピーダンスはそれぞれ42Ω、44Ω、48Ωである。図13に示すように、前記寄生キャパシタンスCPが増加するにつれて、前記プルダウン回路E1−E3のスキューは大きくなり、アパーチャは小さくなる。ここで、前記プルダウン回路E1−E3間のスキューの変化量及びアパーチャの変化量をそれぞれ説明すれば、次の通りである。まず、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるときに、前記プルダウン回路E1−E3のスキューの変化量はそれぞれ1ps、0ps、1ps、1psであり、2psより小さなことが分かる。また、前記寄生キャパシタンスCPが2.0ps、2.5ps、3.0ps、3.5psであるときに、前記プルダウン回路E1−E3のアパーチャの変化量はそれぞれ0mV、1mV、2mV、3mVであり、4mVより小さなことが分かる。したがって、本発明による較正方法は、図3Bと比較するとき、出力ドライバの動作条件と関係なく出力ドライバのスキュー及びアパーチャの変化量を顕著に減少させることができる。このシミュレーション結果は、クロストークによる影響を排除した状態で得られたものであるので、出力ドライバが実際に動作する場合に本発明による効果はさらに増大する。
【0058】
図14は、本発明による較正方法で較正された出力ドライバがODTとして動作するときのシミュレーション結果を示す図面である。図14は、出力ドライバの出力電圧がVOH(例えば、1.2V)であるとき、図12に図示されたE1−E3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路のインピーダンスが120Ωにそれぞれ較正された場合、チャンネルに存在する寄生キャパシタンスCPの値による伝送信号のスキュー及びアパーチャを示す。一方、前記出力ドライバの出力電圧が0.3Vであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のインピーダンスはそれぞれ72Ω、108Ω、114Ωである。図14で、前記プルダウン回路E1−E3間のスキューの変化量及びアパーチャの変化量をそれぞれ説明すれば、次の通りである。まず、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のスキューの変化量はそれぞれ2ps、2ps、1ps、2psであり、3psより小さなことが分かる。また、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のアパーチャの変化量はそれぞれ18mV、20mV、19mV、18mVであり、21mVより小さなことが分かる。ここで、本発明による較正方法による効果は、図14のシミュレーション結果を図15のシミュレーション結果と比較するときにさらに確実になる。
【0059】
図15は、図14のシミュレーション結果と比較される出力ドライバがODTとして動作するときのシミュレーション結果を示す図面である。図15は、出力ドライバの出力電圧がVOL(例えば、0.3V)であるとき、図12に図示されたE1−E3の動作特性をそれぞれ持つプルダウン回路のインピーダンスが120Ωにそれぞれ較正された場合、チャンネルに存在する寄生キャパシタンスCPの値による伝送信号のスキュー及びアパーチャを示す。一方、前記出力ドライバの出力電圧が0.75Vであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のインピーダンスはそれぞれ126Ω、156Ω、168Ωである。図15で、前記プルダウン回路E1−E3間のスキューの変化量及びアパーチャの変化量をそれぞれ説明すれば、次の通りである。まず、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のスキューの変化量はそれぞれ9ps、5ps、5ps、13psであり、14psより小さなことが分かる。また、前記寄生キャパシタンスCPが2.0pF、2.5pF、3.0pF、3.5pFであるとき、前記プルダウン回路E1−E3のアパーチャの変化量はそれぞれ20mV、28mV、23mV、16mVであり、29mVより小さなことがわかる。
【0060】
図14及び図15のシミュレーション結果を比較するとき、図14に図示されたシミュレーション結果のスキュー及びアパーチャの変化量が、図15に図示されたシミュレーション結果のスキュー及びアパーチャの変化量より顕著に減少することが分かる。したがって、出力ドライバがODTとして動作するとき、前記出力ドライバのプルダウン回路のインピーダンスの較正において、基準電圧としてVOLよりVOHを使用することがさらに望ましい。
【0061】
本発明は、図面に図示された実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、半導体装置の出力ドライバ、特に、出力ドライバのインピーダンスを較正する回路の関連技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】チャンネルを通じてチップセットに連結された従来の半導体装置を示す図である。
