説明

内部クロックドライバ回路

【課題】本発明は、動作周波数の制限なく、ライジングDLLクロックとフォーリングDLLクロックのオーバーラップがない内部クロックドライバ回路を提供する。
【解決手段】本発明に係る内部クロックドライバ回路は、ライジングクロックとフォーリングクロックを遅延させて遅延ライジングクロックと遅延フォーリングクロックを出力する遅延部と、前記ライジングクロック、前記フォーリングクロック、および前記遅延ライジングクロックの入力を受けて組み合わせてライジングDLLクロックを出力するライジングDLLクロック生成部と、前記ライジングクロック、前記フォーリングクロック、および前記遅延フォーリングクロックの入力を受けて組み合わせてフォーリングDLLクロックを出力するフォーリングDLLクロック生成部とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体集積回路に関し、より詳細には、内部クロックドライバ回路に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、DLLクロックドライバとは、ライジングクロックRCKおよびフォーリングクロック(FCK)の入力を受けて、所定のパルス幅を有するライジングDLL(Delay Locked Loop)クロックRCKDLLおよびフォーリングDLLクロックFCKDLLを生成する回路である。 このような一般的なクロック装置に対して日本特許公開公報2003−101409号に提示された。
【0003】
このようなDLLクロックドライバは、図1に示すように、ライジングDLLクロックRCKDLLを生成する第1パルス生成部10と、フォーリングDLLクロックを生成する第2パルス生成部20とを含むことができる。
【0004】
第1パルス生成部10は、第1遅延部11と、第1および第2インバータIV1、IV2と、ナンドゲートND1とを含んでいる。第1遅延部11は、ライジングクロックRCKの入力を受けて遅延させ、第1インバータIV1は、第1遅延部11の出力信号を反転させる。ナンドゲートND1は、ライジングクロックRCKおよび第1インバータIV1の出力信号の入力を受けてナンド演算を行う。第2インバータIV2は、ナンドゲートND1の出力信号を反転させる。
【0005】
第2パルス生成部20は、第1パルス生成部10と同様、第2遅延部22と、第3および第4インバータIV3、IV4と、ナンドゲートND2とで構成されているが、入力信号としてフォーリングクロックFCKが入力される点において相違している。
【0006】
ここで、ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLは、図2に示すように、一般的にオーバーラップしてはいけない。また、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLは、ライジングクロックRCKおよびフォーリングクロックFCKに比べて相対的に小さいパルス幅を有する。
【0007】
一般的に、DLLクロックをドライビングするための基本的な条件は、ライジングエッジから出力されるライジングDLLクロックRCKDLLとフォーリングエッジから出力されるフォーリングDLLクロックFCKDLLとが絶対に重なってはならず、各DLLクロック(RCKDLL、FCKDLL)の上昇エッジは絶対に保存されなければならない。この2つの条件のうちの1つでも満たすことができなければ、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLによって出力される半導体集積回路のデータDQおよびデータストロボパルスDQSの出力が歪曲し、高周波数において正常に動作できなくなる。
【0008】
このとき、入力信号である前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKは、それぞれの上昇エッジでDLLクロック(RCKDLL、FCKDLL)を生成できる有効な値を有している。これに伴い、前記ライジングクロックRCKおよびフォーリングクロックFCKのパルス幅が変化し、究極的には2つのクロック(RCK、FCK)が重なる場合がある。これにより、ライジングクロックRCKおよびフォーリングクロックFCKによって生成されるライジングDLLクロックRCKDLLおよびフォーリングDLLクロックFCKDLLが重なる恐れもある。しかし、従来のDLLクロックドライバは、内部的に定められた所定の幅を有するパルスを生成してこれを用いるため、動作周波数が遅い場合にはDLLクロック(RCKDLL、FCKDLL)の重複現象が発生しない上に、2つのDLLクロック(RCKDLL、FCKDLL)の上昇エッジも適切に保存される。
【0009】
ところで、このような従来のDLLクロックドライバは、入力信号である前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKのパルス幅が回路内部の遅延部11、22によって調節される。これに伴い、ライジングクロックRCKおよびフォーリングクロックFCKのパルス幅が互いに同じになったり定められた幅よりも小さくなることがあるが、その瞬間から出力信号に歪曲が生じ重複現象が発生する恐れがある。
【0010】
このような問題点を解決するために、従来には、図3に示すように、ラッチ部を備えたDLLクロックドライバが提案された。
【0011】
図3に示したDLLクロックドライバ回路は、第1パルス生成部30と、第2パルス生成部40と、第1ラッチ部50と、第2ラッチ部60とで構成される。
【0012】
前記第1、第2パルス生成部30、40は、図1に示した第1、第2パルス生成部10、20とその構成が同じである。前記第1ラッチ部50は、第3、第4ナンドゲートND3、ND4と第5インバータIV5で構成することができ、前記第2ラッチ部60は、第5、第6ナンドゲートND5、ND6と第6インバータIV6で構成することができる。
【0013】
図3のDLLクロックドライバは、高周波数用として用いられ、前記第1、第2パルス生成部30、40の出力が前記第1、第2ラッチ部50、60に入力される。図4は、図3に示したDLLクロックドライバ回路のタイミング図である。
【0014】
前記第1パルス生成部30の出力RCKPBは、前記ライジングクロックRCKがイネーブルされることによってディセーブルし、前記遅延ライジングクロックRCKDBがディセーブルされることによってイネーブルする。また、前記第2パルス生成部40の出力は、前記フォーリングクロックFCKがイネーブルされることによってディセーブルし、前記遅延フォーリングクロックRCKDBがディセーブルされることによってイネーブルする。
