JP2000163961A - 同期型半導体集積回路装置 - Google Patents
同期型半導体集積回路装置Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/22—Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management
-
- G—PHYSICS
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- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
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- G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
- G11C11/4076—Timing circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C8/00—Arrangements for selecting an address in a digital store
- G11C8/18—Address timing or clocking circuits; Address control signal generation or management, e.g. for row address strobe [RAS] or column address strobe [CAS] signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動作環境変動時においても安定に外部クロッ
ク信号または参照クロック信号に位相同期した内部クロ
ック信号を生成するクロック再生回路を提供する。 【解決手段】 外部クロック信号に粗い精度で位相同期
したクロック信号を生成する周波数決定回路(83)
と、外部クロック信号に微細精度で位相同期した内部同
期信号を生成する微調整回路(85)とを設ける。この
微調整回路(85)は、その調整範囲を超えて位相同期
を行なう場合、周波数決定回路(83)の位相を調整す
る機能を備える。周波数決定回路(83)および微調整
回路(85)はクロック電源電圧(Vccc)を受け、
他のバッファ回路は、周辺電源電圧(Vccp)を受け
る。
ク信号または参照クロック信号に位相同期した内部クロ
ック信号を生成するクロック再生回路を提供する。 【解決手段】 外部クロック信号に粗い精度で位相同期
したクロック信号を生成する周波数決定回路(83)
と、外部クロック信号に微細精度で位相同期した内部同
期信号を生成する微調整回路(85)とを設ける。この
微調整回路(85)は、その調整範囲を超えて位相同期
を行なう場合、周波数決定回路(83)の位相を調整す
る機能を備える。周波数決定回路(83)および微調整
回路(85)はクロック電源電圧(Vccc)を受け、
他のバッファ回路は、周辺電源電圧(Vccp)を受け
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、クロック信号に
同期して動作する同期型半導体集積回路装置に関し、特
に、外部クロック信号を受け、この外部クロック信号に
同期した内部クロック信号を発生するクロック再生回路
の構成に関する。より具体的には、この半導体集積回路
装置の動作環境変更時においても、高速で外部クロック
信号に同期した内部クロック信号を発生するための構成
に関する。
同期して動作する同期型半導体集積回路装置に関し、特
に、外部クロック信号を受け、この外部クロック信号に
同期した内部クロック信号を発生するクロック再生回路
の構成に関する。より具体的には、この半導体集積回路
装置の動作環境変更時においても、高速で外部クロック
信号に同期した内部クロック信号を発生するための構成
に関する。
【0002】より具体的には、この発明は、電源投入時
またはパワーダウンモード解除時において高速で外部ク
ロック信号に同期した内部クロック信号を発生するため
のクロック発生系の構成に関する。
またはパワーダウンモード解除時において高速で外部ク
ロック信号に同期した内部クロック信号を発生するため
のクロック発生系の構成に関する。
【0003】
【従来の技術】最近、たとえばシステムクロックである
クロック信号に同期して外部信号の取込およびデータの
入出力を行なうクロック同期型半導体記憶装置が広く用
いられる。外部からのクロック信号をタイミング基準と
して用いているため、制御信号およびアドレス信号相互
のスキューを考慮する必要がなく、また、内部信号がこ
のクロック信号に同期して生成されるため、タイミング
マージンを考慮する必要がなく、内部動作開始タイミン
グを早くすることができ、高速アクセスが可能となる。
クロック信号に同期して外部信号の取込およびデータの
入出力を行なうクロック同期型半導体記憶装置が広く用
いられる。外部からのクロック信号をタイミング基準と
して用いているため、制御信号およびアドレス信号相互
のスキューを考慮する必要がなく、また、内部信号がこ
のクロック信号に同期して生成されるため、タイミング
マージンを考慮する必要がなく、内部動作開始タイミン
グを早くすることができ、高速アクセスが可能となる。
【0004】また、データの入出力も外部からのクロッ
ク信号に同期して行なわれるため、この外部クロック信
号がデータ転送速度を決定する。したがって、マイクロ
プロセサなどの外部処理装置と同期型半導体記憶装置と
の間のデータ転送を高速で行なうことができる。標準D
RAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)
を主記憶として用いた場合に生じる、マイクロプロセサ
と主記憶の動作速度のギャップに起因するマイクロプロ
セサの待ち時間増加によるシステム性能の低下という問
題を解消することができる。
ク信号に同期して行なわれるため、この外部クロック信
号がデータ転送速度を決定する。したがって、マイクロ
プロセサなどの外部処理装置と同期型半導体記憶装置と
の間のデータ転送を高速で行なうことができる。標準D
RAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)
を主記憶として用いた場合に生じる、マイクロプロセサ
と主記憶の動作速度のギャップに起因するマイクロプロ
セサの待ち時間増加によるシステム性能の低下という問
題を解消することができる。
【0005】図82は、従来の同期型半導体記憶装置の
全体の構成を概略的に示す図である。図82において
は、同期型半導体記憶装置として、外部からのクロック
信号CLKexに同期して動作するシンクロナスDRA
M(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)の構
成が示される。
全体の構成を概略的に示す図である。図82において
は、同期型半導体記憶装置として、外部からのクロック
信号CLKexに同期して動作するシンクロナスDRA
M(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)の構
成が示される。
【0006】図82において、同期型半導体記憶装置
は、外部からのクロック信号CLKexを受けて、この
外部クロック信号CLKexに同期した内部クロック信
号CLKinを生成する内部クロック発生回路5000
と、複数のメモリセルおよびメモリセル選択回路を含む
メモリ回路5002と、内部クロック信号CLKinに
同期して外部から与えられるコマンドCMDおよびクロ
ックイネーブル信号CKEを取込む入力バッファ500
4と、入力バッファ5004からの内部信号に従って指
定された動作モードを識別し、指定された動作モード指
示信号を生成するコマンドデコード回路5006と、コ
マンドデコード回路5006からの動作モード指示信号
に従って指定された動作に必要な制御信号を生成する制
御回路5008と、内部クロック信号CLKinに同期
して外部からのアドレス信号ADDを取込み、かつ制御
回路5008からの制御信号に従って取込んだアドレス
信号をラッチして内部アドレス信号を生成するアドレス
入力回路5010を含む。
は、外部からのクロック信号CLKexを受けて、この
外部クロック信号CLKexに同期した内部クロック信
号CLKinを生成する内部クロック発生回路5000
と、複数のメモリセルおよびメモリセル選択回路を含む
メモリ回路5002と、内部クロック信号CLKinに
同期して外部から与えられるコマンドCMDおよびクロ
ックイネーブル信号CKEを取込む入力バッファ500
4と、入力バッファ5004からの内部信号に従って指
定された動作モードを識別し、指定された動作モード指
示信号を生成するコマンドデコード回路5006と、コ
マンドデコード回路5006からの動作モード指示信号
に従って指定された動作に必要な制御信号を生成する制
御回路5008と、内部クロック信号CLKinに同期
して外部からのアドレス信号ADDを取込み、かつ制御
回路5008からの制御信号に従って取込んだアドレス
信号をラッチして内部アドレス信号を生成するアドレス
入力回路5010を含む。
【0007】入力バッファ5004に与えられるコマン
ドCMDは、複数の制御信号、すなわち、チップセレク
ト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、
コラムアドレスストローブ信号/CAS、およびライト
イネーブル信号/WEを含む。内部クロック信号CLK
inの立上がりエッジにおけるこれらの制御信号の状態
の組合せがコマンドとして処理される。アドレス入力回
路5010は、この制御回路5008の制御の下に、メ
モリ回路5002に含まれるメモリセル行を指定するロ
ウアドレス信号およびメモリ回路5002に含まれるメ
モリセル列を指定するコラムアドレス信号をラッチして
内部ロウおよびコラムアドレス信号を生成してメモリ回
路5002へ与える。
ドCMDは、複数の制御信号、すなわち、チップセレク
ト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、
コラムアドレスストローブ信号/CAS、およびライト
イネーブル信号/WEを含む。内部クロック信号CLK
inの立上がりエッジにおけるこれらの制御信号の状態
の組合せがコマンドとして処理される。アドレス入力回
路5010は、この制御回路5008の制御の下に、メ
モリ回路5002に含まれるメモリセル行を指定するロ
ウアドレス信号およびメモリ回路5002に含まれるメ
モリセル列を指定するコラムアドレス信号をラッチして
内部ロウおよびコラムアドレス信号を生成してメモリ回
路5002へ与える。
【0008】メモリ回路5002は、行列状に配列され
る複数のメモリセルを有するアレイ、ロウアドレス信号
をデコードして、アドレス指定された行を選択するため
のロウデコード回路、コラムアドレス信号をデコードし
て、アドレス指定された列を選択するためのコラムデコ
ード回路、選択行に接続されるメモリセルのデータの検
知、増幅およびラッチを行なうセンスアンプなどのメモ
リセルアレイ周辺回路を含む。
る複数のメモリセルを有するアレイ、ロウアドレス信号
をデコードして、アドレス指定された行を選択するため
のロウデコード回路、コラムアドレス信号をデコードし
て、アドレス指定された列を選択するためのコラムデコ
ード回路、選択行に接続されるメモリセルのデータの検
知、増幅およびラッチを行なうセンスアンプなどのメモ
リセルアレイ周辺回路を含む。
【0009】この同期型半導体記憶装置は、さらに、制
御回路5008の制御の下に、メモリ回路5002の選
択メモリセルに対するデータの書込/読出を行なう書込
/読出回路5012と、制御回路5008の制御の下に
動作し、書込/読出回路5012と装置外部との間での
データの授受を行なうための入出力回路5014と、外
部電源電圧Vexから内部電源電圧VccpおよびVc
caを生成する内部電源電圧発生回路5016を含む。
御回路5008の制御の下に、メモリ回路5002の選
択メモリセルに対するデータの書込/読出を行なう書込
/読出回路5012と、制御回路5008の制御の下に
動作し、書込/読出回路5012と装置外部との間での
データの授受を行なうための入出力回路5014と、外
部電源電圧Vexから内部電源電圧VccpおよびVc
caを生成する内部電源電圧発生回路5016を含む。
【0010】制御回路5008は、コマンドデコード回
路5006からの動作モード指示信号に従って、内部ク
ロック信号CLKinに同期して各種制御信号を生成す
る。書込/読出回路5012は、選択メモリセルから読
出されたデータの増幅を行なうプリアンプ、選択メモリ
セルへデータを書込むためのライトドライブ回路、およ
びデータを内部クロック信号CLKinに同期して転送
する転送回路を含む。入出力回路5014は、データ書
込時、外部から与えられるデータDQから内部書込デー
タを生成する入力回路およびデータ読出時、書込/読出
回路5012から読出されたデータをバッファ処理して
外部読出データを生成する出力回路を含む。
路5006からの動作モード指示信号に従って、内部ク
ロック信号CLKinに同期して各種制御信号を生成す
る。書込/読出回路5012は、選択メモリセルから読
出されたデータの増幅を行なうプリアンプ、選択メモリ
セルへデータを書込むためのライトドライブ回路、およ
びデータを内部クロック信号CLKinに同期して転送
する転送回路を含む。入出力回路5014は、データ書
込時、外部から与えられるデータDQから内部書込デー
タを生成する入力回路およびデータ読出時、書込/読出
回路5012から読出されたデータをバッファ処理して
外部読出データを生成する出力回路を含む。
【0011】内部電源電圧発生回路5016は、外部電
源電圧Vexを降圧して内部電源電圧VccpおよびV
ccaを生成する。電源電圧Vccpは、内部クロック
発生回路5000、入力バッファ5004、コマンドデ
コード回路5006、制御回路5008、アドレス入力
回路5010、書込/読出回路5012、入出力回路5
014、およびメモリ回路5002に含まれる周辺回路
へ与えられる。すなわち、この内部電源電圧発生回路5
016からの内部電源電圧Vccpは、周辺回路に対し
共通に動作電源電圧として与えられる。内部電源電圧V
ccaは、メモリ回路5002に含まれるメモリセルア
レイへ伝達される(より具体的には、センスアンプ駆動
電源電圧として利用される)。
源電圧Vexを降圧して内部電源電圧VccpおよびV
ccaを生成する。電源電圧Vccpは、内部クロック
発生回路5000、入力バッファ5004、コマンドデ
コード回路5006、制御回路5008、アドレス入力
回路5010、書込/読出回路5012、入出力回路5
014、およびメモリ回路5002に含まれる周辺回路
へ与えられる。すなわち、この内部電源電圧発生回路5
016からの内部電源電圧Vccpは、周辺回路に対し
共通に動作電源電圧として与えられる。内部電源電圧V
ccaは、メモリ回路5002に含まれるメモリセルア
レイへ伝達される(より具体的には、センスアンプ駆動
電源電圧として利用される)。
【0012】入出力回路5014へは、また、最終出力
バッファ回路に対し外部からデータ出力専用の電源電圧
VDDQが与えられる。出力専用の電源電圧VDDQを
入出力回路5014へ与えることにより、データ出力
時、大きな駆動力で出力端子が駆動されて大きな電流が
消費される場合においても、内部電源電圧Vccpおよ
びVccaは、その電圧レベルを保持し、このデータ出
力動作における電源電圧変動の影響を受けることなく内
部回路を安定に動作させる。
バッファ回路に対し外部からデータ出力専用の電源電圧
VDDQが与えられる。出力専用の電源電圧VDDQを
入出力回路5014へ与えることにより、データ出力
時、大きな駆動力で出力端子が駆動されて大きな電流が
消費される場合においても、内部電源電圧Vccpおよ
びVccaは、その電圧レベルを保持し、このデータ出