【図2】図1に図示された出力ドライバの動作を説明するための図である。
【図3A】従来の方法で較正された出力ドライバの動作特性を示すグラフである。
【図3B】従来の方法で較正された出力ドライバのシミュレーション結果を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態によるインピーダンス較正回路のブロック図である。
【図5】図4に図示されたプルダウン回路の詳細な回路図である。
【図6】図4に図示されたプルアップ回路の詳細な回路図である。
【図7】本発明の他の実施形態によるインピーダンス較正回路のブロック図である。
【図8】本発明によるインピーダンス調節回路を備える半導体装置を示す図である。
【図9】本発明の一実施形態によるインピーダンス調節回路のブロック図である。
【図10】図9に図示された選択制御回路の詳細なブロック図である。
【図11】本発明の他の実施形態によるインピーダンス調節回路のブロック図である。
【図12】本発明による較正方法で較正された出力ドライバの動作特性を示すグラフである。
【図13】本発明による較正方法で較正された出力ドライバがドライバとして動作するときのシミュレーション結果を示す図である。
【図14】本発明による較正方法で較正された出力ドライバがODTとして動作するときのシミュレーション結果を示す図である。
【図15】図14のシミュレーション結果と比較される出力ドライバがODTとして動作するときのシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【0064】
100…インピーダンス較正回路
101…較正回路
102…第1レジスタ
103…第2レジスタ
110…第1較正回路
111…較正端子
112…第1電流源
113…第1比較器
114…第2電流源
115…プルダウン回路
116…第2比較器
117…第1スイッチング回路
118…第2スイッチング回路
120…第2較正回路
121…第3電流源
122…プルアップ回路
123…電流ミラー回路
124…第3比較器
125…第3スイッチング回路
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可変インピーダンス回路のインピーダンスを制御するインピーダンス調整回路において、
前記可変インピーダンス回路の複製を備え、基準電流に応答して前記可変インピーダンス回路の複製で発生する電圧に基づいて、前記可変インピーダンス回路に対するインピーダンス制御信号を発生させる較正回路を備えることを特徴とするインピーダンス調整回路。
【請求項2】
前記較正回路は、
前記較正回路と連結される基準抵抗に基づいて前記基準電流を発生させることを特徴とする請求項1に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項3】
前記較正回路は、
前記可変インピーダンス回路の前記複製内の電流と前記基準抵抗内の電流とをマッチングさせることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項4】
前記可変インピーダンス回路は、
集積回路装置の外部信号ノードに連結されるプルアップ回路及び/またはプルダウン回路で構成されることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項5】
前記可変インピーダンス回路は、外部ソース及び/または負荷に連結された単一のノードと連結されるプルアップ回路及び/またはプルダウン回路で構成され、
前記可変インピーダンス回路の前記複製は、前記プルダウン回路の複製及び前記プルアップ回路の複製を備え、
前記較正回路は、前記プルダウン回路の前記複製内の電流を発生させ、前記プルダウン回路の前記複製内の前記電流に応答して前記プルダウン回路の前記複製で発生した電圧に基づいて、前記プルダウン回路及び前記プルダウン回路の前記複製に第1インピーダンス制御信号を印加し、
前記較正回路は、前記プルアップ回路の前記複製内の電流を発生させ、前記プルアップ回路の前記複製内の前記電流に応答して前記プルアップ回路の前記複製で発生した電圧に基づいて、前記プルアップ回路及び前記プルアップ回路の前記複製に第2インピーダンス制御信号を印加することを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項6】
前記プルアップ回路及び前記プルダウン回路は、
出力ドライバ及び/またはオンダイのターミネーター中に備えられることを特徴とする請求項5に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項7】
前記較正回路は、
前記基準抵抗内の電流と前記プルダウン回路の前記複製内の電流とをマッチングさせる第1電流ミラーと、