【0015】
前記ライジングDLLクロックRCKDLLは、前記第1パルス生成部30の出力RCKPBがディセーブルされればイネーブルし、前記第2パルス生成部40の出力FCKPBがディセーブルされればディセーブルする。
【0016】
前記フォーリングDLLクロックFCKDLLは、前記第2パルス生成部40の出力FCKPBがディセーブルされればイネーブルし、前記第1パルス生成部30の出力RCKPBがディセーブルされればディセーブルする。
【0017】
しかし、図3に示されたDLLクロックドライバも、限定された領域ではあるが、内部的に特定の区間内で定められたパルス生成部30、40を介してパルスを生成している。すなわち、図1および図3に示されたDLLクロックドライバは、すべて前記DLLクロック(RCKDLL、FCKDLL)の重複防止および上昇エッジ保存のために、入力信号(RCK、FCK)を用いて内部でパルスを生成している。このように、内部でパルスを生成すれば、入力信号(RCK、FCK)の幅と内部パルスの幅とが同じになる周波数までのみ動作を保存できるが、前記入力信号(RCK、FCK)の幅が内部パルスの幅より小さくなる場合は、出力データに歪曲が生じる可能性がある。
【0018】
このような従来のDLLクロックドライバは、周波数限界を有しており、トランジスタの性能が低下する場合には、内部パルスの上昇および下降の勾配が大きくなるため、完全なパルスが生成されなかったりパルスが消えてしまったりという誤動作を誘発する恐れがある。
【0019】
また、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLが転送される配線は、半導体集積回路の全体に渡って配置されるため、寄生容量の影響が極めて高い。また、工程変数などによってトランジスタの特性が変動する場合には、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLのライジングタイムとフォーリングタイムが長くなり(各信号の遷移速度が遅くなるため)、究極的には前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLのパルス幅が存在しなくなる恐れがある。
【特許文献1】特開2003−101409号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0020】
本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであって、動作周波数の制限なく、ライジングDLLクロックとフォーリングDLLクロックのオーバーラップがない内部クロックドライバ回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0021】
上述した技術的な課題を達成するために、本発明に係る内部クロックドライバ回路は、ライジングクロックとフォーリングクロックを遅延させて遅延ライジングクロックと遅延フォーリングクロックを出力する遅延部と、前記ライジングクロック、前記フォーリングクロック、および前記遅延ライジングクロックの入力を受けて組み合わせてライジングDLLクロックを出力するライジングDLLクロック生成部と、前記ライジングクロック、前記フォーリングクロック、および前記遅延フォーリングクロックの入力を受けて組み合わせてフォーリングDLLクロックを出力するフォーリングDLLクロック生成部とを含む。
【発明の効果】
【0022】
本発明に係る内部クロックドライバ回路は、周波数の制限なく、ライジングDLLクロックとフォーリングDLLクロックとがオーバーラップが発生しない回路を具現することで、DLLクロック信号によるデータの歪曲問題を解決できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
【0024】
図5および図6を参照すれば、本実施形態に係るDLLクロックドライバ回路は、遅延部100と、ライジングDLLクロック生成部200と、フォーリングDLLクロック生成部300とで構成される。
【0025】
前記遅延部100は、ライジングクロックRCKとフォーリングクロックFCKを遅延させて遅延ライジングクロックRCKDBと遅延フォーリングクロックFCKDBを生成する。前記遅延部100は、前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKを前記所定の時間遅延させる一般的な遅延回路で具現することができる。
【0026】
このとき、前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKは、周期は同じでありながら位相差は異なる信号であり得る。例えば、前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKは、DLL回路で生成されたDLLクロックの位相をスプリットした相補的な信号であっても良いし、2つの信号が半導体集積回路内の信号ラインを介して伝達された後に位相差が変動した信号であっても良い。これにより、前記ライジングクロックのハイレベルである区間と前記フォーリングクロックのハイレベルである区間が重なる場合が発生し得る。
【0027】
このような前記遅延部100は、図6に示すように、第1遅延部110と、第2遅延部120とを含むことができる。前記第1遅延部110は、前記ライジングクロックRCKを遅延させる。前記第2遅延部120は、前記フォーリングクロックFCKを遅延させる。このとき、前記第1遅延部110は、ライジングクロックRCKを第1時間だけ遅延させることができるし、前記第2遅延部120は、前記フォーリングクロックFCKを第2時間だけ遅延させることができる。前記第1時間と第2時間は同一であっても良いし相違しても良い。
【0028】
また、第1遅延部110の出力に第1インバータIV11を設置し、第2遅延部120の出力に第2インバータIV12を設置することもできる。第1および第2インバータIV11、IV12は、第1および第2遅延部110、120の出力信号を反転増幅して、遅延ライジングクロックRCKDBおよび遅延フォーリングクロックFCKDBをそれぞれ生成する。このように、第1および第2インバータIV11、IV12 によって出力された遅延ライジングクロックRCKDBおよび遅延フォーリングクロックFCKDBは、インバータ(IV11、IV12)が備わっていない場合の遅延ライジングクロックRCKDBおよび遅延フォーリングクロックFCKDBに比べて2分の1周期だけ位相差が存在することができる。
【0029】