力動作における電源電圧変動の影響を受けることなく内
部回路を安定に動作させる。
【0013】また、アレイ用の内部電源電圧Vccaお
よび周辺回路用の内部電源電圧Vccpを別々に生成す
ることによりメモリ回路5002に含まれるセンスアン
プ動作時における比較的大きな消費電流の発生時におい
ても、周辺回路用の電源電圧Vccpを安定に必要な電
圧レベルに保持する。また、メモリアレイ部のメモリセ
ルに印加される電源電圧を最適値に設定し、その構成要
素である絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(MOSト
ランジスタ)の耐圧特性を保証する。
よび周辺回路用の内部電源電圧Vccpを別々に生成す
ることによりメモリ回路5002に含まれるセンスアン
プ動作時における比較的大きな消費電流の発生時におい
ても、周辺回路用の電源電圧Vccpを安定に必要な電
圧レベルに保持する。また、メモリアレイ部のメモリセ
ルに印加される電源電圧を最適値に設定し、その構成要
素である絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(MOSト
ランジスタ)の耐圧特性を保証する。
【0014】クロックイネーブル信号CKEは、内部ク
ロック信号CLKinの発生を制御する。クロックイネ
ーブル信号CKEがLレベルの非活性状態となると、次
のクロックサイクルにおいて内部クロック信号CLKi
nの発生が停止される。パワーダウンモード時、制御回
路5008からパワーダウンモード指示信号PDが内部
クロック発生回路5000へ制御信号が与えられ、内部
クロック発生回路5000における内部クロック信号C
LKinの発生動作が停止される。この同期型半導体記
憶装置において、内部回路は内部クロック信号CLKi
nに同期して動作している。内部クロック信号CLKi
nの発生を停止させることにより、内部回路の動作を停
止し、信号線の充放電を停止し、消費電流を低減する。
この内部クロック信号発生を停止させて内部回路の動作
を停止させて電流消費を低減する動作モードをパワーダ
ウンモードと称する。
ロック信号CLKinの発生を制御する。クロックイネ
ーブル信号CKEがLレベルの非活性状態となると、次
のクロックサイクルにおいて内部クロック信号CLKi
nの発生が停止される。パワーダウンモード時、制御回
路5008からパワーダウンモード指示信号PDが内部
クロック発生回路5000へ制御信号が与えられ、内部
クロック発生回路5000における内部クロック信号C
LKinの発生動作が停止される。この同期型半導体記
憶装置において、内部回路は内部クロック信号CLKi
nに同期して動作している。内部クロック信号CLKi
nの発生を停止させることにより、内部回路の動作を停
止し、信号線の充放電を停止し、消費電流を低減する。
この内部クロック信号発生を停止させて内部回路の動作
を停止させて電流消費を低減する動作モードをパワーダ
ウンモードと称する。
【0015】このクロックイネーブル信号CKEがLレ
ベルとなるか、または専用コマンドによりパワーダウン
モードが指定されたときにおいては、入力バッファ50
04およびアドレス入力回路5010のバッファ回路
も、動作を停止し、バッファ回路の出力信号の電圧レベ
ルは低電圧レベルに保持される。
ベルとなるか、または専用コマンドによりパワーダウン
モードが指定されたときにおいては、入力バッファ50
04およびアドレス入力回路5010のバッファ回路
も、動作を停止し、バッファ回路の出力信号の電圧レベ
ルは低電圧レベルに保持される。
【0016】内部クロック発生回路5000は、通常、
PLL(フェーズ・ロックド・ループ)回路またはDL
L(ディレイド・ロックド・ループ)回路で構成され、
外部クロック信号CLKexに位相同期した内部クロッ
ク信号CLKinを生成する。内部クロック発生回路5
000として、通常のバッファ回路を用いた場合、この
バッファ回路におけるゲート遅延が高速クロック信号の
場合にすることができない大きさとなり、内部回路を高
速動作をさせることができない。このような位相同期回
路を用いて内部クロック信号を生成することにより、外
部クロック信号に位相同期した内部クロック信号を生成
し、高速クロック信号に対しても、正確に外部信号の取
込およびデータの入出力を行なうことを図る。
PLL(フェーズ・ロックド・ループ)回路またはDL
L(ディレイド・ロックド・ループ)回路で構成され、
外部クロック信号CLKexに位相同期した内部クロッ
ク信号CLKinを生成する。内部クロック発生回路5
000として、通常のバッファ回路を用いた場合、この
バッファ回路におけるゲート遅延が高速クロック信号の
場合にすることができない大きさとなり、内部回路を高
速動作をさせることができない。このような位相同期回
路を用いて内部クロック信号を生成することにより、外
部クロック信号に位相同期した内部クロック信号を生成
し、高速クロック信号に対しても、正確に外部信号の取
込およびデータの入出力を行なうことを図る。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】図83は、図82に示
す内部電源電圧発生回路5016に含まれる周辺電源電
圧Vccpを発生する部分の構成を概略的に示す図であ
る。図83において、内部電源電圧発生回路5016
は、内部回路活性化信号φACTに応答して活性化され
て、外部電源電圧Vexから周辺電源電圧Vccpを生
成するアクティブ降圧回路5016aと、常時動作し
て、外部電源電圧Vexから周辺電源電圧Vccpを生
成するスタンバイ降圧回路5016sを含む。スタンバ
イ降圧回路5016sは、周辺回路の非活性化時におい
て、リーク電流などにより周辺電源電圧Vccpの電圧
レベルが低下するのを防止する。アクティブ降圧回路5
016aは、内部回路活性化信号φACTの活性化時に
応答して活性化され、大きな電流駆動力をもって、この
周辺回路動作時における消費電流を補償して、周辺電源
電圧Vccpを一定電圧レベルに保持する。
す内部電源電圧発生回路5016に含まれる周辺電源電
圧Vccpを発生する部分の構成を概略的に示す図であ
る。図83において、内部電源電圧発生回路5016
は、内部回路活性化信号φACTに応答して活性化され
て、外部電源電圧Vexから周辺電源電圧Vccpを生
成するアクティブ降圧回路5016aと、常時動作し
て、外部電源電圧Vexから周辺電源電圧Vccpを生
成するスタンバイ降圧回路5016sを含む。スタンバ
イ降圧回路5016sは、周辺回路の非活性化時におい
て、リーク電流などにより周辺電源電圧Vccpの電圧
レベルが低下するのを防止する。アクティブ降圧回路5
016aは、内部回路活性化信号φACTの活性化時に
応答して活性化され、大きな電流駆動力をもって、この
周辺回路動作時における消費電流を補償して、周辺電源
電圧Vccpを一定電圧レベルに保持する。
【0018】スタンバイ降圧回路5016sは、基準電
圧Vrefと周辺電源電圧Vccpを比較する比較器5
016saと、比較器5016saの出力信号に従って
外部電源ノードから内部電源線へ電流を供給する電流ド
ライブトランジスタ5016sbを含む。この電流ドラ
イブトランジスタ5016sbの電流駆動力は小さくさ
れる。
圧Vrefと周辺電源電圧Vccpを比較する比較器5
016saと、比較器5016saの出力信号に従って
外部電源ノードから内部電源線へ電流を供給する電流ド
ライブトランジスタ5016sbを含む。この電流ドラ
イブトランジスタ5016sbの電流駆動力は小さくさ
れる。
【0019】アクティブ降圧回路5016aは、内部回
路活性化信号φACTの活性化に応答して活性化され、
周辺電源電圧Vccpと基準電圧Vrefを比較する比
較回路5016aaと、比較回路5016aaの出力信
号に従って外部電源ノードから内部電源線へ電流を供給
する電流ドライブトランジスタ5016abを含む。こ
の電流ドライブトランジスタ5016abの電流駆動力
は比較的大きくされる。比較回路5016aaは、基準
電圧Vrefと周辺電源電圧Vccpとを比較する比較
器CMPと、内部回路活性化信号φACTに応答して導
通し、この比較器CMPに対する動作電流経路を形成
し、比較器CMPを活性化する電流源トランジスタAT
rを含む。
路活性化信号φACTの活性化に応答して活性化され、
周辺電源電圧Vccpと基準電圧Vrefを比較する比
較回路5016aaと、比較回路5016aaの出力信
号に従って外部電源ノードから内部電源線へ電流を供給
する電流ドライブトランジスタ5016abを含む。こ
の電流ドライブトランジスタ5016abの電流駆動力
は比較的大きくされる。比較回路5016aaは、基準
電圧Vrefと周辺電源電圧Vccpとを比較する比較
器CMPと、内部回路活性化信号φACTに応答して導
通し、この比較器CMPに対する動作電流経路を形成
し、比較器CMPを活性化する電流源トランジスタAT
rを含む。
【0020】この図83に示す内部電源電圧発生回路5
016aの構成において、比較器5016saは、基準
電圧Vrefよりも周辺電源電圧Vccpが高い場合に
は、Hレベルの信号を出力し、電流ドライブトランジス
タ5016sbを非導通状態に保持する。一方、基準電
圧Vrefが周辺電源電圧Vccpよりも高い場合に
は、この比較器5016saは、その差に応じたローレ
ベルの信号を出力し、電流ドライブトランジスタ501
6sbのコンダクタンスを大きくし、外部電源ノードか
ら内部電源線へ電流を供給する。アクティブ降圧回路5
016aも、内部回路活性化信号φACTの活性化時、
スタンバイ降圧回路5016sと同様の動作を行なう。
したがって、周辺電源電圧Vccpは、基準電圧Vre
fとほぼ同じ電圧レベルに保持される。
016aの構成において、比較器5016saは、基準
電圧Vrefよりも周辺電源電圧Vccpが高い場合に
は、Hレベルの信号を出力し、電流ドライブトランジス
タ5016sbを非導通状態に保持する。一方、基準電
圧Vrefが周辺電源電圧Vccpよりも高い場合に
は、この比較器5016saは、その差に応じたローレ
ベルの信号を出力し、電流ドライブトランジスタ501
6sbのコンダクタンスを大きくし、外部電源ノードか
ら内部電源線へ電流を供給する。アクティブ降圧回路5
016aも、内部回路活性化信号φACTの活性化時、
スタンバイ降圧回路5016sと同様の動作を行なう。
したがって、周辺電源電圧Vccpは、基準電圧Vre
fとほぼ同じ電圧レベルに保持される。
【0021】周辺電源電圧Vccpとアレイ電源電圧V
ccaを別々に発生するのは、以下の理由による。アレ
イ電源電圧Vccaの電圧レベルと周辺電源電圧Vcc
pの電圧レベルを異ならせることにより、周辺回路を高
速動作させ、かつアレイにおけるメモリセルの耐圧特性
を保証する。また、アレイ電源電圧Vccaを消費する
センスアンプ回路は、動作時比較的大きな電流を消費す
る。しかしながら、このセンスアンプ回路に対する電源
電圧を発生する回路は、高速応答特性が要求されない。
一方、周辺電源電圧Vccpを発生する回路は、制御信
号およびデータを高速で伝達するため、高速応答特性が
要求される。したがって、これらの要求される特性を満
たすために、アレイ電源電圧Vccaおよび周辺電源電
圧Vccpは、別々の降圧回路から生成される。
ccaを別々に発生するのは、以下の理由による。アレ
イ電源電圧Vccaの電圧レベルと周辺電源電圧Vcc
pの電圧レベルを異ならせることにより、周辺回路を高
速動作させ、かつアレイにおけるメモリセルの耐圧特性
を保証する。また、アレイ電源電圧Vccaを消費する
センスアンプ回路は、動作時比較的大きな電流を消費す
る。しかしながら、このセンスアンプ回路に対する電源
電圧を発生する回路は、高速応答特性が要求されない。
一方、周辺電源電圧Vccpを発生する回路は、制御信
号およびデータを高速で伝達するため、高速応答特性が
要求される。したがって、これらの要求される特性を満
たすために、アレイ電源電圧Vccaおよび周辺電源電
圧Vccpは、別々の降圧回路から生成される。
【0022】しかしながら、半導体集積回路の規模が大
きくなり、また内部で伝達されるデータのビット数が大
きくなった場合、同時に動作する回路部分が多くなり、
消費電流が増大する。周辺電源電圧Vccpが変動した
場合、この周辺電源電圧Vccpが内部クロック発生回
路5000においても消費されるため、内部クロック発
生回路5000における動作速度が変動する。内部クロ
ック発生回路5000は、通常、インバータ列を含む。
このインバータ列の動作電流を調整することにより、外
部クロック信号CLKexと内部クロック信号CLKi
nを位相同期させる。しかしながら、この周辺電源電圧
Vccpが変動した場合、この内部クロック発生回路5
000のインバータの動作特性が変動する。これは、ゲ
ートに与えられる電圧レベルが変動するためである。し
たがって、この周辺電源電圧Vccp変動時、内部クロ
ック発生回路5000からの内部クロック信号CLKi
nと外部クロック信号CLKexの同期が外れることに
なり、内部回路を正確に、外部クロック信号に従って同
期動作させることができなくなる。このため、所望のタ
イミングでデータの入出力を行なうことができず、正確
なデータの転送を行なうことができなくなるという問題
が生じる。
きくなり、また内部で伝達されるデータのビット数が大
きくなった場合、同時に動作する回路部分が多くなり、
消費電流が増大する。周辺電源電圧Vccpが変動した
場合、この周辺電源電圧Vccpが内部クロック発生回
路5000においても消費されるため、内部クロック発
生回路5000における動作速度が変動する。内部クロ
ック発生回路5000は、通常、インバータ列を含む。
このインバータ列の動作電流を調整することにより、外
部クロック信号CLKexと内部クロック信号CLKi
nを位相同期させる。しかしながら、この周辺電源電圧
Vccpが変動した場合、この内部クロック発生回路5
000のインバータの動作特性が変動する。これは、ゲ
ートに与えられる電圧レベルが変動するためである。し
たがって、この周辺電源電圧Vccp変動時、内部クロ
ック発生回路5000からの内部クロック信号CLKi
nと外部クロック信号CLKexの同期が外れることに
なり、内部回路を正確に、外部クロック信号に従って同
期動作させることができなくなる。このため、所望のタ
イミングでデータの入出力を行なうことができず、正確
なデータの転送を行なうことができなくなるという問題
が生じる。
【0023】また、この同期型半導体記憶装置において
は、パワーダウンモードが設けられており、クロックイ
ネーブル信号CKEがパワーダウンモード時、Lレベル
の非活性状態に設定される。この場合、内部クロック発
生回路5000は、そのクロック発生動作を停止する。
内部クロック発生回路5000は、高速のクロック信号
を生成するため、高速動作をする必要があり、低しきい
値電圧のMOS(絶縁ゲート型)トランジスタを構成要
素として利用する。この場合、内部クロック発生回路に
おいて、低しきい値MOSトランジスタのサブスレッシ
ョルドリーク電流が大きくなる。周辺回路は、パワーダ
ウンモード時動作を停止している。したがって、この周
辺電源電圧Vccpに対するリーク電流が増大し、パワ
ーダウンモード時の消費電流を低減することができなく
なる。
は、パワーダウンモードが設けられており、クロックイ
ネーブル信号CKEがパワーダウンモード時、Lレベル
の非活性状態に設定される。この場合、内部クロック発
生回路5000は、そのクロック発生動作を停止する。
内部クロック発生回路5000は、高速のクロック信号
を生成するため、高速動作をする必要があり、低しきい
値電圧のMOS(絶縁ゲート型)トランジスタを構成要
素として利用する。この場合、内部クロック発生回路に
おいて、低しきい値MOSトランジスタのサブスレッシ
ョルドリーク電流が大きくなる。周辺回路は、パワーダ
ウンモード時動作を停止している。したがって、この周
辺電源電圧Vccpに対するリーク電流が増大し、パワ
ーダウンモード時の消費電流を低減することができなく