前記プルダウン回路の前記複製の電圧と第1基準電圧とを実質的に等しくするために、前記プルダウン回路の前記複製の電圧に応答して前記第1インピーダンス制御信号を発生させる第1インピーダンス制御信号発生部と、
前記基準抵抗内の電流と前記プルアップ回路内の電流とをマッチングさせる第2電流ミラーと、
前記プルアップ回路の前記複製の電圧と第2基準電圧とを実質的に等しくするために、前記プルアップ回路の前記複製の電圧に応答して前記第2インピーダンス制御信号を発生させる第2インピーダンス制御信号発生部と
を備えることを特徴とする請求項6に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項8】
前記第1インピーダンス制御信号発生部は、
前記プルダウン回路の前記複製の電圧と前記第1基準電圧とを比較して第1比較信号を発生させる第1比較部と、
前記第1比較信号に応答して第1インピーダンス制御信号を増減させる第1レジスタと
を備え、
前記第2インピーダンス制御信号発生部は、
前記プルアップ回路の前記複製の電圧と前記第2基準電圧とを比較して第2比較信号を発生させる第2比較部と、
前記第2比較信号に応答して第2インピーダンス制御信号を増減させる第2レジスタと
を備えることを特徴とする請求項7に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項9】
前記第1基準電圧は、ロジックハイ基準電圧とロジックロー基準電圧のうちいずれか一つであり、
前記第2基準電圧は、前記ロジックハイ基準電圧と前記ロジックロー基準電圧のうち残りの一つであることを特徴とする請求項7に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項10】
前記プルダウン回路及び前記プルアップ回路は出力ドライバに備えられ、
前記第1基準電圧は前記ロジックロー基準電圧で、前記第2基準電圧は前記ロジックハイ基準電圧で構成されることを特徴とする請求項9に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項11】
前記プルダウン回路及び前記プルアップ回路は出力ドライバに備えられ、
前記第1基準電圧は前記ロジックハイ基準電圧で、前記第2基準電圧は前記ロジックロー基準電圧で構成されることを特徴とする請求項9に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項12】
前記較正回路は、
前記基準抵抗内の電流と、前記可変インピーダンス回路の前記複製内の電流とをマッチングさせる電流ミラーと、
前記可変インピーダンス回路の前記複製の電圧と前記基準電圧とを実質的に等しくするために、前記可変インピーダンス回路の前記複製の電圧に応答して前記インピーダンス制御信号を発生させるインピーダンス制御信号発生部と、を備えることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項13】
前記インピーダンス制御信号発生部は、
前記可変インピーダンス回路の前記複製の電圧と前記基準電圧とを比較して比較信号を発生させる比較器と、
前記比較信号に応答して前記インピーダンス制御信号を増加及び/または減少させるレジスタと
を備えることを特徴とする請求項12に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項14】
前記比較器は第1比較器を構成し、
前記電流ミラーは、
電流制御信号に応答して前記基準抵抗内の電流を発生させる第1電流ソースと、
前記電流制御信号に応答して前記可変インピーダンス回路の前記複製内の前記電流を発生させる第2電流ソースと、
前記基準電圧と、前記基準抵抗内の電流に応答して前記基準抵抗で発生した電圧とを比較して前記電流制御信号を発生させる第2比較器と
を備えることを特徴とする請求項13に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項15】
前記比較器は第1比較器を構成し、
前記基準電圧は第1基準電圧を構成し、
前記電流ミラーは、
電流制御信号に応答して前記基準抵抗内の前記電流を発生させる第1電流ソースと、
前記電流制御信号に応答して前記可変インピーダンス回路の前記複製内の前記電流を発生させる第2電流ソースと、
第2基準電圧と、前記基準抵抗内の電流に応答して前記基準抵抗で発生した電圧をと比較して前記電流制御信号を発生させる第2比較器と
を備えることを特徴とする請求項13に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項16】
前記可変インピーダンス回路及び前記可変インピーダンス回路の前記複製それぞれは、
前記インピーダンス制御信号に応答して選択的に並列に連結される複数の抵抗を備えることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項17】
前記較正回路は、