前記ライジングDLLクロック生成部200は、前記ライジングクロックRCK、前記フォーリングクロックFCK、および前記遅延ライジングクロックRCKDBの入力を受けてライジングDLLクロックRCKDLLを生成する。
【0030】
このようなライジングDLLクロック生成部200は、図6に示すように、第1プールアップ部210と、第1プールダウン部220と、第1ラッチ部230とで構成されることができる。
【0031】
前記第1プールアップ部210は、前記フォーリングクロックFCKの反転信号と前記遅延ライジングクロックRCKDBによって第1ノードN1の電圧をプールアップさせる。前記第1プールアップ部210は、前記フォーリングクロックFCKの反転信号FCKBおよび前記遅延ライジングクロックRCKDBが同時にイネーブルされるときに、第1ノードN1の電圧をプールアップさせる。前記第1ノードN1は、前記第1プールダウン部220と前記第1プールアップ部210との連結ノードである。また、前記フォーリングクロックFCKの反転信号FCKBは、第3インバータIV13によって生成される。
【0032】
このような第1プールアップ部210は、図6に示すように、第1スイッチング素子211と、第2スイッチング素子212とで構成されることができる。前記第1スイッチング素子211は、前記第1ノードN1と第2ノードN2との間に連結されており、前記フォーリングクロックFCKの反転信号によって前記第1ノードN1の電圧を前記第2ノードN2の電圧にプールアップさせる。また、前記第2スイッチング素子212は、前記第2ノードN2および電源電圧VINTとの間に連結されており、前記遅延ライジングクロックRCKDBによって前記第2ノードN2の電圧を前記電源電圧VINTにプールアップさせる。すなわち、前記第1スイッチング素子211および第2スイッチング素子212は、前記遅延ライジングクロックRCKDBと前記フォーリングクロックFCKの反転信号FCKBによってそれぞれターンオンされる直列連結したPMOSトランジスタであり得る。
【0033】
前記第1プールダウン部220は、前記ライジングクロックRCKと前記遅延ライジングクロックRCKDBによって前記第1ノードN1の電圧をプールダウンさせる。前記第1プールダウン部220は、前記ライジングクロックRCKと前記遅延ライジングクロックRCKDBの両者ともがイネーブルされるときに前記第1ノードN1の電圧をプールダウンさせる。前記ライジングクロックRCKと前記遅延ライジングクロックRCKDBのうちのいずれか1つでもディセーブルされれば、前記第1プールダウン部220は駆動しない。
【0034】
このような第1プールダウン部220は、図6に示すように、第3スイッチング素子221と、第4スイッチング素子222とで構成されることができる。前記第3スイッチング素子221は、前記第1ノードN1と第3ノードN3との間に連結されており、前記ライジングクロックRCKによって前記第1ノードN1の電圧を前記第3ノードN3の電圧にプールダウンさせる。前記第4スイッチング素子222は、前記第3ノードN3と接地電圧VSSとの間に連結されており、前記遅延ライジングクロックRCKDBによって前記第3ノードN3の電圧を前記接地電圧VSSにプールダウンさせる。したがって、前記第1プールダウン部220を構成する第3スイッチング素子221および第4スイッチング素子222は、それぞれライジングクロックRCKと遅延ライジングクロックRCKDBによってターンオンされる直列連結したNMOSトランジスタであり得る。
【0035】
前記第1ラッチ部230は、前記第1ノードN1の電圧をラッチして前記ライジングDLLクロックRCKDLLを出力する。前記第1ラッチ部230は、前記第1ノードN1の電圧がハイレベルになればハイレベルを維持させるし、ローレベルになればローレベルを維持させる。
【0036】
このような第1ラッチ部230は、第5インバータIV15および第6インバータIV16で構成されることができる。前記第5インバータIV15は、前記第1ノードN1の電圧を反転させて前記ライジングDLLクロックRCKDLLで出力する。また、前記第6インバータIV16は、前記第5インバータIV15の出力反転させて 第 1 ノードと自分の出力端子が連結される。
【0037】
前記フォーリングDLLクロック生成部300は、前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKと前記遅延フォーリングクロックFCKDBとの入力を受けてフォーリングDLLクロックFCKDLLを出力する。
【0038】
前記フォーリングDLLクロック生成部300は、遅延フォーリングクロックFCKDBによって制御されており、例えば、第2プールアップ部310と、第2プールダウン部320と、第2ラッチ部330とで構成されることができる。
【0039】
前記第2プールアップ部310は、反転したライジングクロックRCKBと前記遅延フォーリングクロックFCKDBによって第4ノードN4の電圧をプールアップさせるように構成される。前記第2プールアップ部310は、前記反転したライジングクロックRCKBと前記遅延フォーリングクロックFCKDBの両者ともがイネーブルされるときに、前記第4ノードN4の電圧をプールアップさせる。ここで、前記反転したライジングクロックRCKBは、第4インバータIV14によって得られる。前記第4ノードN4は、前記第2プールダウン部320と前記第2プールアップ部310との連結ノードである。前記第2プールアップ部310は、第5スイッチング素子311と、第6スイッチング素子312とで構成される。第5スイッチング素子311は、前記第4ノードN4と第5ノードN5との間に連結されており、前記反転したライジングクロックRCKBによって前記第4ノードN4の電圧を前記第5ノードN5の電圧にプールアップさせる。また、前記第6スイッチング素子312は、前記第5ノードN5および電源電圧VINTとの間に連結されており、前記遅延ライジングクロックRCKDBによって前記第5ノードN5の電圧を電源電圧VINTにプールアップさせる。すなわち、前記第5スイッチング素子311および第6スイッチング素子312は、前記遅延ライジングクロックRCKDBと前記フォーリングクロックFCKの反転信号FCKBによってそれぞれターンオンされる直列連結したPMOSトランジスタであり得る。
【0040】