なる。
【0024】パワーダウンモード時においては、内部ク
ロック信号CLKinの発生は停止される。このパワー
ダウンモード解除後においては、内部クロック信号CL
Kinを高速で、外部クロック信号CLKexに位相同
期させる必要がある。しかしながら、外部クロック信号
CLKexと内部クロック信号CLKinの位相同期の
精度を高くするために、インバータ列の段数を多くし、
遅延単位時間を小さくした場合、その位相同期確立まで
に長時間を要し、高速で同期を確立することができず、
動作開始タイミングを早くすることができなくなるとい
う問題が生じる。
ロック信号CLKinの発生は停止される。このパワー
ダウンモード解除後においては、内部クロック信号CL
Kinを高速で、外部クロック信号CLKexに位相同
期させる必要がある。しかしながら、外部クロック信号
CLKexと内部クロック信号CLKinの位相同期の
精度を高くするために、インバータ列の段数を多くし、
遅延単位時間を小さくした場合、その位相同期確立まで
に長時間を要し、高速で同期を確立することができず、
動作開始タイミングを早くすることができなくなるとい
う問題が生じる。
【0025】この位相同期確立の問題は、電源投入時に
おいても同様に生じる。電源投入時においては、内部回
路が初期化された後に、内部クロック信号CLKinが
内部クロック発生回路5000から生成される。この場
合においても、電源電圧安定後高速で、外部クロック信
号CLKexと内部クロック信号CLKinの位相同期
を早く確立する必要がある。しかしながら、この場合に
おいても、パワーダウンモード解除時と同様、位相同期
の精度を高くした場合、位相同期確立までに長時間を要
し、この同期型半導体記憶装置を電源投入後早いタイミ
ングで動作させることができなくなるという問題が生じ
る。
おいても同様に生じる。電源投入時においては、内部回
路が初期化された後に、内部クロック信号CLKinが
内部クロック発生回路5000から生成される。この場
合においても、電源電圧安定後高速で、外部クロック信
号CLKexと内部クロック信号CLKinの位相同期
を早く確立する必要がある。しかしながら、この場合に
おいても、パワーダウンモード解除時と同様、位相同期
の精度を高くした場合、位相同期確立までに長時間を要
し、この同期型半導体記憶装置を電源投入後早いタイミ
ングで動作させることができなくなるという問題が生じ
る。
【0026】すなわち、従来の同期型半導体記憶装置に
おいては、電源投入後の電源電圧の立上げ時およびパワ
ーダウンモード解除時および周辺回路動作時などの動作
環境変化時において、安定に高精度で外部クロック信号
に位相同期した内部クロック信号を生成することができ
ないという問題があった。
おいては、電源投入後の電源電圧の立上げ時およびパワ
ーダウンモード解除時および周辺回路動作時などの動作
環境変化時において、安定に高精度で外部クロック信号
に位相同期した内部クロック信号を生成することができ
ないという問題があった。
【0027】それゆえ、この発明の目的は、動作環境変
動時においても、安定に外部クロック信号に位相同期し
た内部クロック信号を高速で生成することのできる同期
型半導体集積回路装置を提供することである。
動時においても、安定に外部クロック信号に位相同期し
た内部クロック信号を高速で生成することのできる同期
型半導体集積回路装置を提供することである。
【0028】この発明の他の目的は、消費電流を増加さ
せることなく安定に外部クロック信号に位相同期した内
部クロック信号を生成することのできる同期型半導体集
積回路装置を提供することである。
せることなく安定に外部クロック信号に位相同期した内
部クロック信号を生成することのできる同期型半導体集
積回路装置を提供することである。
【0029】この発明のさらに他の目的は、周辺回路の
動作時などの動作環境変化時においても、この周辺回路
動作の影響を受けることなく安定に外部クロック信号に
位相同期した内部クロック信号を生成することのできる
同期型半導体集積回路装置を提供することである。
動作時などの動作環境変化時においても、この周辺回路
動作の影響を受けることなく安定に外部クロック信号に
位相同期した内部クロック信号を生成することのできる
同期型半導体集積回路装置を提供することである。
【0030】
【課題を解決するための手段】この発明に係る同期型半
導体集積回路装置は、内部クロック信号を発生する回路
部分に対しては、周辺回路用に設けられた電源回路とは
別に設けられた内部電源回路からの電源電圧を供給し、
周辺回路と内部回路の動作電源電圧供給経路を分離す
る。
導体集積回路装置は、内部クロック信号を発生する回路
部分に対しては、周辺回路用に設けられた電源回路とは
別に設けられた内部電源回路からの電源電圧を供給し、
周辺回路と内部回路の動作電源電圧供給経路を分離す
る。
【0031】また、内部クロック信号の位相同期調整時
においては、位相の粗調整を行なった後、微調整動作を
行なう。この位相の微調整動作時において微調整範囲を
超えて位相調整が必要となる場合には、粗調整の精度で
内部クロック信号の位相を変更させた後、微調整動作を
実行する。
においては、位相の粗調整を行なった後、微調整動作を
行なう。この位相の微調整動作時において微調整範囲を
超えて位相調整が必要となる場合には、粗調整の精度で
内部クロック信号の位相を変更させた後、微調整動作を
実行する。
【0032】すなわち、請求項1に係る同期型半導体集
積回路装置は、基準クロック信号を受け、この基準クロ
ック信号に同期した内部クロック信号を生成するクロッ
ク発生回路と、このクロック発生回路に結合され、クロ
ック発生回路へ動作電源電圧を供給するクロック電源回
路と、このクロック電源回路とは別に設けられて、電源
電圧を生成する内部電源回路と、判定の機能を行なうた
めの内部回路とを備える。この内部回路は、内部電源回
路からの電源電圧を動作電源電圧として受けて、内部ク
ロック信号に同期して動作する周辺回路を含む。
積回路装置は、基準クロック信号を受け、この基準クロ
ック信号に同期した内部クロック信号を生成するクロッ
ク発生回路と、このクロック発生回路に結合され、クロ
ック発生回路へ動作電源電圧を供給するクロック電源回
路と、このクロック電源回路とは別に設けられて、電源
電圧を生成する内部電源回路と、判定の機能を行なうた
めの内部回路とを備える。この内部回路は、内部電源回
路からの電源電圧を動作電源電圧として受けて、内部ク
ロック信号に同期して動作する周辺回路を含む。
【0033】請求項2に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項1のクロック発生回路が、クロックイネーブ
ル信号の活性化に応答して活性化され、内部クロック信
号を発生し、またクロック電源回路が、クロックイネー
ブル信号の活性化に応答してクロック発生回路に対する
動作電源電圧を生成する手段を含む。
は、請求項1のクロック発生回路が、クロックイネーブ
ル信号の活性化に応答して活性化され、内部クロック信
号を発生し、またクロック電源回路が、クロックイネー
ブル信号の活性化に応答してクロック発生回路に対する
動作電源電圧を生成する手段を含む。
【0034】請求項3に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項1の装置が、さらに、クロック電源回路から
の電源電圧の立上がりに応答して初期化信号を生成する
初期化信号発生回路をさらに備え、クロック発生回路
は、この初期化信号に応答して初期状態にリセットされ
る。
は、請求項1の装置が、さらに、クロック電源回路から
の電源電圧の立上がりに応答して初期化信号を生成する
初期化信号発生回路をさらに備え、クロック発生回路
は、この初期化信号に応答して初期状態にリセットされ
る。
【0035】請求項4に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項3の装置が、初期化信号を遅延する遅延回路
を備える。クロック発生回路は、この遅延回路の出力信
号の活性化とクロックイネーブル信号の活性化とに応答
して活性化されて、内部クロック信号を生成する。
は、請求項3の装置が、初期化信号を遅延する遅延回路
を備える。クロック発生回路は、この遅延回路の出力信
号の活性化とクロックイネーブル信号の活性化とに応答
して活性化されて、内部クロック信号を生成する。
【0036】請求項5に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項1の装置が、さらに、クロックイネーブル信
号の活性化に応答して初期化信号を活性化する初期化信
号発生回路と、この初期化信号を遅延する遅延回路とを
備える。クロック電源回路は、クロックイネーブル信号
の活性化に応答して活性化されて動作電源電圧を生成す
る。クロック発生回路は、初期化信号に応答して初期化
され、かつクロックイネーブル信号の活性化と遅延回路
の出力信号の活性化とに応答して活性化されて内部クロ
ック信号を生成する。
は、請求項1の装置が、さらに、クロックイネーブル信
号の活性化に応答して初期化信号を活性化する初期化信
号発生回路と、この初期化信号を遅延する遅延回路とを
備える。クロック電源回路は、クロックイネーブル信号
の活性化に応答して活性化されて動作電源電圧を生成す
る。クロック発生回路は、初期化信号に応答して初期化
され、かつクロックイネーブル信号の活性化と遅延回路
の出力信号の活性化とに応答して活性化されて内部クロ
ック信号を生成する。
【0037】請求項6に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項1のクロック発生回路が、参照クロック信号
と内部クロック信号との同期をとるための同期化回路
と、この同期化回路への信号の印加および同期化回路か
らの信号の転送を行なうためのバッファ回路群を含む。
同期化回路は、クロック電源回路からの電源電圧を動作
電源電圧として受けて動作し、かつバッファ回路群は、
内部電源回路からの電源電圧を動作電源電圧として受け
て動作する。請求項7に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項1のクロック発生回路が、クロック電源回路
からの電圧を動作電源電圧として受けて動作し、参照ク
ロック信号と周波数および/または位相において近似す
る粗調整クロック信号を生成する周波数決定回路と、ク
ロック電源電圧からの電圧を動作電源電圧として受け
て、周波数決定回路からの粗調整クロック信号を受けか
つ参照クロック信号と内部クロック信号とを比較し、こ
の比較結果に従って粗調整クロック信号の位相をさらに
調整することにより基準クロック信号に同期した微調整
クロック信号を生成して内部クロック信号として出力す
る微調整回路とを含む。
は、請求項1のクロック発生回路が、参照クロック信号
と内部クロック信号との同期をとるための同期化回路
と、この同期化回路への信号の印加および同期化回路か
らの信号の転送を行なうためのバッファ回路群を含む。
同期化回路は、クロック電源回路からの電源電圧を動作
電源電圧として受けて動作し、かつバッファ回路群は、
内部電源回路からの電源電圧を動作電源電圧として受け
て動作する。請求項7に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項1のクロック発生回路が、クロック電源回路
からの電圧を動作電源電圧として受けて動作し、参照ク
ロック信号と周波数および/または位相において近似す
る粗調整クロック信号を生成する周波数決定回路と、ク
ロック電源電圧からの電圧を動作電源電圧として受け
て、周波数決定回路からの粗調整クロック信号を受けか
つ参照クロック信号と内部クロック信号とを比較し、こ
の比較結果に従って粗調整クロック信号の位相をさらに
調整することにより基準クロック信号に同期した微調整
クロック信号を生成して内部クロック信号として出力す
る微調整回路とを含む。
【0038】請求項8に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項1のクロック発生回路が、基準クロック信号
としての外部からのクロック信号をバッファ処理して参
照クロック信号を生成するクロック入力バッファと、こ
のクロック入力バッファからの参照クロック信号を遅延
する第1のダミー遅延バッファと、複数の縦続接続され
る遅延段を含み、第1のダミー遅延バッファの出力信号
を遅延する第1の遅延回路と、サンプリング信号に応答
して参照クロック信号を通過させてサンプルクロック信
号を生成するゲート回路と、このゲート回路からのサン
プルクロック信号と第1の遅延回路の各遅延段の出力す
るクロック信号とを比較し、該比較結果に従って第1の
遅延回路の特定の遅延段の出力する信号を選択するパッ
ド回路と、このパッド回路の出力信号を遅延する第2の
遅延回路と、この第2の遅延回路の出力するクロック信
号を受ける第2のダミー遅延バッファと、第2のダミー
遅延バッファの出力信号を遅延する第3の遅延回路を備
える。この第3の遅延回路は複数の縦続接続された遅延
段を含み、第3の遅延回路の最大可変遅延時間は、第1
の遅延回路の1段の遅延段の有する遅延時間に相当す
る。
は、請求項1のクロック発生回路が、基準クロック信号
としての外部からのクロック信号をバッファ処理して参
照クロック信号を生成するクロック入力バッファと、こ
のクロック入力バッファからの参照クロック信号を遅延
する第1のダミー遅延バッファと、複数の縦続接続され
る遅延段を含み、第1のダミー遅延バッファの出力信号
を遅延する第1の遅延回路と、サンプリング信号に応答
して参照クロック信号を通過させてサンプルクロック信
号を生成するゲート回路と、このゲート回路からのサン
プルクロック信号と第1の遅延回路の各遅延段の出力す
るクロック信号とを比較し、該比較結果に従って第1の
遅延回路の特定の遅延段の出力する信号を選択するパッ
ド回路と、このパッド回路の出力信号を遅延する第2の
遅延回路と、この第2の遅延回路の出力するクロック信
号を受ける第2のダミー遅延バッファと、第2のダミー
遅延バッファの出力信号を遅延する第3の遅延回路を備
える。この第3の遅延回路は複数の縦続接続された遅延
段を含み、第3の遅延回路の最大可変遅延時間は、第1
の遅延回路の1段の遅延段の有する遅延時間に相当す
る。
【0039】この請求項8に係る同期型半導体集積回路
装置は、さらに、第3の遅延回路の出力信号を受けて内
部回路へ内部クロック信号として分配するクロックツリ
ーと、クロックツリーの出力する内部クロック信号と参
照クロック信号との位相差を検出する位相差検出回路
と、この位相差検出回路の出力信号に従って第3の遅延
回路の遅延時間を設定する微タップ設定回路と、この微
タップ設定回路の設定する遅延時間が第3の遅延回路の
最大遅延時間と最小遅延時間との間の遷移を示すときタ
ップ調整信号を生成するタップ判定回路とを備える。タ
ップ回路は、タップ調整信号に応答して第1の遅延回路
の選択された遅延段を1段シフトする。
装置は、さらに、第3の遅延回路の出力信号を受けて内
部回路へ内部クロック信号として分配するクロックツリ
ーと、クロックツリーの出力する内部クロック信号と参
照クロック信号との位相差を検出する位相差検出回路
と、この位相差検出回路の出力信号に従って第3の遅延
回路の遅延時間を設定する微タップ設定回路と、この微
タップ設定回路の設定する遅延時間が第3の遅延回路の
最大遅延時間と最小遅延時間との間の遷移を示すときタ
ップ調整信号を生成するタップ判定回路とを備える。タ
ップ回路は、タップ調整信号に応答して第1の遅延回路
の選択された遅延段を1段シフトする。
【0040】請求項9に係る同期型半導体集積回路装置
は、請求項8の第1ないし第3の遅延回路、タップ回
路、位相差検出回路、および判定回路が、クロック電源
回路からの電源電圧を動作電源電圧として受けて動作
し、クロック入力バッファ、第1および第2のダミー遅
延バッファならびにクロックツリーは内部電源回路から
の電源電圧を動作電源電圧として受ける。