集積回路の外部ターミナルに前記基準抵抗を連結させるために前記集積回路内に備えられることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項18】
可変インピーダンス回路は、集積回路の外部信号ノードに連結されるプルダウン回路及び/またはプルアップ回路を備え、
前記可変インピーダンス回路と結合される請求項1に記載のインピーダンス調整回路を備える集積回路。
【請求項19】
外部信号ノードに連結される可変インピーダンスプルダウン回路及び可変インピーダンスプルアップ回路と、
前記可変インピーダンスプルダウン及びプルアップ回路のための第1及び第2インピーダンス制御信号をそれぞれ発生させる第1較正回路と、
プルダウン及びプルアップ回路のための第3及び第4インピーダンス制御信号をそれぞれ発生させる第2較正回路と、
前記第1ないし第4インピーダンス制御信号を受信し、選択制御信号の第1状態に応答して前記第1及び第3インピーダンス制御信号それぞれを前記可変インピーダンスプルアップ及びプルダウン回路に印加し、前記選択制御信号の第2状態に応答して前記第2及び第4インピーダンス制御信号それぞれを前記可変インピーダンスプルアップ及びプルダウン回路に印加する選択回路と
を備えることを特徴とする集積回路装置。
【請求項20】
前記選択制御信号の第1状態は、前記可変インピーダンスプルアップ及びプルダウン回路が出力ドライバとして動作するときに該当し、
前記選択制御信号の第2状態は、前記可変インピーダンスプルアップ及びプルダウン回路がオンダイターミネーターとして動作するときに該当することを特徴とする請求項19に記載の集積回路装置。
【請求項21】
前記第1較正回路は、前記プルダウン回路の第1複製及び前記プルアップ回路の第1複製で構成され、第1基準電流に応答して前記プルダウン回路の前記第1複製及び前記プルダウン回路の前記第1複製それぞれで発生した電圧によって、前記第1及び第2インピーダンス制御信号それぞれを発生させ、
前記第2較正回路は、前記プルダウン回路の第2複製及び前記プルアップ回路の第2複製で構成され、第2基準電流に応答して前記プルダウン回路の前記第2複製及び前記プルダウン回路の前記第2複製それぞれで発生した電圧によって、前記第3及び第4インピーダンス制御信号それぞれを発生させることを特徴とする請求項19に記載の集積回路装置。
【請求項22】
前記第1及び第2較正回路は、
前記第1及び第2較正回路それぞれに連結された第1及び第2抵抗に基づいて、前記第1及び第2基準電流を発生させることを特徴とする請求項21に記載の集積回路装置。
【請求項23】
前記第1較正回路は、前記プルダウン回路の前記第1複製内の電流と前記第1基準抵抗内の電流とをマッチングさせ、前記プルダウン回路の前記第1複製内の前記電流に応答して前記プルダウン回路の前記第1複製で発生した電圧に基づいて、前記第1インピーダンス制御信号を発生させ、
前記第1較正回路は、前記プルアップ回路の前記第1複製内の電流と前記第1基準抵抗内の電流とをマッチングさせ、前記プルアップ回路の前記第1複製内の前記電流に応答して前記プルアップ回路の前記第1複製で発生した電圧に基づいて、前記第2インピーダンス制御信号を発生させ、
前記第2較正回路は、前記プルダウン回路の前記第2複製内の電流と前記第2基準抵抗内の電流とをマッチングさせ、前記プルダウン回路の前記第2複製内の前記電流に応答して前記プルダウン回路の前記第2複製で発生した電圧に基づいて、前記第3インピーダンス制御信号を発生させ、
前記第2較正回路は、前記プルアップ回路の前記第2複製内の電流と前記第2基準抵抗内の電流とをマッチングさせ、前記プルアップ回路の前記第2複製内の前記電流に応答して前記プルアップ回路の前記第2複製で発生した電圧に基づいて、前記第4インピーダンス制御信号を発生させることを特徴とする請求項22に記載の集積回路装置。
【請求項24】
前記第1較正回路は、
前記第1インピーダンス制御信号を保存する第1レジスタと、
前記保存された第1インピーダンス制御信号を受信し、前記第1インピーダンス制御信号を反転して、前記第2インピーダンス制御信号を発生させる第1インバータと
を備え、
前記第2較正回路は、
前記第3インピーダンス制御信号を保存する第2レジスタと、
前記保存された第3インピーダンス制御信号を受信し、前記第3インピーダンス制御信号を反転して、前記第4インピーダンス制御信号を発生させる第2インバータと
を備えることを特徴とする請求項19に記載の集積回路装置。
【請求項25】
可変インピーダンス回路のインピーダンスを制御する方法において、
基準電流に応答して前記可変インピーダンス回路の複製で電圧を発生させるステップと、
前記可変インピーダンス回路の前記複製の電圧に基づいて、前記可変インピーダンス回路に対するインピーダンス制御信号を発生させるステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項26】
前記方法は、