前記第2プールダウン部320は、第7スイッチング素子321と、第8スイッチング素子322とで構成されることができる。前記第7スイッチング素子321は、前記第4ノードN4と第6ノードN6との間に連結されており、前記フォーリングクロックFCKによって前記第4ノードN4の電圧を前記第6ノードN6の電圧にプールダウンさせる。前記第8スイッチング素子322は、前記第6ノードN6と接地電圧VSSとの間に連結されており、前記遅延フォーリングクロックFCKDBによって前記第6ノードN6の電圧を前記接地電圧VSSにプールダウンさせる。第7および第8スイッチング素子321、322は、前記フォーリングクロックFCKおよび前記遅延フォーリングクロックFCKDBによって各々ターンオンされる直列連結したNMOSトランジスタで構成されることができる。
【0041】
第2ラッチ部330は、第4ノードN4の電圧をラッチさせるように構成されており、第7および第8インバータIV17、IV18で構成されることができる。
【0042】
すなわち、本実施形態に係るライジングDLLクロック生成部200は、前記ライジングクロックRCKと前記遅延ライジングクロックRCKDBの両者ともがイネーブルされればイネーブルするし、前記フォーリングクロックFCKの反転信号と前記遅延ライジングクロックRCKDBの両者ともがディセーブルされればディセーブルするライジングDLLクロックRCKDLLを出力するように構成される。すなわち、前記ライジングクロックRCKと前記遅延ライジングクロックRCKDBのうちのいずれか1つでもディセーブルされる場合には、前記ライジングDLLクロックRCKDLLはイネーブルしない。また、前記フォーリングクロックFCKの反転信号と前記遅延ライジングクロックRCKDBのいずれか1つでもイネーブルされた場合には、前記ライジングDLLクロックRCKDLLはディセーブルしない。前記ライジングDLLクロック生成部200は、前記ライジングクロックRCK、前記フォーリングクロックFCK、および前記遅延ライジングクロックRCKDBの入力を受けて前記ライジングDLLクロックRCKDLLを出力するロジックゲートとトランジスタを用いて具現することができる。
【0043】
また、本実施形態に係る前記フォーリングDLLクロック生成部300は、前記フォーリングクロックFCKと前記遅延フォーリングクロックFCKDCの両者ともがイネーブルされればイネーブルするし、前記ライジングクロックRCKの反転信号RCKBと前記遅延フォーリングクロックFCKDBの両者ともがディセーブルされればディセーブルするフォーリングDLLクロックFCKDLLを出力する。すなわち、前記フォーリングクロックFCKと前記遅延フォーリングクロックFCKDBのうちのいずれか1つでもディセーブルされた場合には、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはイネーブルしない。また、前記ライジングクロックRCKの反転信号と前記遅延フォーリングクロックFCKDBのいずれか1つでもイネーブルされた場合には、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはディセーブルしない。
【0044】
本実施形態に係るDLLクロックドライバは、内部パルスによる動作周波数の限界を克服するために、内部パルス幅を調節しないことによって、DLLクロック(RCKDLL、FCKDLL)の重複防止および上昇エッジを保存できるようになる。
【0045】
このような本実施形態に係るDLLクロックドライバ回路の動作を説明すれば、次の通りとなる。
【0046】
前記ライジングクロックRCKと前記遅延ライジングクロックRCKDBの両者ともがハイである区間で前記第1プールダウン部220が駆動して、前記第1ノードN1の電圧をローレベルにプールダウンさせる。この後、前記第1ラッチ部230は、前記第1プールアップ部210および前記第1プールダウン部220が駆動しなくても、前記第1ノードN1の電圧をローレベルで維持させる。したがって、前記第1ラッチ部230は、前記第1ノードN1の電圧を反転させたハイレベルの前記ライジングDLLクロックRCKDLLを出力する。
【0047】
その後、フォーリングクロックFCKの反転信号FCKBと前記遅延ライジングクロックRCKDBの両者ともがローである区間で前記第1プールアップ部210が駆動し、前記第1ノードN1の電圧をハイレベルにプールアップさせる。これに伴い、前記第1ラッチ部230は、前記第1ノードN1の電圧をローレベルからハイレベルに遷移させる。また、前記第1ラッチ部230は、前記第1プールアップ部210および前記第1プールダウン部220が駆動していない状態でも、前記第1ノードN1の電圧をハイレベルで維持させる。したがって、前記第1ラッチ部230は、ローレベルの前記ライジングDLLクロックRCKDLLを出力する。このため、前記ライジングクロックRCK、前記遅延ライジングクロックRCKDB、および前記フォーリングクロックFCKのタイミングによって、前記ライジングDLLクロックRCKDLLはハイレベルにセットされ、ローレベルにリセットされる。
【0048】
前記フォーリングDLLクロックFCKDLLも、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと同一の方式で生成される。
【0049】
前記フォーリングクロックFCKと前記遅延フォーリングクロックFCKDBの両者ともがハイである区間で前記第2プールダウン部320は駆動して、前記第4ノードN4の電圧をローレベルにプールダウンさせる。前記第2ラッチ部330は、前記第2プールダウン部320が駆動して前記第4ノードN4電圧がローレベルの状態になれば、その後、前記第2プールアップ部310および前記第2プールダウン部320が駆動していない状態でも、前記第4ノードN4の電圧をローレベルで維持させる。したがって、前記第2ラッチ部330は、前記第4ノードN4の電圧を反転させたハイレベルの前記フォーリングDLLクロックFCKDLLを出力する。
【0050】
その後、前記ライジングクロックRCKの反転信号と前記遅延フォーリングクロックFCKDBの両者ともがローである区間で前記第2プールアップ部310は駆動し、前記第4ノードN4の電圧をハイレベルにプールアップさせる。これに伴い、前記第2ラッチ部330は、前記第4ノードN4の電圧をローレベルからハイレベルに遷移させる。また、前記第2ラッチ部330は、前記第2プールアップ部310が駆動して前記第4ノードN4の電圧がハイレベルである状態になれば、その後、前記第2プールアップ部310および前記第2プールダウン部320が駆動していない状態でも、前記第4ノードN4の電圧をハイレベルで維持する。したがって、前記第2ラッチ部330は、ローレベルの前記フォーリングDLLクロックFCKDLLを出力する。このように、前記フォーリングクロックFCK、前記遅延フォーリングクロックFCKDB、および前記ライジングクロックRCKによって、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはハイレベルにセットされ、ローレベルにリセットされる。