は、請求項8の第1ないし第3の遅延回路、タップ回
路、位相差検出回路、および判定回路が、クロック電源
回路からの電源電圧を動作電源電圧として受けて動作
し、クロック入力バッファ、第1および第2のダミー遅
延バッファならびにクロックツリーは内部電源回路から
の電源電圧を動作電源電圧として受ける。
【0041】請求項10に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項8の装置において、第2の遅延回路の出力
部から第3の遅延回路の入力部までの信号伝搬遅延時間
と第3の遅延回路の出力部からクロックツリー出力部ま
での信号伝搬遅延時間が等しくなるように第2および第
3の遅延回路ならびにクロックツリーが配置される。
置は、請求項8の装置において、第2の遅延回路の出力
部から第3の遅延回路の入力部までの信号伝搬遅延時間
と第3の遅延回路の出力部からクロックツリー出力部ま
での信号伝搬遅延時間が等しくなるように第2および第
3の遅延回路ならびにクロックツリーが配置される。
【0042】請求項11に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項8の装置が、さらに、第3の遅延回路の出
力部に設けられ、この第3の遅延回路からの出力信号を
バッファ処理してクロックツリーへ印加する第1のダミ
ー遅延バッファと同じゲート遅延時間を有する第3のダ
ミー遅延バッファを備える。
置は、請求項8の装置が、さらに、第3の遅延回路の出
力部に設けられ、この第3の遅延回路からの出力信号を
バッファ処理してクロックツリーへ印加する第1のダミ
ー遅延バッファと同じゲート遅延時間を有する第3のダ
ミー遅延バッファを備える。
【0043】請求項12に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項8の装置が、さらに、クロックツリーから
の内部クロック信号をバッファ処理して位相差検出回路
へ伝達する第1のダミー遅延バッファと同じゲート遅延
時間を有するレプリカバッファを備える。クロックツリ
ーの出力部から位相差検出回路の入力部までの信号伝搬
遅延時間は、クロック入力バッファの出力部から位相差
検出回路の入力部までの信号伝搬遅延時間と等しくされ
る。
置は、請求項8の装置が、さらに、クロックツリーから
の内部クロック信号をバッファ処理して位相差検出回路
へ伝達する第1のダミー遅延バッファと同じゲート遅延
時間を有するレプリカバッファを備える。クロックツリ
ーの出力部から位相差検出回路の入力部までの信号伝搬
遅延時間は、クロック入力バッファの出力部から位相差
検出回路の入力部までの信号伝搬遅延時間と等しくされ
る。
【0044】請求項13に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項12のレプリカバッファが、内部電源回路
からの電源電圧を動作電源電圧として受ける。
置は、請求項12のレプリカバッファが、内部電源回路
からの電源電圧を動作電源電圧として受ける。
【0045】請求項14に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項9の第1および第2のダミー遅延回路なら
びにクロックツリーが、クロックイネーブル信号の非活
性化時非活性化され、かつクロック電源回路がこのクロ
ックイネーブル信号の非活性化時非活性化されて電源電
圧発生動作を停止する。
置は、請求項9の第1および第2のダミー遅延回路なら
びにクロックツリーが、クロックイネーブル信号の非活
性化時非活性化され、かつクロック電源回路がこのクロ
ックイネーブル信号の非活性化時非活性化されて電源電
圧発生動作を停止する。
【0046】請求項15に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項13の装置において、レプリカバッファ、
第1および第2のダミー遅延回路ならびにクロックツリ
ーが、クロックイネーブル信号の非活性化に応答して非
活性化されかつクロックイネーブル信号の非活性化に応
答してクロック電源回路も非活性化されて電源電圧発生
動作を停止する。
置は、請求項13の装置において、レプリカバッファ、
第1および第2のダミー遅延回路ならびにクロックツリ
ーが、クロックイネーブル信号の非活性化に応答して非
活性化されかつクロックイネーブル信号の非活性化に応
答してクロック電源回路も非活性化されて電源電圧発生
動作を停止する。
【0047】請求項16に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項8の微タップ設定回路が、第3の遅延回路
の遅延段数と同じ段数を有する双方向シフトレジスタを
備える。この双方向シフトレジスタのシフト動作が位相
差検出回路の出力信号により制御される。双方向シフト
レジスタの各段の出力信号により第3の遅延回路の遅延
段が選択される。
置は、請求項8の微タップ設定回路が、第3の遅延回路
の遅延段数と同じ段数を有する双方向シフトレジスタを
備える。この双方向シフトレジスタのシフト動作が位相
差検出回路の出力信号により制御される。双方向シフト
レジスタの各段の出力信号により第3の遅延回路の遅延
段が選択される。
【0048】請求項17に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項7の微調整回路が、内部クロック信号に同
期して動作する回路と周波数決定回路との間の中央の位
置に配置される。この微調整回路と内部回路との間の信
号伝搬遅延時間が、この周波数決定回路と微調整回路と
の間の信号伝搬遅延時間と実質的に等しくされる。
置は、請求項7の微調整回路が、内部クロック信号に同
期して動作する回路と周波数決定回路との間の中央の位
置に配置される。この微調整回路と内部回路との間の信
号伝搬遅延時間が、この周波数決定回路と微調整回路と
の間の信号伝搬遅延時間と実質的に等しくされる。
【0049】請求項18に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項2の装置が、さらに、クロックイネーブル
信号の非活性化に応答してクロック発生回路の構成要素
である絶縁ゲート型電界効果トランジスタの基板バイア
スをより深い逆バイアス状態に設定する手段を備える。
置は、請求項2の装置が、さらに、クロックイネーブル
信号の非活性化に応答してクロック発生回路の構成要素
である絶縁ゲート型電界効果トランジスタの基板バイア
スをより深い逆バイアス状態に設定する手段を備える。
【0050】請求項19に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項2のクロック発生回路が、基準クロック信
号と内部クロック信号の位相差を検出し、該検出した位
相差を多ビット2進数で保持する位相差保持回路と、こ
の位相差保持回路の多ビット2進数値に従って電流を発
生する電流デコーダと、この電流デコーダからの電流に
より、そのを動作電流が決定される発振動作を行なって
内部クロック信号に相当する信号を生成する発振器とを
備える。この同期型半導体集積回路装置は、さらに、ク
ロックイネーブル信号の非活性化に応答して位相差保持
回路の保持する多ビット2進数値を受けて格納しかつク
ロックイネーブルの活性化に応答して該保持した多ビッ
ト2進数値を位相差保持回路へ転送する補助記憶回路を
備える。この補助記憶回路は、内部電源回路からの電源
電圧を動作電源電圧として受ける。
置は、請求項2のクロック発生回路が、基準クロック信
号と内部クロック信号の位相差を検出し、該検出した位
相差を多ビット2進数で保持する位相差保持回路と、こ
の位相差保持回路の多ビット2進数値に従って電流を発
生する電流デコーダと、この電流デコーダからの電流に
より、そのを動作電流が決定される発振動作を行なって
内部クロック信号に相当する信号を生成する発振器とを
備える。この同期型半導体集積回路装置は、さらに、ク
ロックイネーブル信号の非活性化に応答して位相差保持
回路の保持する多ビット2進数値を受けて格納しかつク
ロックイネーブルの活性化に応答して該保持した多ビッ
ト2進数値を位相差保持回路へ転送する補助記憶回路を
備える。この補助記憶回路は、内部電源回路からの電源
電圧を動作電源電圧として受ける。
【0051】請求項20に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項19の補助記憶回路が、しきい値電圧の絶
対値の大きな高しきい値電圧の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタを構成要素として含む。クロック発生回路
は、この高しきい値電圧の絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタよりもしきい値電圧の絶対値の小さなしきい値電
圧を有する絶縁ゲート型電界効果トランジスタを構成要
素として含む。
置は、請求項19の補助記憶回路が、しきい値電圧の絶
対値の大きな高しきい値電圧の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタを構成要素として含む。クロック発生回路
は、この高しきい値電圧の絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタよりもしきい値電圧の絶対値の小さなしきい値電
圧を有する絶縁ゲート型電界効果トランジスタを構成要
素として含む。
【0052】請求項21に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項7の装置が、さらに、基準クロック信号と
内部クロック信号との位相比較により粗調整が完了した
と判定し、該判定結果に従って微調整回路を活性化する
手段を備える。
置は、請求項7の装置が、さらに、基準クロック信号と
内部クロック信号との位相比較により粗調整が完了した
と判定し、該判定結果に従って微調整回路を活性化する
手段を備える。
【0053】請求項22に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項8の装置が、さらに、参照クロック信号と
内部クロック信号との位相比較により粗調整が完了した
と判定し、該判定結果に従って内部クロック信号の微調
整を活性化する手段と、この位相調整完了検出信号に応
答してサンプリング信号を非活性状態に保持する回路を
備える。
置は、請求項8の装置が、さらに、参照クロック信号と
内部クロック信号との位相比較により粗調整が完了した
と判定し、該判定結果に従って内部クロック信号の微調
整を活性化する手段と、この位相調整完了検出信号に応
答してサンプリング信号を非活性状態に保持する回路を
備える。
【0054】請求項23に係る同期型半導体集積回路装
置は、基準クロック信号に同期した内部クロック信号を
発生するクロック発生回路を備える。このクロック発生
回路は、基準クロック信号に対応する参照クロック信号
を受ける複数の縦続接続される第1の遅延素子段を有
し、これら複数の第1の遅延素子列の出力信号と参照ク
ロック信号との比較に従って第1の精度で基準クロック
信号に同期する粗調整クロック信号を生成する粗調整回
路と、参照クロック信号と内部クロック信号との比較を
行なって第1の精度よりも小さい第2の精度で粗調整ク
ロック信号の位相を調整する微調整回路を含む。この微
調整回路は、粗調整クロック信号を受ける複数の縦続接
続される第2の遅延素子列を有し、この複数の第2の遅
延素子列により与えられる遅延時間の最大は、第1の遅
延素子1段の遅延時間に相当する。この微調整回路は、
粗調整クロック信号の位相差が、微調整範囲を超えると
き、粗調整回路において、粗調整クロック信号の位相を
第1の遅延素子1段分ずらせる手段を含む。
置は、基準クロック信号に同期した内部クロック信号を
発生するクロック発生回路を備える。このクロック発生
回路は、基準クロック信号に対応する参照クロック信号
を受ける複数の縦続接続される第1の遅延素子段を有
し、これら複数の第1の遅延素子列の出力信号と参照ク
ロック信号との比較に従って第1の精度で基準クロック
信号に同期する粗調整クロック信号を生成する粗調整回
路と、参照クロック信号と内部クロック信号との比較を
行なって第1の精度よりも小さい第2の精度で粗調整ク
ロック信号の位相を調整する微調整回路を含む。この微
調整回路は、粗調整クロック信号を受ける複数の縦続接
続される第2の遅延素子列を有し、この複数の第2の遅
延素子列により与えられる遅延時間の最大は、第1の遅
延素子1段の遅延時間に相当する。この微調整回路は、
粗調整クロック信号の位相差が、微調整範囲を超えると
き、粗調整回路において、粗調整クロック信号の位相を
第1の遅延素子1段分ずらせる手段を含む。
【0055】この請求項23に係る同期型半導体集積回
路装置は、さらに、内部クロック信号に同期して所定の
動作を行なう内部回路を備える。
路装置は、さらに、内部クロック信号に同期して所定の
動作を行なう内部回路を備える。
【0056】請求項24に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項23の微調整回路が、遅延時間が調整可能
でありかつ微調整回路の出力信号を受けて内部クロック
信号に相当するクロック信号を生成する微調整遅延回路
を含む。この微調整遅延回路の遅延時間の調整範囲は粗
調整回路に含まれる第1の遅延素子の1段の有する遅延
時間以下である。この微調整回路は、さらに、参照クロ
ック信号と内部クロック信号の位相を比較する位相比較
回路と、この位相比較回路の比較結果に従って微調整遅
延回路の遅延時間を調整する遅延設定回路を含む。この
遅延設定回路は、検出位相差が微調整回路の調整可能な
範囲を超える遅延時間に相当するとき、位相調整遅延回
路の第1の遅延素子の遅延段を1段シフトする回路を含
む。
置は、請求項23の微調整回路が、遅延時間が調整可能
でありかつ微調整回路の出力信号を受けて内部クロック
信号に相当するクロック信号を生成する微調整遅延回路
を含む。この微調整遅延回路の遅延時間の調整範囲は粗
調整回路に含まれる第1の遅延素子の1段の有する遅延
時間以下である。この微調整回路は、さらに、参照クロ
ック信号と内部クロック信号の位相を比較する位相比較
回路と、この位相比較回路の比較結果に従って微調整遅
延回路の遅延時間を調整する遅延設定回路を含む。この
遅延設定回路は、検出位相差が微調整回路の調整可能な
範囲を超える遅延時間に相当するとき、位相調整遅延回
路の第1の遅延素子の遅延段を1段シフトする回路を含
む。
【0057】請求項25に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項24の遅延設定回路が、位相比較回路から
の位相の進み/遅れ指示信号に応答して双方向にその出
力信号を移動させる微調整双方向シフトレジスタと、こ
の微調整双方向シフトレジスタの出力信号の最終段レジ
スタと初段レジスタとの間での遷移に応答して出力信号
を移動させる粗調整双方向シフトレジスタとを含む。こ
の微調整双方向シフトレジスタにより微調整回路の遅延
時間が設定され、粗調整双方向シフトレジスタの出力信
号により、粗調整回路の遅延時間が調整される。
置は、請求項24の遅延設定回路が、位相比較回路から
の位相の進み/遅れ指示信号に応答して双方向にその出
力信号を移動させる微調整双方向シフトレジスタと、こ
の微調整双方向シフトレジスタの出力信号の最終段レジ
スタと初段レジスタとの間での遷移に応答して出力信号
を移動させる粗調整双方向シフトレジスタとを含む。こ
の微調整双方向シフトレジスタにより微調整回路の遅延
時間が設定され、粗調整双方向シフトレジスタの出力信
号により、粗調整回路の遅延時間が調整される。
【0058】請求項26に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項24の微調整遅延回路が、動作電流が遅延
設定回路の出力信号に従って段階的に調整可能なインバ
ータを含む。
置は、請求項24の微調整遅延回路が、動作電流が遅延