基準抵抗に基づいて前記基準電流を発生させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記基準電流に応答して前記可変インピーダンス回路の電圧を発生させるステップは、
前記可変インピーダンス回路の前記複製内の電流と前記基準抵抗内の電流とをマッチングさせて、前記可変インピーダンス回路の電圧を発生させることを特徴とする請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記可変インピーダンス回路は、外部ソース及び/または負荷に連結された単一ノードと連結されるプルアップ回路及び/またはプルダウン回路で構成され、
前記可変インピーダンス回路の前記複製は、前記プルダウン回路の複製と前記プルアップ回路の複製とを備え、
前記方法は、
前記プルダウン回路の前記複製内の電流を発生させるステップと、
前記プルダウン回路の前記複製内の前記電流に応答して前記プルダウン回路の前記複製で発生した電圧に基づいて、前記プルダウン回路及び前記プルダウン回路の前記複製に第1インピーダンス制御信号を印加するステップと、
前記プルアップ回路の前記複製内の電流を発生させるステップと、
前記プルアップ回路の前記複製内の前記電流に応答して前記プルアップ回路の前記複製で発生した電圧に基づいて、前記プルアップ回路及び前記プルアップ回路の前記複製に第2インピーダンス制御信号を印加するステップと
を備えることを特徴とする請求項25に記載の方法。
【請求項29】
前記プルアップ回路及び前記プルダウン回路は、
出力ドライバ及び/またはオンダイターミネーター中に備えられることを特徴とする請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記方法銀前記基準抵抗内の電流と前記プルダウン回路の前記複製内の電流とをマッチングさせるステップと、
前記プルダウン回路の前記複製の電圧と第1基準電圧とを実質的に等しくするために、前記プルダウン回路の前記複製の電圧に応答して前記第1インピーダンス制御信号を発生させるステップと、
前記基準抵抗内の電流と前記プルアップ回路内の電流とをマッチングさせるステップと、
前記プルアップ回路の前記複製の電圧と第2基準電圧とを実質的に等しくするために、前記プルアップ回路の前記複製の電圧に応答して前記第2インピーダンス制御信号を発生させるステップと
を備えることを特徴とする請求項28に記載の方法。
【請求項31】
前記第1基準電圧は、ロジックハイ基準電圧とロジックロー基準電圧のうちいずれか一つであり、
前記第2基準電圧は、前記ロジックハイ基準電圧と前記ロジックロー基準電圧のうち残りの一つであることを特徴とする請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記プルダウン回路及び前記プルアップ回路は出力ドライバに備えられ、
前記第1基準電圧は前記ロジックロー基準電圧で、前記第2基準電圧は前記ロジックハイ基準電圧で構成されることを特徴とする請求項31に記載の方法。
【請求項33】
前記プルダウン回路及び前記プルアップ回路は出力ドライバに備えられ、
前記第1基準電圧は前記ロジックハイ基準電圧で、前記第2基準電圧は前記ロジックロー基準電圧で構成されることを特徴とする請求項31に記載の方法。
【請求項1】
可変インピーダンス回路のインピーダンスを制御するインピーダンス調整回路において、
前記可変インピーダンス回路の複製を備え、基準電流に応答して前記可変インピーダンス回路の複製で発生する電圧に基づいて、前記可変インピーダンス回路に対するインピーダンス制御信号を発生させる較正回路を備えることを特徴とするインピーダンス調整回路。
【請求項2】
前記較正回路は、
前記較正回路と連結される基準抵抗に基づいて前記基準電流を発生させることを特徴とする請求項1に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項3】
前記較正回路は、
前記可変インピーダンス回路の前記複製内の電流と前記基準抵抗内の電流とをマッチングさせることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項4】
前記可変インピーダンス回路は、
集積回路装置の外部信号ノードに連結されるプルアップ回路及び/またはプルダウン回路で構成されることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項5】
前記可変インピーダンス回路は、外部ソース及び/または負荷に連結された単一のノードと連結されるプルアップ回路及び/またはプルダウン回路で構成され、
前記可変インピーダンス回路の前記複製は、前記プルダウン回路の複製及び前記プルアップ回路の複製を備え、
前記較正回路は、前記プルダウン回路の前記複製内の電流を発生させ、前記プルダウン回路の前記複製内の前記電流に応答して前記プルダウン回路の前記複製で発生した電圧に基づいて、前記プルダウン回路及び前記プルダウン回路の前記複製に第1インピーダンス制御信号を印加し、