【0051】
本発明によれば、前記ライジングDLLクロックRCKDLLがハイである区間において、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはハイレベルになれない。このため、ライジングDLLクロックRCKDLLとフォーリングDLLクロックFCKDLLは、互いにオーバーラップしない。
【0052】
図7は、前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKがオーバーラップしない場合、図6に示されたDLLクロックドライバ回路のタイミング図である。図7は、前記第1遅延部110と前記第2遅延部120の遅延時間が、前記ライジングクロックRCKのパルス幅に比べて比較的少ない場合である。すなわち、前記ライジングクロックRCKが前記遅延ライジングクロックRCKDBに比べて位相が遅延した場合である。
【0053】
前記ライジングクロックRCKと前記遅延ライジングクロックRCKDBの両者ともがハイである区間で前記第1プールダウン部220が駆動するため、前記ライジングクロックRCKがハイになるまで前記第1プールダウン部220は駆動しない。前記ライジングクロックRCKがハイになるとき、前記ライジングDLLクロックRCKDLLは、前記第1ラッチ部230によってハイレベルになる。したがって、a時点において前記ライジングDLLクロックRCKDLLはハイレベルになり、前記第1ラッチ部230はハイレベルのライジングDLLクロックRCKDLLを維持し続ける。その後、前記フォーリングクロックFCKがハイであり(前記フォーリングクロックFCKの反転信号がローである場合と同様)、前記遅延ライジングクロックRCKDBがローである区間では前記第1プールアップ部210が駆動するため、前記ライジングDLLクロックRCKDLLは前記第1ラッチ部230によってローレベルにリセットされる。したがって、b時点において前記ライジングDLLクロックRCKDLLはローレベルになる。
【0054】
また、前記フォーリングクロックFCKと前記遅延フォーリングクロックFCKDBの両者ともがハイである区間で前記第2プールダウン部320が駆動するため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはハイレベルになる。したがって、b時点において前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはハイレベルになり、前記第2ラッチ部330はハイレベルを維持し続ける。その後、前記ライジングクロックRCKがハイであり(前記ライジングクロックRCKの反転信号がローである場合と同様)、前記遅延フォーリングクロックFCKDBがローである区間で前記第2プールアップ部310が駆動するため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLは前記第2ラッチ部330によってローレベルにリセットされる。したがって、c時点において前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはローレベルになる。
【0055】
このように、前記第1遅延部110の遅延時間が比較的少ない場合に、本発明は、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLがオーバーラップしない。
【0056】
図8は、図6に示されたDLLクロックドライバ回路の前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKがオーバーラップしない場合や、前記第1遅延部110と前記第2遅延部120の遅延時間が比較的大きい場合のタイミング図である。
【0057】
図7とは異なり、図8の場合は、前記ライジングクロックRCKが前記遅延ライジングクロックRCKDBに比べて位相が先行する場合である。したがって、前記遅延ライジングクロックRCKDBがハイになるまで前記第1プールダウン部220は駆動しない。したがって、a時点からb時点までは前記第1プールダウン部220が駆動しない。その後、b時点においてライジングクロックRCKがハイになれば、前記第1プールダウン部220は駆動する。前記ライジングDLLクロックRCKDLLはハイレベルになり、前記第1プールアップ部210が駆動するまで維持し続ける。この後、前記第1プールアップ部210は、前記遅延ライジングクロックRCKDBがローになり前記フォーリングクロックFCKがハイになる区間で駆動する。すなわち、c時点において前記ライジングDLLクロックRCKDLLはローになる。
【0058】
また、前記遅延フォーリングクロックFCKDBがハイになるまで前記第2プールダウン部320は駆動しない。その後、前記遅延フォーリングクロックFCKDBがハイになれば、前記第2プールダウン部320は駆動する。このとき、前記第2ラッチ部330はセットされてハイレベルのフォーリングDLLクロックFCKDLLを出力する。その後、前記ライジングクロックRCKがハイであり前記遅延フォーリングクロックFCKDBがローである時点で前記第2プールアップ部310が駆動して、前記第2ラッチ部330はリセットされてローレベルのフォーリングDLLクロックFCKDLLを出力する。
【0059】
図7と同様、図8の場合も、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはオーバーラップしない。
【0060】
図9は、前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKがオーバーラップして前記DLLクロックドライバ回路に入力される場合であり、前記ライジングクロックRCKが前記遅延ライジングクロックRCKDBに比べて位相が遅延した場合である。
【0061】
a時点からb時点まで前記遅延ライジングクロックRCKDBがハイである区間であったり、前記ライジングクロックRCKがローであったりするため、前記ライジングDLLクロックRCKDLLはローレベルである。その後、b時点に前記ライジングクロックRCKがハイになれば、前記ライジングDLLクロックRCKDLLはハイレベルになり、前記第1ラッチ部230はハイレベルの前記ライジングDLLクロックRCKDLLを維持させる。
【0062】