設定回路の出力信号に従って段階的に調整可能なインバ
ータを含む。
【0059】請求項27に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項24の微調整遅延回路が、動作電流がm段
にわたって段階的に変化させることのできる第1のイン
バータと、この第1のインバータと直列に結合され、動
作電流がn段にわたって段階的に変更可能な第2のイン
バータとを含む。
置は、請求項24の微調整遅延回路が、動作電流がm段
にわたって段階的に変化させることのできる第1のイン
バータと、この第1のインバータと直列に結合され、動
作電流がn段にわたって段階的に変更可能な第2のイン
バータとを含む。
【0060】請求項28に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項24の位相比較回路が、参照クロック信号
を遅延する第1の遅延回路と、内部クロック信号をそれ
ぞれ遅延する第2および第3の遅延回路と、第1の遅延
回路と第2の遅延回路の出力信号を受ける第1のフリッ
プフロップと、第1および第3の遅延回路の出力信号を
受ける第2のフリップフロップと、第1および第2のフ
リップフロップの出力信号をそれぞれラッチするラッチ
回路を備える。第1ないし第3の遅延回路各々は、その
遅延時間が、粗調整回路の第1の遅延素子の1段の遅延
時間に等しい遅延段を含む。
置は、請求項24の位相比較回路が、参照クロック信号
を遅延する第1の遅延回路と、内部クロック信号をそれ
ぞれ遅延する第2および第3の遅延回路と、第1の遅延
回路と第2の遅延回路の出力信号を受ける第1のフリッ
プフロップと、第1および第3の遅延回路の出力信号を
受ける第2のフリップフロップと、第1および第2のフ
リップフロップの出力信号をそれぞれラッチするラッチ
回路を備える。第1ないし第3の遅延回路各々は、その
遅延時間が、粗調整回路の第1の遅延素子の1段の遅延
時間に等しい遅延段を含む。
【0061】請求項29に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項24の装置において、内部クロック信号お
よび参照クロック信号の位相比較と遅延設定回路の遅延
時間設定動作が、参照クロック信号の交互のクロックサ
イクルにおいて実行される。
置は、請求項24の装置において、内部クロック信号お
よび参照クロック信号の位相比較と遅延設定回路の遅延
時間設定動作が、参照クロック信号の交互のクロックサ
イクルにおいて実行される。
【0062】請求項30に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項28の各ラッチが、第1のゲートと、第1
のゲートの出力信号を受ける第1のラッチ遅延素子と、
第2のゲートと、第2のゲートの出力信号を受ける第2
のラッチ遅延素子とを含む。第1のゲートは第2のラッ
チ遅延素子の出力信号と対応のフリップフロップの第1
の出力信号とを受け、第2のゲートは、第1のラッチ遅
延素子の出力信号と対応のフリップフロップの第2の出
力信号とを受ける。
置は、請求項28の各ラッチが、第1のゲートと、第1
のゲートの出力信号を受ける第1のラッチ遅延素子と、
第2のゲートと、第2のゲートの出力信号を受ける第2
のラッチ遅延素子とを含む。第1のゲートは第2のラッ
チ遅延素子の出力信号と対応のフリップフロップの第1
の出力信号とを受け、第2のゲートは、第1のラッチ遅
延素子の出力信号と対応のフリップフロップの第2の出
力信号とを受ける。
【0063】請求項31に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項23の粗調整回路が、内部クロック信号と
参照クロック信号との信号伝搬遅延の差を補償するため
の遅延モニタを含む。
置は、請求項23の粗調整回路が、内部クロック信号と
参照クロック信号との信号伝搬遅延の差を補償するため
の遅延モニタを含む。
【0064】請求項32に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項31の遅延モニタが、粗調整回路および微
調整回路の初期設定時の遅延時間に等しい遅延時間を与
える遅延段を含む。
置は、請求項31の遅延モニタが、粗調整回路および微
調整回路の初期設定時の遅延時間に等しい遅延時間を与
える遅延段を含む。
【0065】請求項33に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項23の粗調整回路が、クロックイネーブル
信号の活性化に応答して最初の参照クロック信号を粗調
整回路の複数の第1の遅延素子列へ伝達し、次のサイク
ル以降に非活性化されてこの参照クロック信号の第1の
遅延素子列への伝達を禁止する第1のクロック入力バッ
ファと、クロックイネーブル信号の活性化に応答して最
初および次の第2のサイクルの参照クロック信号を位相
比較のために入力し第3のクロックサイクル以降を非活
性化する第2のクロック入力バッファとを備える。微調
整回路は、この位相調整回路の出力信号の安定化後のク
ロックサイクルにおいて活性化され、参照クロック信号
および内部クロック信号を入力して位相比較する手段を
含む。
置は、請求項23の粗調整回路が、クロックイネーブル
信号の活性化に応答して最初の参照クロック信号を粗調
整回路の複数の第1の遅延素子列へ伝達し、次のサイク
ル以降に非活性化されてこの参照クロック信号の第1の
遅延素子列への伝達を禁止する第1のクロック入力バッ
ファと、クロックイネーブル信号の活性化に応答して最
初および次の第2のサイクルの参照クロック信号を位相
比較のために入力し第3のクロックサイクル以降を非活
性化する第2のクロック入力バッファとを備える。微調
整回路は、この位相調整回路の出力信号の安定化後のク
ロックサイクルにおいて活性化され、参照クロック信号
および内部クロック信号を入力して位相比較する手段を
含む。
【0066】請求項34に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項23の装置が、さらに、粗調整回路の粗調
整完了を検出するための手段と、該検出時、位相調整動
作を停止させかつ参照クロック信号に対し粗調整により
同期したクロック信号を発生する手段をさらに備える。
この粗調整動作完了検出信号に応答して微調整回路の微
調整動作が活性化される。
置は、請求項23の装置が、さらに、粗調整回路の粗調
整完了を検出するための手段と、該検出時、位相調整動
作を停止させかつ参照クロック信号に対し粗調整により
同期したクロック信号を発生する手段をさらに備える。
この粗調整動作完了検出信号に応答して微調整回路の微
調整動作が活性化される。
【0067】請求項35に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項23の装置が、さらに、内部回路に動作電
源電圧を供給するための内部回路用電源回路と、この内
部回路用電源回路とは別に設けられ、クロック発生回路
へ動作電源電圧を供給するクロック電源回路を備える。
置は、請求項23の装置が、さらに、内部回路に動作電
源電圧を供給するための内部回路用電源回路と、この内
部回路用電源回路とは別に設けられ、クロック発生回路
へ動作電源電圧を供給するクロック電源回路を備える。
【0068】請求項36に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項35のクロック発生回路は、クロックイネ
ーブル信号の活性化時活性化されて内部クロック信号発
生動作を行ない、かつクロック電源回路は、このクロッ
クイネーブル信号の活性化に応答して活性化されて動作
電源電圧を生成する。
置は、請求項35のクロック発生回路は、クロックイネ
ーブル信号の活性化時活性化されて内部クロック信号発
生動作を行ない、かつクロック電源回路は、このクロッ
クイネーブル信号の活性化に応答して活性化されて動作
電源電圧を生成する。
【0069】請求項37に係る同期型半導体集積回路装
置は、請求項23の微調整回路が、粗調整回路出力部と
内部回路のクロック入力部との間の中間の位置に配置さ
れる。
置は、請求項23の微調整回路が、粗調整回路出力部と
内部回路のクロック入力部との間の中間の位置に配置さ
れる。
【0070】クロック発生回路専用に電源回路を設ける
ことにより、内部回路動作時において電源電圧が変動し
ても、クロック発生回路はその影響を受けることなく安
定に内部クロック発生動作を行なうことができ、外部ク
ロック信号に位相同期した内部クロック信号を安定に内
部回路へ供給することができる。
ことにより、内部回路動作時において電源電圧が変動し
ても、クロック発生回路はその影響を受けることなく安
定に内部クロック発生動作を行なうことができ、外部ク
ロック信号に位相同期した内部クロック信号を安定に内
部回路へ供給することができる。
【0071】また、クロック発生回路を粗調整回路およ
び微調整回路とに分け、微調整動作範囲を超えたとき粗
調整量を単位量シフトさせて微調整を行なうことによ
り、内部クロック信号生成のための遅延回路の段数を少
なくすることができ、応じて高速で内部クロック信号を
外部クロック信号に位相同期させることができる。
び微調整回路とに分け、微調整動作範囲を超えたとき粗
調整量を単位量シフトさせて微調整を行なうことによ
り、内部クロック信号生成のための遅延回路の段数を少
なくすることができ、応じて高速で内部クロック信号を
外部クロック信号に位相同期させることができる。
【0072】また、微調整回路を、内部回路と粗調整回
路の間の中間位置に配置することにより、容易に正確に
内部クロック信号と外部クロック信号との位相同期を確
立することができる(信号伝搬遅延が同じとなるた
め)。
路の間の中間位置に配置することにより、容易に正確に
内部クロック信号と外部クロック信号との位相同期を確
立することができる(信号伝搬遅延が同じとなるた
め)。
【0073】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、この発
明の実施の形態1に従う同期型半導体記憶装置の全体の
構成を概略的に示す図である。図1においては、1ギガ
ビットSDRAM(シンクロナス・ダイナミック・ラン
ダム・アクセス・メモリ)の全体の構成が一例として示
される。
明の実施の形態1に従う同期型半導体記憶装置の全体の
構成を概略的に示す図である。図1においては、1ギガ
ビットSDRAM(シンクロナス・ダイナミック・ラン
ダム・アクセス・メモリ)の全体の構成が一例として示
される。
【0074】図1において、同期型半導体記憶装置1
は、複数のバンクを有するメモリ回路2と、外部からの
相補クロック信号eCLKおよび/eCLKを受けて相
補内部クロック信号CLKiおよび/CLKiおよびス
トローブ用内部クロック信号CLKsを生成するクロッ
ク発生器3と、クロック発生器3からの内部クロック信
号CLKiおよび/CLKiを受けて、内部クロック信
号CLKdを生成する同期クロック発生回路(SMD:
シンクロナス・ミラー・ディレイ)4と、クロック発生
器3からのストローブ用内部クロック信号CLKsに同
期して外部から与えられる制御信号、すなわち、クロッ
クイネーブル信号CKE、ロウアドレスストローブ信号
/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CAS、ラ
イトイネーブル信号/WE、およびチップセレクト信号
/CSを取込み内部制御信号を生成する制御信号入力バ
ッファ回路5と、ストローブ用内部クロック信号CLK
sに同期して外部から与えられるアドレス信号ビットA
0〜A12およびバンクアドレス信号ビットBA0〜B
A2を取込み内部アドレス信号を生成するアドレス入力
バッファ回路6と、同期クロック発生回路(SMD)4
からの内部クロック信号CLKdに同期してデータの入
出力を行なう入出力バッファ回路7と、制御信号入力バ
ッファ回路5からの内部制御信号をデコードして指定さ
れた動作モードを指示する内部動作モード指示信号を発
生するコマンドデコード回路8と、アドレス入力バッフ
ァ回路6からの内部アドレス信号を受け、コマンドデコ
ード回路8からの制御信号に従って、内部ロウ/コラム
アドレス信号を発生する内部アドレス発生回路9と、グ
ローバルデータバス12を介してメモリ回路2に結合さ
れ、同期クロック発生回路4からの内部クロック信号C
LKdに従って入出力バッファ回路7とメモリ回路2と
の間でのデータの転送を行なうインタフェース回路10
を含む。
は、複数のバンクを有するメモリ回路2と、外部からの
相補クロック信号eCLKおよび/eCLKを受けて相
補内部クロック信号CLKiおよび/CLKiおよびス
トローブ用内部クロック信号CLKsを生成するクロッ
ク発生器3と、クロック発生器3からの内部クロック信
号CLKiおよび/CLKiを受けて、内部クロック信
号CLKdを生成する同期クロック発生回路(SMD:
シンクロナス・ミラー・ディレイ)4と、クロック発生
器3からのストローブ用内部クロック信号CLKsに同
期して外部から与えられる制御信号、すなわち、クロッ
クイネーブル信号CKE、ロウアドレスストローブ信号
/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CAS、ラ
イトイネーブル信号/WE、およびチップセレクト信号
/CSを取込み内部制御信号を生成する制御信号入力バ
ッファ回路5と、ストローブ用内部クロック信号CLK
sに同期して外部から与えられるアドレス信号ビットA
0〜A12およびバンクアドレス信号ビットBA0〜B
A2を取込み内部アドレス信号を生成するアドレス入力
バッファ回路6と、同期クロック発生回路(SMD)4
からの内部クロック信号CLKdに同期してデータの入
出力を行なう入出力バッファ回路7と、制御信号入力バ
ッファ回路5からの内部制御信号をデコードして指定さ
れた動作モードを指示する内部動作モード指示信号を発
生するコマンドデコード回路8と、アドレス入力バッフ
ァ回路6からの内部アドレス信号を受け、コマンドデコ
ード回路8からの制御信号に従って、内部ロウ/コラム
アドレス信号を発生する内部アドレス発生回路9と、グ
ローバルデータバス12を介してメモリ回路2に結合さ
れ、同期クロック発生回路4からの内部クロック信号C
LKdに従って入出力バッファ回路7とメモリ回路2と
の間でのデータの転送を行なうインタフェース回路10
を含む。
【0075】制御信号入力バッファ回路5およびアドレ
ス入力バッファ回路6は、活性化時、ロー/ハイ比較基
準電圧Vrfと各信号とを比較し、その比較結果に従っ
てハイレベル/ローレベルの内部信号を生成する。これ
により、小振幅信号の伝送を可能にする。
ス入力バッファ回路6は、活性化時、ロー/ハイ比較基
準電圧Vrfと各信号とを比較し、その比較結果に従っ
てハイレベル/ローレベルの内部信号を生成する。これ
により、小振幅信号の伝送を可能にする。
【0076】コマンドデコード回路8が、与えられたコ
マンドに従って、指定された動作モード指示信号を発生
する。図1においては、この動作モード指示信号として
行選択を指示する行アクセス指示コマンド(アクティブ
コマンド)が与えられたときに活性化される行アクセス
活性化信号ROWA、列アクセス(読出/書込動作)が
指定されたときに列アクセス動作(列選択動作)を活性
化するための列アクセス活性化信号COLA、プリチャ
ージ動作が指定されたときに対応のメモリアレイ(バン
ク)をプリチャージ状態に指定するためのプリチャージ
指示信号PC、データ読出動作を活性化するための読出
動作活性化信号READ、データ書込が指示されたとき
にデータ書込動作を活性化する書込動作活性化信号WR
ITE、データの書込/読出完了後自動的に該選択メモ
リアレイ(バンク)をプリチャージ状態に駆動するオー
トプリチャージ動作が指定されたときに活性化されるオ
ートプリチャージ動作活性化信号APC、クロックイネ
ーブル信号CKEの非活性化時またはパワーダウン指定
時に内部をパワーダウンモードに設定するためのパワー