前記較正回路は、前記プルアップ回路の前記複製内の電流を発生させ、前記プルアップ回路の前記複製内の前記電流に応答して前記プルアップ回路の前記複製で発生した電圧に基づいて、前記プルアップ回路及び前記プルアップ回路の前記複製に第2インピーダンス制御信号を印加することを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項6】
前記プルアップ回路及び前記プルダウン回路は、
出力ドライバ及び/またはオンダイのターミネーター中に備えられることを特徴とする請求項5に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項7】
前記較正回路は、
前記基準抵抗内の電流と前記プルダウン回路の前記複製内の電流とをマッチングさせる第1電流ミラーと、
前記プルダウン回路の前記複製の電圧と第1基準電圧とを実質的に等しくするために、前記プルダウン回路の前記複製の電圧に応答して前記第1インピーダンス制御信号を発生させる第1インピーダンス制御信号発生部と、
前記基準抵抗内の電流と前記プルアップ回路内の電流とをマッチングさせる第2電流ミラーと、
前記プルアップ回路の前記複製の電圧と第2基準電圧とを実質的に等しくするために、前記プルアップ回路の前記複製の電圧に応答して前記第2インピーダンス制御信号を発生させる第2インピーダンス制御信号発生部と
を備えることを特徴とする請求項6に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項8】
前記第1インピーダンス制御信号発生部は、
前記プルダウン回路の前記複製の電圧と前記第1基準電圧とを比較して第1比較信号を発生させる第1比較部と、
前記第1比較信号に応答して第1インピーダンス制御信号を増減させる第1レジスタと
を備え、
前記第2インピーダンス制御信号発生部は、
前記プルアップ回路の前記複製の電圧と前記第2基準電圧とを比較して第2比較信号を発生させる第2比較部と、
前記第2比較信号に応答して第2インピーダンス制御信号を増減させる第2レジスタと
を備えることを特徴とする請求項7に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項9】
前記第1基準電圧は、ロジックハイ基準電圧とロジックロー基準電圧のうちいずれか一つであり、
前記第2基準電圧は、前記ロジックハイ基準電圧と前記ロジックロー基準電圧のうち残りの一つであることを特徴とする請求項7に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項10】
前記プルダウン回路及び前記プルアップ回路は出力ドライバに備えられ、
前記第1基準電圧は前記ロジックロー基準電圧で、前記第2基準電圧は前記ロジックハイ基準電圧で構成されることを特徴とする請求項9に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項11】
前記プルダウン回路及び前記プルアップ回路は出力ドライバに備えられ、
前記第1基準電圧は前記ロジックハイ基準電圧で、前記第2基準電圧は前記ロジックロー基準電圧で構成されることを特徴とする請求項9に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項12】
前記較正回路は、
前記基準抵抗内の電流と、前記可変インピーダンス回路の前記複製内の電流とをマッチングさせる電流ミラーと、
前記可変インピーダンス回路の前記複製の電圧と前記基準電圧とを実質的に等しくするために、前記可変インピーダンス回路の前記複製の電圧に応答して前記インピーダンス制御信号を発生させるインピーダンス制御信号発生部と、を備えることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項13】
前記インピーダンス制御信号発生部は、
前記可変インピーダンス回路の前記複製の電圧と前記基準電圧とを比較して比較信号を発生させる比較器と、
前記比較信号に応答して前記インピーダンス制御信号を増加及び/または減少させるレジスタと
を備えることを特徴とする請求項12に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項14】
前記比較器は第1比較器を構成し、
前記電流ミラーは、
電流制御信号に応答して前記基準抵抗内の電流を発生させる第1電流ソースと、
前記電流制御信号に応答して前記可変インピーダンス回路の前記複製内の前記電流を発生させる第2電流ソースと、
前記基準電圧と、前記基準抵抗内の電流に応答して前記基準抵抗で発生した電圧とを比較して前記電流制御信号を発生させる第2比較器と
を備えることを特徴とする請求項13に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項15】
前記比較器は第1比較器を構成し、
前記基準電圧は第1基準電圧を構成し、
前記電流ミラーは、
電流制御信号に応答して前記基準抵抗内の前記電流を発生させる第1電流ソースと、