その後、c時点に前記フォーリングクロックFCKがハイになり、前記遅延ライジングクロックRCKDBがローであれば、前記ライジングDLLクロックはRCKDLLローとなる。その後、d時点に前記ライジングクロックRCKと前記遅延ライジングクロックRCKDBの両者ともがハイであるため、前記ライジングDLLクロックRCKDLLは再びローレベルからハイレベルに遷移する。
【0063】
前記フォーリングクロックFCKと前記遅延フォーリングクロックFCKDBはa時点において両者ともハイであるため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはハイである。その後、b時点において前記ライジングクロックRCKがハイであり、前記遅延フォーリングクロックFCKDBがローであるため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはローに遷移する。その後、c時点において両者ともハイであるため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはハイとなる。その後、d時点において前記ライジングクロックRCKがハイであり、前記遅延フォーリングクロックFCKDBがローであるため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはローレベルに遷移する。
【0064】
図9に示すように、本発明は、前記フォーリングクロックFCKと前記ライジングクロックRCKがオーバーラップした信号の入力を受けて、オーバーラップしない前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLを出力する。
【0065】
図10は、前記ライジングクロックRCKと前記フォーリングクロックFCKがオーバーラップする場合であり、前記ライジングクロックRCKが前記遅延ライジングクロックRCKDBに比べて位相が先行する場合のタイミング図である。
【0066】
b時点において前記遅延ライジングクロックRCKDBがハイになるとき、前記ライジングDLLクロックRCKDLLがセットされてハイになる。その後、c時点において前記フォーリングクロックFCKがハイであり、前記遅延ライジングクロックRCKDBがローであるため、前記ライジングDLLクロックRCKDLLはローに遷移する。その後、d時点において前記遅延ライジングクロックRCKDBがハイになるとき、前記ライジングDLLクロックRCKDLLがセットされてハイになる。
【0067】
また、a時点において前記フォーリングクロックFCKと前記遅延フォーリングクロックFCKDBがハイであるため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはハイとなる。その後、b時点において前記ライジングクロックRCKがハイであり、前記遅延フォーリングクロックFCKDBがローであるため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはローになる。c時点において、前記フォーリングクロックFCKと前記遅延フォーリングクロックFCKDBがハイであるため、前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはハイになる。
【0068】
図10に示したように、前記フォーリングクロックFCKと前記ライジングクロックRCKがオーバーラップする場合であるとともに、前記ライジングクロックRCKが前記遅延ライジングクロックRCKDBに比べて位相が先行する場合にも、本発明に係る前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLはオーバーラップしない。
【0069】
本発明は、従来技術とは異なり、所定の幅を有するパルスを生成せず、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLを生成することによって、高周波数においてトランジスタなどの性能低下によってパルスが消えたり、出力が歪曲されたりする問題が発生せずにオーバーラップしない前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLを生成する。
【0070】
本発明において、前記第1プールアップ部210は、前記第1スイッチング素子211と前記第2スイッチング素子212に入力される信号を変えて実施することもできる。 例えば、図11に示すように、前記第1プールダウン部220、前記第2プールアップ部310、および前記第2プールダウン部320も、前記第1スイッチング素子221、311、321と前記第2スイッチング素子222、312、322に入力される信号を変えて実施することもできる。
【0071】
本発明は、DLLクロックドライバを例にあげて説明したが、一般的な内部クロックドライバ回路への適用も可能である。
【0072】
本発明は、前記第1遅延部110と前記第2遅延部120の遅延時間や前記ライジングクロックRCKおよび前記フォーリングクロックFCKの周波数およびオーバーラップする程度に制限されるものでなく、前記ライジングDLLクロックRCKDLLと前記フォーリングDLLクロックFCKDLLをオーバーラップしないように出力するものである。したがって、高周波数クロックを用いる半導体集積回路において、本発明に係るDLLクロックドライバはさらに有用である。
【0073】
このように、本発明が属する技術分野の当業者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施され得るということを理解するはずである。
したがって、以上で記述した実施例は、すべての面において例示的なものであって、限定的なものではないものと理解しなければならない。本発明の範囲は、前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲ならびにその等価概念から導き出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【0074】
【図1】従来技術に係るDLLクロックドライバ回路の図である。
【図2】図1に示されたDLLクロックドライバ回路のタイミング図である。
【図3】従来技術に係るさらに他のDLLクロックドライバ回路の図である。
【図4】図3に示されたDLLクロックドライバ回路のタイミング図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るDLLクロックドライバ回路のブロック図である。
【図6】図5のDLLクロックドライバ回路を詳細に示した回路図である。
【図7】図6に示されたDLLクロックドライバ回路のタイミング図である。