ダウンモード指示信号PD、およびセルフリフレッシュ
動作が指定されたときに活性化されるセルフリフレッシ
ュ動作指示信号SRを示す。メモリ回路2は、このコマ
ンドデコード回路8からの動作モード指示信号と内部ア
ドレス発生回路9からのアドレス信号(バンクアドレス
信号を含む)を受け、アドレス指定されたバンクに対し
てのみ指定された動作を実行する。
マンドに従って、指定された動作モード指示信号を発生
する。図1においては、この動作モード指示信号として
行選択を指示する行アクセス指示コマンド(アクティブ
コマンド)が与えられたときに活性化される行アクセス
活性化信号ROWA、列アクセス(読出/書込動作)が
指定されたときに列アクセス動作(列選択動作)を活性
化するための列アクセス活性化信号COLA、プリチャ
ージ動作が指定されたときに対応のメモリアレイ(バン
ク)をプリチャージ状態に指定するためのプリチャージ
指示信号PC、データ読出動作を活性化するための読出
動作活性化信号READ、データ書込が指示されたとき
にデータ書込動作を活性化する書込動作活性化信号WR
ITE、データの書込/読出完了後自動的に該選択メモ
リアレイ(バンク)をプリチャージ状態に駆動するオー
トプリチャージ動作が指定されたときに活性化されるオ
ートプリチャージ動作活性化信号APC、クロックイネ
ーブル信号CKEの非活性化時またはパワーダウン指定
時に内部をパワーダウンモードに設定するためのパワー
ダウンモード指示信号PD、およびセルフリフレッシュ
動作が指定されたときに活性化されるセルフリフレッシ
ュ動作指示信号SRを示す。メモリ回路2は、このコマ
ンドデコード回路8からの動作モード指示信号と内部ア
ドレス発生回路9からのアドレス信号(バンクアドレス
信号を含む)を受け、アドレス指定されたバンクに対し
てのみ指定された動作を実行する。
【0077】この同期型半導体記憶装置は、さらに、外
部からの電源電圧VDDおよび接地電圧VSSを受け、
この外部電源電圧VDDを降圧して内部電源電圧Vcc
c、Vccp、およびVccaを生成する内部電源回路
11を含む。内部電源回路11は、外部電源電圧VDD
を降圧して、クロック発生器3および同期クロック発生
回路4へ与えられる動作電源電圧Vcccを生成するク
ロック電源回路11aと、外部電源電圧VDDを降圧し
て、周辺回路用電源電圧Vccpおよびアレイ用電源電
圧Vccaを生成する内部電源電圧発生回路11bを含
む。
部からの電源電圧VDDおよび接地電圧VSSを受け、
この外部電源電圧VDDを降圧して内部電源電圧Vcc
c、Vccp、およびVccaを生成する内部電源回路
11を含む。内部電源回路11は、外部電源電圧VDD
を降圧して、クロック発生器3および同期クロック発生
回路4へ与えられる動作電源電圧Vcccを生成するク
ロック電源回路11aと、外部電源電圧VDDを降圧し
て、周辺回路用電源電圧Vccpおよびアレイ用電源電
圧Vccaを生成する内部電源電圧発生回路11bを含
む。
【0078】クロック発生器3および同期クロック発生
器4に対する動作電源電圧Vcccと周辺回路およびア
レイ回路に対する電源電圧VccpおよびVccaを、
別々の電源回路(クロック電源回路11aおよび内部電
源電圧発生回路11b)から生成することにより、クロ
ック電源回路11aの生成する内部電源電圧Vccc
は、内部電源電圧発生回路11bからの電源電圧Vcc
pおよびVccaの変動の影響を受けることなく安定に
一定のレベルに保持することができる。これにより、メ
モリ回路2の動作時においても、クロック発生器3およ
び同期クロック発生回路4は、その動作電源電圧Vcc
cが変動を生ずることがなく、安定に動作し、外部クロ
ック信号eCLKおよび/eCLKに位相同期した内部
クロック信号CLKsおよびCLKdを生成することが
できる。
器4に対する動作電源電圧Vcccと周辺回路およびア
レイ回路に対する電源電圧VccpおよびVccaを、
別々の電源回路(クロック電源回路11aおよび内部電
源電圧発生回路11b)から生成することにより、クロ
ック電源回路11aの生成する内部電源電圧Vccc
は、内部電源電圧発生回路11bからの電源電圧Vcc
pおよびVccaの変動の影響を受けることなく安定に
一定のレベルに保持することができる。これにより、メ
モリ回路2の動作時においても、クロック発生器3およ
び同期クロック発生回路4は、その動作電源電圧Vcc
cが変動を生ずることがなく、安定に動作し、外部クロ
ック信号eCLKおよび/eCLKに位相同期した内部
クロック信号CLKsおよびCLKdを生成することが
できる。
【0079】図2(A)は、図1に示す制御信号入力バ
ッファ回路5に含まれるバッファの構成を示す図であ
る。この図2(A)に示すバッファ5aが、信号/RA
S、/CAS、/WEおよび/CSそれぞれに対応して
設けられる。クロックイネーブル信号CKEは、基準電
圧Vrfとの比較は行なわれない。クロックイネーブル
信号CKEは、主としてパワーダウンモードまたはクロ
ックマスク指定に用いられ、フルスィングするためであ
る。図2(A)において、バッファ5aは、ストローブ
クロック信号CLKsに応答して活性化され、外部信号
φextとロー/ハイ比較基準電圧Vrfとを比較し、
その比較結果に従って内部信号φintを生成する。
ッファ回路5に含まれるバッファの構成を示す図であ
る。この図2(A)に示すバッファ5aが、信号/RA
S、/CAS、/WEおよび/CSそれぞれに対応して
設けられる。クロックイネーブル信号CKEは、基準電
圧Vrfとの比較は行なわれない。クロックイネーブル
信号CKEは、主としてパワーダウンモードまたはクロ
ックマスク指定に用いられ、フルスィングするためであ
る。図2(A)において、バッファ5aは、ストローブ
クロック信号CLKsに応答して活性化され、外部信号
φextとロー/ハイ比較基準電圧Vrfとを比較し、
その比較結果に従って内部信号φintを生成する。
【0080】図2(B)は、図2(A)に示すバッファ
5aの構成の一例を示す図である。図2(B)におい
て、バッファ5aは、電源ノードとノード5aaの間に
接続されかつゲートがノード5abに接続されるpチャ
ネルMOSトランジスタPQ1と、電源ノードとノード
5abとの間に接続されかつそのゲートがノード5aa
に接続されるpチャネルMOSトランジスタPQ2と、
ノード5aaとノード5acの間に接続されかつそのゲ
ートに外部信号φextを受けるnチャネルMOSトラ
ンジスタNQ1と、ノード5abとノード5acの間に
接続されかつそのゲートに基準電圧Vrfを受けるnチ
ャネルMOSトランジスタNQ2と、ノード5acと接
地ノードとの間に接続されかつそのゲートに、補のスト
ローブ用クロック信号/CLKsを受けるnチャネルM
OSトランジスタNQ3を含む。電源ノードへは、図1
に示す内部電源電圧発生回路11bからの周辺電源電圧
Vccpが与えられる。しかしながら、このバッファ5
aへは、外部電源電圧VDDが動作電源電圧として与え
られてもよい。次に、この図2(B)に示すバッファ5
aの動作を図2(C)に示すタイミングチャート図を参
照して説明する。
5aの構成の一例を示す図である。図2(B)におい
て、バッファ5aは、電源ノードとノード5aaの間に
接続されかつゲートがノード5abに接続されるpチャ
ネルMOSトランジスタPQ1と、電源ノードとノード
5abとの間に接続されかつそのゲートがノード5aa
に接続されるpチャネルMOSトランジスタPQ2と、
ノード5aaとノード5acの間に接続されかつそのゲ
ートに外部信号φextを受けるnチャネルMOSトラ
ンジスタNQ1と、ノード5abとノード5acの間に
接続されかつそのゲートに基準電圧Vrfを受けるnチ
ャネルMOSトランジスタNQ2と、ノード5acと接
地ノードとの間に接続されかつそのゲートに、補のスト
ローブ用クロック信号/CLKsを受けるnチャネルM
OSトランジスタNQ3を含む。電源ノードへは、図1
に示す内部電源電圧発生回路11bからの周辺電源電圧
Vccpが与えられる。しかしながら、このバッファ5
aへは、外部電源電圧VDDが動作電源電圧として与え
られてもよい。次に、この図2(B)に示すバッファ5
aの動作を図2(C)に示すタイミングチャート図を参
照して説明する。
【0081】ストローブ用内部クロック信号CLKsが
Lレベルのとき、補の内部クロック信号/CLKsはH
レベルであり、MOSトランジスタNQ3が導通し、こ
のバッファ5aが動作する。外部信号φextが、基準
電圧Vrfよりもその電圧レベルが低い場合には、MO
SトランジスタNQ2を介して流れる電流が、MOSト
ランジスタNQ1を介して流れる電流よりも大きくな
り、ノード5abの電圧レベルが低下する。このノード
5abの電圧レベルの低下に従ってpチャネルMOSト
ランジスタPQ1が導通し、ノード5aaの電圧レベル
を上昇させる。このノード5aaおよび5abの電圧レ
ベルの変化が、MOSトランジスタPQ1およびPQ2
により構成されるラッチ回路によりラッチされる。した
がって、ノード5abから出力される内部信号φint
は、Lレベルとなる。
Lレベルのとき、補の内部クロック信号/CLKsはH
レベルであり、MOSトランジスタNQ3が導通し、こ
のバッファ5aが動作する。外部信号φextが、基準
電圧Vrfよりもその電圧レベルが低い場合には、MO
SトランジスタNQ2を介して流れる電流が、MOSト
ランジスタNQ1を介して流れる電流よりも大きくな
り、ノード5abの電圧レベルが低下する。このノード
5abの電圧レベルの低下に従ってpチャネルMOSト
ランジスタPQ1が導通し、ノード5aaの電圧レベル
を上昇させる。このノード5aaおよび5abの電圧レ
ベルの変化が、MOSトランジスタPQ1およびPQ2
により構成されるラッチ回路によりラッチされる。した
がって、ノード5abから出力される内部信号φint
は、Lレベルとなる。
【0082】クロック信号CLKsがHレベルに立上が
ると補の内部クロック信号/CLKsがLレベルとな
り、MOSトランジスタNQ3が非導通状態となる。こ
の状態において、MOSトランジスタNQ1およびNQ
2は、電流が流れる経路が遮断されるため、ノード5a
aおよび5abの電圧レベルはMOSトランジスタPQ
1およびPQ2によりラッチされる。したがって、この
クロック信号CLKsの立上がりエッジにおいて、バッ
ファ5aが、外部信号φextを取込みラッチ状態とな
る。クロック信号CLKsがLレベルとなると、バッフ
ァ5aがラッチ状態から解放され、外部信号φextと
基準電圧Vrefとの比較を行ない、その比較結果が、
MOSトランジスタPQ1およびPQ2によりラッチさ
れる。小振幅信号の外部信号φextから、内部電源電
圧Vccpレベルの振幅の内部信号φintを生成する
ことができる。
ると補の内部クロック信号/CLKsがLレベルとな
り、MOSトランジスタNQ3が非導通状態となる。こ
の状態において、MOSトランジスタNQ1およびNQ
2は、電流が流れる経路が遮断されるため、ノード5a
aおよび5abの電圧レベルはMOSトランジスタPQ
1およびPQ2によりラッチされる。したがって、この
クロック信号CLKsの立上がりエッジにおいて、バッ
ファ5aが、外部信号φextを取込みラッチ状態とな
る。クロック信号CLKsがLレベルとなると、バッフ
ァ5aがラッチ状態から解放され、外部信号φextと
基準電圧Vrefとの比較を行ない、その比較結果が、
MOSトランジスタPQ1およびPQ2によりラッチさ
れる。小振幅信号の外部信号φextから、内部電源電
圧Vccpレベルの振幅の内部信号φintを生成する
ことができる。
【0083】なお図1に示すアドレス入力バッファ回路
6においても、各アドレス信号ビットに対して、図2
(A)および(B)に示すバッファ5aと同様の構成の
バッファが設けられる。
6においても、各アドレス信号ビットに対して、図2
(A)および(B)に示すバッファ5aと同様の構成の
バッファが設けられる。
【0084】図3は、図1に示す内部アドレス発生回路
9の構成を概略的に示す図である。図3において、内部
アドレス発生回路9は、アドレス入力バッファから与え
られる内部アドレス信号ビットA0〜A12を動作モー
ド指示信号ROWAおよびCOLAに従ってラッチする
アドレスラッチ9aと、動作モード指示信号ROWAお
よびCOLAに従って、アドレス入力バッファから与え
られるバンクアドレス信号ビットBA0〜BA2をラッ
チするバンクアドレスラッチ9bと、図1に示すコマン
ドデコード回路8からのセルフリフレッシュモード指示
信号SRの活性化時活性化され、所定の間隔でリフレッ
シュ指示信号を出力するセルフリフレッシュタイマ9c
と、セルフリフレッシュタイマ9cのリフレッシュ要求
に応答してカウント動作を行ないリフレッシュアドレス
を生成するリフレッシュアドレスカウンタ9dと、セル
フリフレッシュ指示信号SRに従ってリフレッシュアド
レスカウンタ9dおよびアドレスラッチ9aの行アドレ
ス信号の一方を選択するマルチプレクサ(MUX)9e
を含む。
9の構成を概略的に示す図である。図3において、内部
アドレス発生回路9は、アドレス入力バッファから与え
られる内部アドレス信号ビットA0〜A12を動作モー
ド指示信号ROWAおよびCOLAに従ってラッチする
アドレスラッチ9aと、動作モード指示信号ROWAお
よびCOLAに従って、アドレス入力バッファから与え
られるバンクアドレス信号ビットBA0〜BA2をラッ
チするバンクアドレスラッチ9bと、図1に示すコマン
ドデコード回路8からのセルフリフレッシュモード指示
信号SRの活性化時活性化され、所定の間隔でリフレッ
シュ指示信号を出力するセルフリフレッシュタイマ9c
と、セルフリフレッシュタイマ9cのリフレッシュ要求
に応答してカウント動作を行ないリフレッシュアドレス
を生成するリフレッシュアドレスカウンタ9dと、セル
フリフレッシュ指示信号SRに従ってリフレッシュアド
レスカウンタ9dおよびアドレスラッチ9aの行アドレ
ス信号の一方を選択するマルチプレクサ(MUX)9e
を含む。
【0085】アドレスラッチ9aは、ロウアクセス活性
化信号ROWAの活性化時、与えられたアドレス信号ビ
ットをロウアドレス信号ビットとしてラッチする。アド
レスラッチ9aは、またコラムアクセス活性化信号CO
LAの活性化時、与えられたアドレス信号ビットをコラ
ムアドレス信号ビットとしてラッチする。したがって、
このアドレスラッチ9aは、ロウアドレス信号ビットを
ラッチするロウアドレスラッチと、コラムアドレス信号
ビットをラッチするコラムアドレスラッチとを含む。バ
ンクアドレスラッチ9bは、ロウアクセス活性化信号R
OWAまたはコラムアドレス活性化信号COLAの活性
化時、与えられたバンクアドレス信号ビットBA0〜B
A2をラッチする。
化信号ROWAの活性化時、与えられたアドレス信号ビ
ットをロウアドレス信号ビットとしてラッチする。アド
レスラッチ9aは、またコラムアクセス活性化信号CO
LAの活性化時、与えられたアドレス信号ビットをコラ
ムアドレス信号ビットとしてラッチする。したがって、
このアドレスラッチ9aは、ロウアドレス信号ビットを
ラッチするロウアドレスラッチと、コラムアドレス信号
ビットをラッチするコラムアドレスラッチとを含む。バ
ンクアドレスラッチ9bは、ロウアクセス活性化信号R
OWAまたはコラムアドレス活性化信号COLAの活性
化時、与えられたバンクアドレス信号ビットBA0〜B
A2をラッチする。
【0086】このアドレス入力バッファからの内部アド
レス信号ビットA0〜A12のうちの特定のアドレス信
号ビットは、またモードレジスタ19へ与えられる。こ
のモードレジスタ19は、レジスタ設定コマンドの印加
時、特定のアドレス信号ビットをラッチする。このモー
ドレジスタ19には、バースト長、CASレイテンシな
どの動作パラメータを示す情報が格納される。
レス信号ビットA0〜A12のうちの特定のアドレス信
号ビットは、またモードレジスタ19へ与えられる。こ
のモードレジスタ19は、レジスタ設定コマンドの印加
時、特定のアドレス信号ビットをラッチする。このモー