前記電流制御信号に応答して前記可変インピーダンス回路の前記複製内の前記電流を発生させる第2電流ソースと、
第2基準電圧と、前記基準抵抗内の電流に応答して前記基準抵抗で発生した電圧をと比較して前記電流制御信号を発生させる第2比較器と
を備えることを特徴とする請求項13に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項16】
前記可変インピーダンス回路及び前記可変インピーダンス回路の前記複製それぞれは、
前記インピーダンス制御信号に応答して選択的に並列に連結される複数の抵抗を備えることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項17】
前記較正回路は、
集積回路の外部ターミナルに前記基準抵抗を連結させるために前記集積回路内に備えられることを特徴とする請求項2に記載のインピーダンス調整回路。
【請求項18】
可変インピーダンス回路は、集積回路の外部信号ノードに連結されるプルダウン回路及び/またはプルアップ回路を備え、
前記可変インピーダンス回路と結合される請求項1に記載のインピーダンス調整回路を備える集積回路。
【請求項19】
外部信号ノードに連結される可変インピーダンスプルダウン回路及び可変インピーダンスプルアップ回路と、
前記可変インピーダンスプルダウン及びプルアップ回路のための第1及び第2インピーダンス制御信号をそれぞれ発生させる第1較正回路と、
プルダウン及びプルアップ回路のための第3及び第4インピーダンス制御信号をそれぞれ発生させる第2較正回路と、
前記第1ないし第4インピーダンス制御信号を受信し、選択制御信号の第1状態に応答して前記第1及び第3インピーダンス制御信号それぞれを前記可変インピーダンスプルアップ及びプルダウン回路に印加し、前記選択制御信号の第2状態に応答して前記第2及び第4インピーダンス制御信号それぞれを前記可変インピーダンスプルアップ及びプルダウン回路に印加する選択回路と
を備えることを特徴とする集積回路装置。
【請求項20】
前記選択制御信号の第1状態は、前記可変インピーダンスプルアップ及びプルダウン回路が出力ドライバとして動作するときに該当し、
前記選択制御信号の第2状態は、前記可変インピーダンスプルアップ及びプルダウン回路がオンダイターミネーターとして動作するときに該当することを特徴とする請求項19に記載の集積回路装置。
【請求項21】
前記第1較正回路は、前記プルダウン回路の第1複製及び前記プルアップ回路の第1複製で構成され、第1基準電流に応答して前記プルダウン回路の前記第1複製及び前記プルダウン回路の前記第1複製それぞれで発生した電圧によって、前記第1及び第2インピーダンス制御信号それぞれを発生させ、
前記第2較正回路は、前記プルダウン回路の第2複製及び前記プルアップ回路の第2複製で構成され、第2基準電流に応答して前記プルダウン回路の前記第2複製及び前記プルダウン回路の前記第2複製それぞれで発生した電圧によって、前記第3及び第4インピーダンス制御信号それぞれを発生させることを特徴とする請求項19に記載の集積回路装置。
【請求項22】
前記第1及び第2較正回路は、
前記第1及び第2較正回路それぞれに連結された第1及び第2抵抗に基づいて、前記第1及び第2基準電流を発生させることを特徴とする請求項21に記載の集積回路装置。
【請求項23】
前記第1較正回路は、前記プルダウン回路の前記第1複製内の電流と前記第1基準抵抗内の電流とをマッチングさせ、前記プルダウン回路の前記第1複製内の前記電流に応答して前記プルダウン回路の前記第1複製で発生した電圧に基づいて、前記第1インピーダンス制御信号を発生させ、
前記第1較正回路は、前記プルアップ回路の前記第1複製内の電流と前記第1基準抵抗内の電流とをマッチングさせ、前記プルアップ回路の前記第1複製内の前記電流に応答して前記プルアップ回路の前記第1複製で発生した電圧に基づいて、前記第2インピーダンス制御信号を発生させ、
前記第2較正回路は、前記プルダウン回路の前記第2複製内の電流と前記第2基準抵抗内の電流とをマッチングさせ、前記プルダウン回路の前記第2複製内の前記電流に応答して前記プルダウン回路の前記第2複製で発生した電圧に基づいて、前記第3インピーダンス制御信号を発生させ、
前記第2較正回路は、前記プルアップ回路の前記第2複製内の電流と前記第2基準抵抗内の電流とをマッチングさせ、前記プルアップ回路の前記第2複製内の前記電流に応答して前記プルアップ回路の前記第2複製で発生した電圧に基づいて、前記第4インピーダンス制御信号を発生させることを特徴とする請求項22に記載の集積回路装置。
【請求項24】
前記第1較正回路は、
前記第1インピーダンス制御信号を保存する第1レジスタと、
前記保存された第1インピーダンス制御信号を受信し、前記第1インピーダンス制御信号を反転して、前記第2インピーダンス制御信号を発生させる第1インバータと
を備え、
前記第2較正回路は、
前記第3インピーダンス制御信号を保存する第2レジスタと、