【図8】図6に示されたDLLクロックドライバ回路のタイミング図である。
【図9】図6に示されたDLLクロックドライバ回路のタイミング図である。
【図10】図6に示されたDLLクロックドライバ回路のタイミング図である。
【図11】本発明の他の実施形態に係るDLLクロックドライバ回路を 概略的に示した回路図である。
【符号の説明】
【0075】
10、30…第1パルス生成部
11、33、110…第1遅延部
20、40…第2パルス生成部
22、44、120…第2遅延部
50、230…第1ラッチ部
60、330…第2ラッチ部
100…遅延部
200…ライジングDLLクロック生成部
210…プールアップ部
211…第1スイッチング素子
212…第2スイッチング素子
220…第1プールダウン部
221…第3スイッチング部
222…第4スイッチング部
300…フォーリングDLLクロック生成部
310…第2プールアップ部
311…第5スイッチング部
312…第6スイッチング部
320…第2プールダウン部
321…第7スイッチング部
322…第8スイッチング部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ライジングクロックとフォーリングクロックを遅延させて遅延ライジングクロックと遅延フォーリングクロックを出力する遅延部と、
前記ライジングクロック、前記フォーリングクロック、および前記遅延ライジングクロックの入力を受けて組み合わせてライジングDLLクロックを出力するライジングDLLクロック生成部と、
前記ライジングクロック、前記フォーリングクロック、および前記遅延フォーリングクロックの入力を受けて組み合わせてフォーリングDLLクロックを出力するフォーリングDLLクロック生成部と、
を含むことを特徴とする内部クロックドライバ回路。
【請求項2】
前記ライジングDLLクロック生成部は、
前記遅延ライジングクロックによってスイッチング制御されるプールアップ部およびプールダウン部を介して前記ライジングDLLクロックを出力し、
前記フォーリングDLLクロック生成部は、
前記遅延フォーリングクロックによってスイッチング制御されるプールアップ部およびプールダウン部を介して前記フォーリングDLLクロックを出力することを特徴とする請求項1に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項3】
前記ライジングDLLクロック生成部は前記ライジングクロックと前記遅延ライジングクロックの両者ともがイネーブルされればイネーブルし、前記フォーリングクロックの反転信号と前記遅延ライジングクロックの両者ともがディセーブルされればディセーブルする前記ライジングDLLクロックを出力し、
前記フォーリングDLLクロック生成部は前記フォーリングクロックと前記遅延フォーリングクロックの両者ともがイネーブルされればイネーブルし、前記ライジングクロックと前記遅延フォーリングクロックの反転信号の両者ともがイネーブルされればディセーブルする前記フォーリングDLLクロックを出力することを特徴とする請求項2に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項4】
前記ライジングDLLクロック生成部は、
前記ライジングクロックと前記遅延ライジングクロックによって第1ノード電圧をプールダウンさせる第1プールダウン部と、
前記フォーリングクロックの反転信号と前記遅延ライジングクロックによって前記第1ノード電圧をプールアップさせる第1プールアップ部と、
前記第1ノード電圧をラッチして前記ライジングDLLクロックを出力する第1ラッチ部と、
を含むことを特徴とする請求項3に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項5】
前記第1プールダウン部は、
前記遅延ライジングクロックと前記ライジングクロックの両者ともがイネーブルである区間で前記第1ノード電圧をプールダウンさせることを特徴とする請求項4に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項6】
前記第1プールダウン部は、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結されており、前記ライジングクロックによって前記第1ノード電圧を前記第2ノード電圧にプールダウンさせる第1スイッチング素子と、
前記第2ノードと接地電圧との間に連結されており、前記遅延ライジングクロックによって前記第2ノード電圧を前記接地電圧にプールダウンさせる第2スイッチング素子と、
で構成されたことを特徴とする請求項5に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項7】
前記第1プールダウン部は、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結されており、前記遅延ライジングクロックによって前記第1ノード電圧を前記第2ノード電圧にプールダウンさせる第1スイッチング素子と、
前記第2ノードと接地電圧との間に連結されており、前記ライジングクロックによって前記第2ノード電圧を前記接地電圧にプールダウンさせる第2スイッチング素子と、
で構成されたことを特徴とする請求項5に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項8】
前記第1プールアップ部は、
前記遅延ライジングクロックと前記フォーリングクロックの反転信号の両者ともがディセーブルである区間で前記第1ノード電圧をプールアップさせることを特徴とする請求項4に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項9】
前記第1プールアップ部は、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結されており、前記遅延ライジングクロックによって前記第1ノード電圧を前記第2ノード電圧にプールアップさせる第1スイッチング素子と、
前記第2ノードと電源電圧との間に連結されており、前記フォーリングクロックの反転信号によって前記第2ノード電圧を前記電源電圧にプールアップさせる第2スイッチング素子と、
で構成されたことを特徴とする請求項8に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項10】
前記第1プールアップ部は、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結されており、前記フォーリングクロックの反転信号によって前記第1ノード電圧を前記第2ノード電圧にプールアップさせる第1スイッチング素子と、