ドレジスタ19には、バースト長、CASレイテンシな
どの動作パラメータを示す情報が格納される。
【0087】この図3に示す内部アドレス発生回路9へ
は、図1に示す内部電源回路からの電源電圧Vccpが
動作電源電圧として与えられる。
は、図1に示す内部電源回路からの電源電圧Vccpが
動作電源電圧として与えられる。
【0088】図4は、図1に示す入出力バッファ回路7
の構成を概略的に示す図である。図4において、入出力
バッファ回路7は、外部からのマスクデータ信号DM0
−DM3(DM0−3)をクロック信号CLKdに従っ
て受ける入力バッファ7aと、2ビットのデータ選択信
号QS0−QS1をクロック信号CLKdに同期して入
出力する入出力バッファ7bと、データビットDQ0−
DQ31それぞれに対応して設けられ、クロック信号C
LKdに同期してデータの入出力を行なうデータ入出力
バッファ7−0〜7−31を含む。入出力バッファ7b
および7−0〜7−31の各々は、クロック信号CLK
dに同期してデータ信号を入力する入力バッファ7w
と、クロック信号CLKdに同期してデータを出力する
出力バッファ7rを含む。これらの入力バッファの構成
は、図2(B)に示すものと同様である。出力バッファ
は、クロックトバッファの構成を有する。
の構成を概略的に示す図である。図4において、入出力
バッファ回路7は、外部からのマスクデータ信号DM0
−DM3(DM0−3)をクロック信号CLKdに従っ
て受ける入力バッファ7aと、2ビットのデータ選択信
号QS0−QS1をクロック信号CLKdに同期して入
出力する入出力バッファ7bと、データビットDQ0−
DQ31それぞれに対応して設けられ、クロック信号C
LKdに同期してデータの入出力を行なうデータ入出力
バッファ7−0〜7−31を含む。入出力バッファ7b
および7−0〜7−31の各々は、クロック信号CLK
dに同期してデータ信号を入力する入力バッファ7w
と、クロック信号CLKdに同期してデータを出力する
出力バッファ7rを含む。これらの入力バッファの構成
は、図2(B)に示すものと同様である。出力バッファ
は、クロックトバッファの構成を有する。
【0089】データマスク信号DM0−DM3の各々
は、書込データに対しマスクをかけるか否かを指定す
る。このデータマスク信号DM0−DM3は、それぞれ
1バイトのデータに対しマスクをかけるか否かを決定す
る。したがって、32ビットのデータDQ0〜DQ31
に対し、バイト(8ビット)単位でマスクをかけること
ができる。
は、書込データに対しマスクをかけるか否かを指定す
る。このデータマスク信号DM0−DM3は、それぞれ
1バイトのデータに対しマスクをかけるか否かを決定す
る。したがって、32ビットのデータDQ0〜DQ31
に対し、バイト(8ビット)単位でマスクをかけること
ができる。
【0090】データ選択信号QS0およびQS1は、3
2ビットのデータのうち、有効データビットが、32ビ
ットであるか16ビットであるかを示す。すなわち、3
2ビットのデータDQ0〜DQ31のうち、16ビット
の上位ワードおよび16ビットの下位ワードが有効であ
るか否かを指定する。
2ビットのデータのうち、有効データビットが、32ビ
ットであるか16ビットであるかを示す。すなわち、3
2ビットのデータDQ0〜DQ31のうち、16ビット
の上位ワードおよび16ビットの下位ワードが有効であ
るか否かを指定する。
【0091】この入出力バッファ回路7へは、専用の電
源電圧VDDQおよびVSSQが与えられ、多ビットの
データの入出力時において、これらの入出力バッファ回
路が動作しても、他回路に対する動作電源電圧への影響
が及ぶのを防止される。
源電圧VDDQおよびVSSQが与えられ、多ビットの
データの入出力時において、これらの入出力バッファ回
路が動作しても、他回路に対する動作電源電圧への影響
が及ぶのを防止される。
【0092】図5は、図1に示すインタフェース回路1
0の構成を概略的に示す図である。図5において、イン
タフェース回路10は、図1に示す入出力バッファ回路
7からの32ビットのデータを順次受け、64ビットの
データに変換してグローバルデータバス12上に伝達す
るシリアル/パラレル変換回路10wと、グローバルデ
ータバス12を介して64ビットのデータを受け、クロ
ック信号CLKdに同期して、32ビットのデータに変
換して順次出力するパラレル/シリアル変換回路10r
を含む。このシリアル/パラレル変換回路10wおよび
パラレル/シリアル変換回路10rを用いることによ
り、外部クロック信号の立上がりエッジおよび立下がり
エッジに同期してデータを転送することができる(タブ
ルデータレートのデータ入出力)。このシリアル/パラ
レル変換回路10wおよびパラレル/シリアル変換回路
10rへは、動作電源電圧として、図1に示す内部電源
回路からの電源電圧Vccpが与えられる。
0の構成を概略的に示す図である。図5において、イン
タフェース回路10は、図1に示す入出力バッファ回路
7からの32ビットのデータを順次受け、64ビットの
データに変換してグローバルデータバス12上に伝達す
るシリアル/パラレル変換回路10wと、グローバルデ
ータバス12を介して64ビットのデータを受け、クロ
ック信号CLKdに同期して、32ビットのデータに変
換して順次出力するパラレル/シリアル変換回路10r
を含む。このシリアル/パラレル変換回路10wおよび
パラレル/シリアル変換回路10rを用いることによ
り、外部クロック信号の立上がりエッジおよび立下がり
エッジに同期してデータを転送することができる(タブ
ルデータレートのデータ入出力)。このシリアル/パラ
レル変換回路10wおよびパラレル/シリアル変換回路
10rへは、動作電源電圧として、図1に示す内部電源
回路からの電源電圧Vccpが与えられる。
【0093】図6は、図1に示すメモリ回路2の構成を
概略的に示す図である。図6において、メモリ回路2
は、8個のバンクB♯0〜B♯7と、これらのバンクB
♯0〜B♯7それぞれに対応して設けられるI/Oポー
トP♯0〜P♯7を含む。バンクB♯0〜B♯7に対し
アドレスバス20を介してアドレス発生回路からのアド
レス信号が与えられる。バンクB♯0〜B♯7のうち、
指定されたバンクにおいてのみ指定された動作が実施さ
れる。I/OポートP♯0〜P♯7の各々は、64ビッ
トのデータの入出力を行なうことができ、各ビットに対
して設けられるプリアンプおよびライトドライバを含
む。これらのI/OポートP♯0〜P♯7は、共通にグ
ローバルデータバス12に結合される。
概略的に示す図である。図6において、メモリ回路2
は、8個のバンクB♯0〜B♯7と、これらのバンクB
♯0〜B♯7それぞれに対応して設けられるI/Oポー
トP♯0〜P♯7を含む。バンクB♯0〜B♯7に対し
アドレスバス20を介してアドレス発生回路からのアド
レス信号が与えられる。バンクB♯0〜B♯7のうち、
指定されたバンクにおいてのみ指定された動作が実施さ
れる。I/OポートP♯0〜P♯7の各々は、64ビッ
トのデータの入出力を行なうことができ、各ビットに対
して設けられるプリアンプおよびライトドライバを含
む。これらのI/OポートP♯0〜P♯7は、共通にグ
ローバルデータバス12に結合される。
【0094】図7は、図6に示すメモリ回路2のバンク
の構成を概略的に示す図である。バンクB♯0〜B♯7
は、同じ構成を備えるため、図7においては、1つのバ
ンクB♯を代表的に示す。図7においてバンクB♯は、
行列状に配列される複数のメモリセルを有するメモリア
レイ2aと、バンクアドレスが対応のバンクを指定する
とき活性化され、図1に示すコマンドデコード回路から
の動作モード指示信号に従って行選択動作に関連する動
作を制御する行系制御回路2bと、行系制御回路2bの
制御の下に動作し、メモリアレイ2aのアドレス指定さ
れた行を選択状態へ駆動するための行デコード回路2c
と、バンクアドレス信号により指定されたとき活性化さ
れ、図1に示すコマンドデコード回路からの動作モード
指示信号に従って指定された列選択に関連する動作を行
なう列系制御回路2dと、アドレス信号をデコードし、
アドレス指定された列を選択するための列デコード回路
2eを含む。
の構成を概略的に示す図である。バンクB♯0〜B♯7
は、同じ構成を備えるため、図7においては、1つのバ
ンクB♯を代表的に示す。図7においてバンクB♯は、
行列状に配列される複数のメモリセルを有するメモリア
レイ2aと、バンクアドレスが対応のバンクを指定する
とき活性化され、図1に示すコマンドデコード回路から
の動作モード指示信号に従って行選択動作に関連する動
作を制御する行系制御回路2bと、行系制御回路2bの
制御の下に動作し、メモリアレイ2aのアドレス指定さ
れた行を選択状態へ駆動するための行デコード回路2c
と、バンクアドレス信号により指定されたとき活性化さ
れ、図1に示すコマンドデコード回路からの動作モード
指示信号に従って指定された列選択に関連する動作を行
なう列系制御回路2dと、アドレス信号をデコードし、
アドレス指定された列を選択するための列デコード回路
2eを含む。
【0095】行系制御回路2dは、行デコード回路2c
の活性/非活性化を制御するとともに、メモリアレイ2
aに含まれるセンスアンプの活性/非活性化およびビッ
ト線のプリチャージ動作を制御する。列系制御回路2d
は、また、列デコード回路2eの活性/非活性の制御と
ともに、図示しない内部データバスのプリチャージ動作
を制御する。バンクアドレス信号により指定されたバン
クにおいてのみ、行系制御回路2bまたは列系制御回路
2dが動作して、指定された動作を実行する。
の活性/非活性化を制御するとともに、メモリアレイ2
aに含まれるセンスアンプの活性/非活性化およびビッ
ト線のプリチャージ動作を制御する。列系制御回路2d
は、また、列デコード回路2eの活性/非活性の制御と
ともに、図示しない内部データバスのプリチャージ動作
を制御する。バンクアドレス信号により指定されたバン
クにおいてのみ、行系制御回路2bまたは列系制御回路
2dが動作して、指定された動作を実行する。
【0096】バンクB♯0〜B♯7に対し、周辺電源電
圧Vccpは行系制御回路2b、行デコード回路2c、
列系制御回路2dおよび列デコード回路2eへ与えられ
る。メモリアレイ2aに含まれるセンスアンプへは、ア
レイ電源電圧Vccaが与えられる。
圧Vccpは行系制御回路2b、行デコード回路2c、
列系制御回路2dおよび列デコード回路2eへ与えられ
る。メモリアレイ2aに含まれるセンスアンプへは、ア
レイ電源電圧Vccaが与えられる。
【0097】なお、これらの行系制御回路2bおよび列
系制御回路2aは、それぞれ内部クロック信号CLKi
および/CLKiに従って動作する。
系制御回路2aは、それぞれ内部クロック信号CLKi
および/CLKiに従って動作する。
【0098】図8(A)は、図1に示すクロック発生器
3の構成を概略的に示す図である。図8(A)におい
て、クロック発生器3は、外部クロック信号eCLKお
よび/eCLKを比較して内部クロック信号CLKiを
生成する比較器3aと、外部クロック信号eCLKおよ
び/eCLKを比較して内部クロック信号/CLKiを
生成する比較器3bと、これらの内部クロック信号CL
KiおよびCLKiからストローブ用内部クロック信号
CLKsを生成するDLL(ディレイド・ロックト・ル
ープ)3cを含む。比較器3aおよび3bは、差動増幅
器で構成され、互いに相補な内部クロック信号CLKi
および/CLKiを生成する(ダブルデータレートでの
データ転送が実現される)。DLL3cは、その構成は
後に詳細に説明するが、内部クロック信号CLKiを遅
延して、この遅延クロック信号と外部クロック信号eC
LKの位相を同期させる。
3の構成を概略的に示す図である。図8(A)におい
て、クロック発生器3は、外部クロック信号eCLKお
よび/eCLKを比較して内部クロック信号CLKiを
生成する比較器3aと、外部クロック信号eCLKおよ
び/eCLKを比較して内部クロック信号/CLKiを
生成する比較器3bと、これらの内部クロック信号CL
KiおよびCLKiからストローブ用内部クロック信号
CLKsを生成するDLL(ディレイド・ロックト・ル
ープ)3cを含む。比較器3aおよび3bは、差動増幅
器で構成され、互いに相補な内部クロック信号CLKi
および/CLKiを生成する(ダブルデータレートでの
データ転送が実現される)。DLL3cは、その構成は
後に詳細に説明するが、内部クロック信号CLKiを遅
延して、この遅延クロック信号と外部クロック信号eC
LKの位相を同期させる。
【0099】図8(B)は、図8(A)に示すクロック
発生器3の動作を概略的に示す図である。外部クロック
信号eCLKおよび/eCLKは互いに相補なクロック
信号である。比較的長い外部配線を介してこれらのクロ
ック信号eCLKおよび/eCLKは伝達され、波形に
なまりが生じる。比較器3aおよび3bは、これらの外
部クロック信号eCLKおよび/eCLKの交差部を検
出して、内部クロック信号CLKiおよび/CLKiを
変化させる。したがって、内部クロック信号CLKiお
よび/CLKiは、外部クロック信号eCLKおよび/
eCLKの交差部をトリガとしてその状態が変化する。
これにより、波形整形された内部クロック信号CLKi
および/CLKiを生成することができる。内部クロッ
ク信号CLKiおよび/CLKiは、外部クロック信号
eCLKよりも位相が少し遅れる(クロック信号eCL
Kおよび/eCLKの交差部をトリガとしているた
め)。DLL3cを利用することにより、外部クロック
信号eCLKに位相同期したストローブ用クロック信号
CLKsを生成することができ、正確なタイミングで、
外部制御信号および外部アドレス信号を取込むことがで
きる。クロック発生器3に対し、別に設けられたクロッ
ク電源回路からの電源電圧Vcccが動作電源電圧とし
て供給される。
発生器3の動作を概略的に示す図である。外部クロック
信号eCLKおよび/eCLKは互いに相補なクロック
信号である。比較的長い外部配線を介してこれらのクロ
ック信号eCLKおよび/eCLKは伝達され、波形に
なまりが生じる。比較器3aおよび3bは、これらの外
部クロック信号eCLKおよび/eCLKの交差部を検
出して、内部クロック信号CLKiおよび/CLKiを
変化させる。したがって、内部クロック信号CLKiお
よび/CLKiは、外部クロック信号eCLKおよび/
eCLKの交差部をトリガとしてその状態が変化する。
これにより、波形整形された内部クロック信号CLKi
および/CLKiを生成することができる。内部クロッ
ク信号CLKiおよび/CLKiは、外部クロック信号
eCLKよりも位相が少し遅れる(クロック信号eCL
Kおよび/eCLKの交差部をトリガとしているた
め)。DLL3cを利用することにより、外部クロック
信号eCLKに位相同期したストローブ用クロック信号
CLKsを生成することができ、正確なタイミングで、
外部制御信号および外部アドレス信号を取込むことがで
きる。クロック発生器3に対し、別に設けられたクロッ
ク電源回路からの電源電圧Vcccが動作電源電圧とし
て供給される。
【0100】図9は、図1に示す同期クロック発生回路
4の構成を概略的に示す図である。図9において、同期
クロック発生回路4は、活性化信号SMDactの活性
化時活性化されて同期動作を行なうシンクロナス・ミラ
ー・ディレイ(SMD)4bと、このSMD4bに内部
クロック信号CLKiおよび/CLKiのエッジをトリ
ガとするクロック信号を供給しかつSMD4bからのク
ロック信号CLKdを出力するコントローラ4aを含
む。コントローラ4aへは、モードレジスタからのCA
SレイテンシデータCLTが与えられる。また、コント
ローラ4aは、図1に示すインタフェース回路からのデ
ータの書込/読出およびデータ入出力バッファ回路の動
作の制御を実行する。次に、この図9に示す同期クロッ
ク発生回路4のデータ読出時の動作を、図10に示すタ
イミングチャート図を参照して説明する。
4の構成を概略的に示す図である。図9において、同期
クロック発生回路4は、活性化信号SMDactの活性