前記保存された第3インピーダンス制御信号を受信し、前記第3インピーダンス制御信号を反転して、前記第4インピーダンス制御信号を発生させる第2インバータと
を備えることを特徴とする請求項19に記載の集積回路装置。
【請求項25】
可変インピーダンス回路のインピーダンスを制御する方法において、
基準電流に応答して前記可変インピーダンス回路の複製で電圧を発生させるステップと、
前記可変インピーダンス回路の前記複製の電圧に基づいて、前記可変インピーダンス回路に対するインピーダンス制御信号を発生させるステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項26】
前記方法は、
基準抵抗に基づいて前記基準電流を発生させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記基準電流に応答して前記可変インピーダンス回路の電圧を発生させるステップは、
前記可変インピーダンス回路の前記複製内の電流と前記基準抵抗内の電流とをマッチングさせて、前記可変インピーダンス回路の電圧を発生させることを特徴とする請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記可変インピーダンス回路は、外部ソース及び/または負荷に連結された単一ノードと連結されるプルアップ回路及び/またはプルダウン回路で構成され、
前記可変インピーダンス回路の前記複製は、前記プルダウン回路の複製と前記プルアップ回路の複製とを備え、
前記方法は、
前記プルダウン回路の前記複製内の電流を発生させるステップと、
前記プルダウン回路の前記複製内の前記電流に応答して前記プルダウン回路の前記複製で発生した電圧に基づいて、前記プルダウン回路及び前記プルダウン回路の前記複製に第1インピーダンス制御信号を印加するステップと、
前記プルアップ回路の前記複製内の電流を発生させるステップと、
前記プルアップ回路の前記複製内の前記電流に応答して前記プルアップ回路の前記複製で発生した電圧に基づいて、前記プルアップ回路及び前記プルアップ回路の前記複製に第2インピーダンス制御信号を印加するステップと
を備えることを特徴とする請求項25に記載の方法。
【請求項29】
前記プルアップ回路及び前記プルダウン回路は、
出力ドライバ及び/またはオンダイターミネーター中に備えられることを特徴とする請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記方法銀前記基準抵抗内の電流と前記プルダウン回路の前記複製内の電流とをマッチングさせるステップと、
前記プルダウン回路の前記複製の電圧と第1基準電圧とを実質的に等しくするために、前記プルダウン回路の前記複製の電圧に応答して前記第1インピーダンス制御信号を発生させるステップと、
前記基準抵抗内の電流と前記プルアップ回路内の電流とをマッチングさせるステップと、
前記プルアップ回路の前記複製の電圧と第2基準電圧とを実質的に等しくするために、前記プルアップ回路の前記複製の電圧に応答して前記第2インピーダンス制御信号を発生させるステップと
を備えることを特徴とする請求項28に記載の方法。
【請求項31】
前記第1基準電圧は、ロジックハイ基準電圧とロジックロー基準電圧のうちいずれか一つであり、
前記第2基準電圧は、前記ロジックハイ基準電圧と前記ロジックロー基準電圧のうち残りの一つであることを特徴とする請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記プルダウン回路及び前記プルアップ回路は出力ドライバに備えられ、
前記第1基準電圧は前記ロジックロー基準電圧で、前記第2基準電圧は前記ロジックハイ基準電圧で構成されることを特徴とする請求項31に記載の方法。
【請求項33】
前記プルダウン回路及び前記プルアップ回路は出力ドライバに備えられ、
前記第1基準電圧は前記ロジックハイ基準電圧で、前記第2基準電圧は前記ロジックロー基準電圧で構成されることを特徴とする請求項31に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2006−115489(P2006−115489A)
【公開日】平成18年4月27日(2006.4.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−276474(P2005−276474)
【出願日】平成17年9月22日(2005.9.22)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年4月27日(2006.4.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年9月22日(2005.9.22)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】
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