前記第2ノードと電源電圧との間に連結されており、前記遅延ライジングクロックによって前記第2ノード電圧を前記電源電圧にプールアップさせる第2スイッチング素子と、
で構成されたことを特徴とする請求項8に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項11】
前記第1ラッチ部は、
前記第1ノード電圧を反転させて前記ライジングDLLクロックを出力する第1インバータと、
前記第1インバータの出力の入力を受けて前記第1ノードに出力端子を連結した第2インバータと、
で構成されたことを特徴とする請求項4に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項12】
前記フォーリングDLLクロック生成部は、
前記フォーリングクロックと前記遅延フォーリングクロックによって第1ノード電圧をプールダウンさせる第1プールダウン部と、
前記ライジングクロックの反転信号と前記遅延フォーリングクロックによって前記第1ノード電圧をプールアップさせる第1プールアップ部と、
前記第1ノード電圧をラッチして前記フォーリングDLLクロックを出力する第1ラッチ部と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項13】
前記第1プールダウン部は、
前記遅延フォーリングクロックと前記フォーリングクロックの両者ともがイネーブルである区間で前記第1ノード電圧をプールダウンさせることを特徴とする請求項12に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項14】
前記第1プールダウン部は、
前記第1ノードと第2ノードの間とに連結されており、前記フォーリングクロックによって前記第1ノード電圧を前記第2ノード電圧にプールダウンさせる第1スイッチング素子と、
前記第2ノードと接地電圧との間に連結されており、前記遅延フォーリングクロックによって前記第2ノード電圧を前記接地電圧にプールダウンさせる第2スイッチング素子と、
で構成されたことを特徴とする請求項13に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項15】
前記第1プールダウン部は、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結されており、前記遅延フォーリングクロックによって前記第1ノード電圧を前記第2ノード電圧にプールダウンさせる第1スイッチング素子と、
前記第2ノードと接地電圧との間に連結されており、前記フォーリングクロックによって前記第2ノード電圧を前記接地電圧にプールダウンさせる第2スイッチング素子と、
で構成されたことを特徴とする請求項13に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項16】
前記第1プールアップ部は、
前記遅延フォーリングクロックと前記ライジングクロックの反転信号の両者ともがディセーブルである区間で前記第1ノード電圧をプールアップさせることを特徴とする請求項12に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項17】
前記第1プールアップ部は、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結されており、前記遅延フォーリングクロックによって前記第1ノード電圧を前記第2ノード電圧にプールアップさせる第1スイッチング素子と、
前記第2ノードと電源電圧との間に連結されており、前記ライジングクロックの反転信号によって前記第2ノード電圧を前記電源電圧にプールアップさせる第2スイッチング素子と、
で構成されたことを特徴とする請求項16に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項18】
前記第1プールアップ部は、
前記第1ノードと第2ノードとの間に連結されており、前記ライジングクロックの反転信号によって前記第1ノード電圧を前記第2ノード電圧にプールアップさせる第1スイッチング素子と、
前記第2ノードと電源電圧との間に連結されており、前記遅延フォーリングクロックによって前記第2ノード電圧を前記電源電圧にプールアップさせる第2スイッチング素子と、
で構成されたことを特徴とする請求項16に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項19】
前記第1ラッチ部は、
前記第1ノード電圧を反転させて前記フォーリングDLLクロックを出力する第1インバータと、
前記第1インバータの出力の入力を受けて前記第1ノードに出力端子を連結した第2インバータと、
で構成されたことを特徴とする請求項12に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項20】
前記遅延部は、
前記ライジングクロックを第1時間遅延させて前記遅延ライジングクロックを出力する第1遅延部と、
前記フォーリングクロックを第2時間遅延させて前記遅延フォーリングクロックを出力する第2遅延部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の内部クロックドライバ回路。
【請求項21】
前記第1遅延部は、
前記ライジングクロックを前記第1時間遅延させる第1遅延部と、
前記第1遅延部の出力を反転させる第1インバータと、
前記フォーリングクロックを前記第2時間遅延させる第2遅延部と、
前記第2遅延部の出力を反転させる第2インバータと、
で構成されたことを特徴とする請求項20に記載の内部クロックドライバ回路。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2008−306697(P2008−306697A)
【公開日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−22072(P2008−22072)
【出願日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【出願人】(591024111)株式会社ハイニックスセミコンダクター (1,189)
【氏名又は名称原語表記】HYNIX SEMICONDUCTOR INC.
【住所又は居所原語表記】San 136−1,Ami−Ri,Bubal−Eup,Ichon−Shi,Kyoungki−Do,Korea
【Fターム(参考)】