化時活性化されて同期動作を行なうシンクロナス・ミラ
ー・ディレイ(SMD)4bと、このSMD4bに内部
クロック信号CLKiおよび/CLKiのエッジをトリ
ガとするクロック信号を供給しかつSMD4bからのク
ロック信号CLKdを出力するコントローラ4aを含
む。コントローラ4aへは、モードレジスタからのCA
SレイテンシデータCLTが与えられる。また、コント
ローラ4aは、図1に示すインタフェース回路からのデ
ータの書込/読出およびデータ入出力バッファ回路の動
作の制御を実行する。次に、この図9に示す同期クロッ
ク発生回路4のデータ読出時の動作を、図10に示すタ
イミングチャート図を参照して説明する。
【0101】クロックサイクル♯1において、アクティ
ブコマンドACTが与えられる。このアクティブコマン
ドACTは、バンクを選択し、かつ該選択バンクにおい
てメモリセルアレイを活性状態に駆動するコマンドであ
る。このアクティブコマンドACTが与えられると、選
択されたバンクから、次いでデータアクセスが行なわれ
る。このデータアクセスに備えるため、アクティブコマ
ンドACTが与えられると、それまで非活性状態にあっ
てSMD活性化信号SMDactがHレベルからLレベ
ルの活性状態へ駆動される。このSMD活性化信号SM
Dactの活性化に応答して、SMD4bが同期動作を
開始する。またコントローラ4aは、このアクティブコ
マンドACTが与えられると、内部クロック信号CLK
iまたは/CLKiのエッジに同期した信号を、SMD
4bへ与える。このSMD4bにおいては、内部クロッ
ク信号CLKiまたは/CLKiに位相同期した2倍の
周波数のクロック信号CLKdを生成するまでにはある
時間が必要とされる。この期間は、ロック時間と呼ば
れ、図10においては、内部クロック信号CLKiの2
クロックサイクル期間が一例として示される。
ブコマンドACTが与えられる。このアクティブコマン
ドACTは、バンクを選択し、かつ該選択バンクにおい
てメモリセルアレイを活性状態に駆動するコマンドであ
る。このアクティブコマンドACTが与えられると、選
択されたバンクから、次いでデータアクセスが行なわれ
る。このデータアクセスに備えるため、アクティブコマ
ンドACTが与えられると、それまで非活性状態にあっ
てSMD活性化信号SMDactがHレベルからLレベ
ルの活性状態へ駆動される。このSMD活性化信号SM
Dactの活性化に応答して、SMD4bが同期動作を
開始する。またコントローラ4aは、このアクティブコ
マンドACTが与えられると、内部クロック信号CLK
iまたは/CLKiのエッジに同期した信号を、SMD
4bへ与える。このSMD4bにおいては、内部クロッ
ク信号CLKiまたは/CLKiに位相同期した2倍の
周波数のクロック信号CLKdを生成するまでにはある
時間が必要とされる。この期間は、ロック時間と呼ば
れ、図10においては、内部クロック信号CLKiの2
クロックサイクル期間が一例として示される。
【0102】このロック時間が経過すると、クロックサ
イクル♯4において、データ読出を指示するリードコマ
ンドCREADが与えられる。このリードコマンドCR
EADがあたえられると、選択バンクにおいて、データ
の読出が行なわれる。コントローラ4aは、このリード
コマンドが与えられると、SMD4bからのクロック信
号を出力してインタフェース回路および出力バッファ回
路へ与える。コントローラ4aは、またCASレイテン
シデータCLTに従ってインタフェース回路および出力
バッファ回路の活性化を実行する。CASレイテンシが
4の場合、リードコマンドCREADが与えられてか
ら、4クロックサイクル経過後に、データの読出が行な
われる。したがって、クロックサイクル♯7において、
クロック信号CLKiの立下がりに応答してデータの読
出が行なわれる。インタフェース回路は、このクロック
サイクル♯7においては、64ビットのデータを並列に
受けて、次いでクロック信号CLKdに従って32ビッ
トのデータを順次出力する。クロック信号CLKdは、
内部クロック信号CLKiおよび/CLKiのエッジを
トリガとして生成されている。したがって、このクロッ
ク信号CLKdに従って、データの出力を行なうことに
より、内部クロック信号CLKi、すなわち外部クロッ
ク信号eCLKの立上がりおよび立下がりエッジに同期
してデータの出力が行なわれる。バースト長が8であ
り、8個のデータが順次クロック信号CLKdに従って
読出される。バースト長のデータの読出が完了すると、
クロックサイクル♯11において、クロック信号CLK
dが連続的に出力されても、コントローラ4aの制御に
より出力バッファは出力ハイインピーダンス状態へ駆動
される。
イクル♯4において、データ読出を指示するリードコマ
ンドCREADが与えられる。このリードコマンドCR
EADがあたえられると、選択バンクにおいて、データ
の読出が行なわれる。コントローラ4aは、このリード
コマンドが与えられると、SMD4bからのクロック信
号を出力してインタフェース回路および出力バッファ回
路へ与える。コントローラ4aは、またCASレイテン
シデータCLTに従ってインタフェース回路および出力
バッファ回路の活性化を実行する。CASレイテンシが
4の場合、リードコマンドCREADが与えられてか
ら、4クロックサイクル経過後に、データの読出が行な
われる。したがって、クロックサイクル♯7において、
クロック信号CLKiの立下がりに応答してデータの読
出が行なわれる。インタフェース回路は、このクロック
サイクル♯7においては、64ビットのデータを並列に
受けて、次いでクロック信号CLKdに従って32ビッ
トのデータを順次出力する。クロック信号CLKdは、
内部クロック信号CLKiおよび/CLKiのエッジを
トリガとして生成されている。したがって、このクロッ
ク信号CLKdに従って、データの出力を行なうことに
より、内部クロック信号CLKi、すなわち外部クロッ
ク信号eCLKの立上がりおよび立下がりエッジに同期
してデータの出力が行なわれる。バースト長が8であ
り、8個のデータが順次クロック信号CLKdに従って
読出される。バースト長のデータの読出が完了すると、
クロックサイクル♯11において、クロック信号CLK
dが連続的に出力されても、コントローラ4aの制御に
より出力バッファは出力ハイインピーダンス状態へ駆動
される。
【0103】このSMD4b(その詳細構成は後に説明
する)を利用することにより、外部クロック信号の立上
がりおよび立下がりに同期して内部クロック信号を生成
して、データの出力を行なうことができる。この同期ク
ロック発生回路4も、図1に示すクロック電源回路から
の電源電圧Vcccを動作電源電圧として動作する。し
たがってデータ読出時において、出力バッファおよびイ
ンタフェース回路が動作しても、その影響を受けること
なく安定に電源電圧Vcccが保持されるため、正確
に、内部クロック信号CLKiに位相同期したクロック
信号CLKdを生成することができる。
する)を利用することにより、外部クロック信号の立上
がりおよび立下がりに同期して内部クロック信号を生成
して、データの出力を行なうことができる。この同期ク
ロック発生回路4も、図1に示すクロック電源回路から
の電源電圧Vcccを動作電源電圧として動作する。し
たがってデータ読出時において、出力バッファおよびイ
ンタフェース回路が動作しても、その影響を受けること
なく安定に電源電圧Vcccが保持されるため、正確
に、内部クロック信号CLKiに位相同期したクロック
信号CLKdを生成することができる。
【0104】なお、図10において、データ読出時の動
作タイミング図を示すが、データ書込時においても、同
様、信号SMDactが活性状態とされてクロック信号
CLKdが生成される。書込コマンドCWRITEが与
えられるとそのクロックサイクルから、書込データがク
ロック信号CLKdに同期して取込まれる。
作タイミング図を示すが、データ書込時においても、同
様、信号SMDactが活性状態とされてクロック信号
CLKdが生成される。書込コマンドCWRITEが与
えられるとそのクロックサイクルから、書込データがク
ロック信号CLKdに同期して取込まれる。
【0105】[電源配置1]図11は、この発明の実施
の形態1に従う同期型半導体記憶装置における電源配置
の構成を概略的に示す図である。図11においては、ク
ロック電源回路11aは、クロック発生器3および同期
クロック発生回路4に対し共通に、クロック電源線21
を介して動作電源電圧Vcccを供給する。クロック電
源線21には、安定化容量22が結合される。この図1
1に示す電源配置においては、クロック発生器3および
同期クロック発生器4に対し共通に動作電源電圧Vcc
cが供給される。他の周辺回路に対しては、図1に示す
内部電源電圧発生回路11bからの電源電圧Vccpお
よびVccaが供給される。したがって、クロック発生
器3および同期クロック発生回路4に対し共通にクロッ
ク電源回路11aを設けても、これらのクロック発生器
3および同期クロック発生回路4に対し、他の周辺回路
およびアレイ回路(センスアンプ回路)の動作の影響を
受けることなく安定に動作電源電圧Vcccを供給する
ことができる。
の形態1に従う同期型半導体記憶装置における電源配置
の構成を概略的に示す図である。図11においては、ク
ロック電源回路11aは、クロック発生器3および同期
クロック発生回路4に対し共通に、クロック電源線21
を介して動作電源電圧Vcccを供給する。クロック電
源線21には、安定化容量22が結合される。この図1
1に示す電源配置においては、クロック発生器3および
同期クロック発生器4に対し共通に動作電源電圧Vcc
cが供給される。他の周辺回路に対しては、図1に示す
内部電源電圧発生回路11bからの電源電圧Vccpお
よびVccaが供給される。したがって、クロック発生
器3および同期クロック発生回路4に対し共通にクロッ
ク電源回路11aを設けても、これらのクロック発生器
3および同期クロック発生回路4に対し、他の周辺回路
およびアレイ回路(センスアンプ回路)の動作の影響を
受けることなく安定に動作電源電圧Vcccを供給する
ことができる。
【0106】[電源配置2]図12は、この発明の実施
の形態1に従う同期型半導体記憶装置の電源配置の他の
構成を示す図である。この図12に示す電源配置におい
ては、クロック電源回路11aからの電源電圧Vccc
が、クロック発生器3に含まれるDLL3cおよび同期
クロック発生回路4に含まれるSMD4bに電源線21
を介して供給される。これらのクロック発生器3および
同期クロック発生回路4に含まれる他の回路(バッファ
回路および制御回路)に対しては、電源線23を介して
内部電源電圧発生回路11bからの周辺電源電圧Vcc
pが供給される。この図12に示すように、同期動作に
関連するDLL3cおよびSMD4bに対してのみ、ク
ロック電源回路11aからの電源電圧Vcccを動作電
源電圧として供給することにより、これらのクロック発
生器3および同期クロック発生回路4における同期動作
に関連する回路部分を、安定に動作させることができ
る。
の形態1に従う同期型半導体記憶装置の電源配置の他の
構成を示す図である。この図12に示す電源配置におい
ては、クロック電源回路11aからの電源電圧Vccc
が、クロック発生器3に含まれるDLL3cおよび同期
クロック発生回路4に含まれるSMD4bに電源線21
を介して供給される。これらのクロック発生器3および
同期クロック発生回路4に含まれる他の回路(バッファ
回路および制御回路)に対しては、電源線23を介して
内部電源電圧発生回路11bからの周辺電源電圧Vcc
pが供給される。この図12に示すように、同期動作に
関連するDLL3cおよびSMD4bに対してのみ、ク
ロック電源回路11aからの電源電圧Vcccを動作電
源電圧として供給することにより、これらのクロック発
生器3および同期クロック発生回路4における同期動作
に関連する回路部分を、安定に動作させることができ
る。
【0107】[電源配置3]図13は、この発明の実施
の形態1における同期型半導体記憶装置のさらに他の電
源配置を示す図である。図12において、クロック電源
回路11aは、クロック発生器3に対して設けられるク
ロック電源回路11aaと、同期クロック発生回路4に
対して設けられるクロック電源回路11abを含む。ク
ロック電源回路11aaは、電源線21aを介してクロ
ック発生器3に動作電源電圧を供給し、またクロック電
源回路11abは、電源線21bを介して同期クロック
発生回路4に電源電圧を供給する。内部電源電圧発生回
路11bは、これらのクロック電源回路11aと別に設
けられ、電源線23を介して内部回路25へ電源電圧を
供給する。この内部回路は、コマンドデコード回路など
の周辺回路、各バンクにおけるロウ/コラム選択回路、
およびアレイ回路(センスアンプ回路)等を含む。
の形態1における同期型半導体記憶装置のさらに他の電
源配置を示す図である。図12において、クロック電源
回路11aは、クロック発生器3に対して設けられるク
ロック電源回路11aaと、同期クロック発生回路4に
対して設けられるクロック電源回路11abを含む。ク
ロック電源回路11aaは、電源線21aを介してクロ
ック発生器3に動作電源電圧を供給し、またクロック電
源回路11abは、電源線21bを介して同期クロック
発生回路4に電源電圧を供給する。内部電源電圧発生回
路11bは、これらのクロック電源回路11aと別に設
けられ、電源線23を介して内部回路25へ電源電圧を
供給する。この内部回路は、コマンドデコード回路など
の周辺回路、各バンクにおけるロウ/コラム選択回路、
およびアレイ回路(センスアンプ回路)等を含む。
【0108】図13に示すように、クロック発生器3お
よび同期クロック発生回路4それぞれに別々にクロック
電源回路11aaおよび11abを設ける。これによ
り、クロック発生器3および同期クロック発生回路4そ
れぞれの近傍にクロック電源回路11aaおよび11a
bを配置することができ、電源線21aおよび21bに
おける配線抵抗による電圧降下の影響を受けることなく
所望の電圧レベルの動作電源電圧を、これらのクロック
発生器3および同期クロック発生回路4へ供給すること
ができる。また、クロック発生器3および同期クロック
発生回路4それぞれに近接してクロック電源回路11a
aおよび11abを配置することにより、電源線21a
および21bは最小配線長となり、チップ上に電源線を
延在させて配設する必要がなく、電源線のレイアウトが
容易となる。また、クロック発生器3および同期クロッ
ク発生回路4の動作が他回路の電源電圧に影響を及ぼす
のを防止することができる。
よび同期クロック発生回路4それぞれに別々にクロック
電源回路11aaおよび11abを設ける。これによ
り、クロック発生器3および同期クロック発生回路4そ
れぞれの近傍にクロック電源回路11aaおよび11a
bを配置することができ、電源線21aおよび21bに
おける配線抵抗による電圧降下の影響を受けることなく
所望の電圧レベルの動作電源電圧を、これらのクロック
発生器3および同期クロック発生回路4へ供給すること
ができる。また、クロック発生器3および同期クロック
発生回路4それぞれに近接してクロック電源回路11a
aおよび11abを配置することにより、電源線21a
および21bは最小配線長となり、チップ上に電源線を
延在させて配設する必要がなく、電源線のレイアウトが
容易となる。また、クロック発生器3および同期クロッ
ク発生回路4の動作が他回路の電源電圧に影響を及ぼす
のを防止することができる。
【0109】なお、この図13に示す電源配置において
も、クロック電源回路11aaは、クロック発生器3に
含まれるDLLへ電源電圧を供給し、クロック電源回路
11abが、同期クロック発生回路4に含まれるSMD
に動作電源電圧を供給するように構成され、内部電源電
圧発生回路11bからの電源電圧が、これらのクロック
発生器3および同期クロック発生回路4に含まれる制御
部またはバッファ回路へ電源電圧を供給するように構成
されてもよい(図12参照)。以下の説明において、こ
の図11から図13に示す電源配置のいずれが用いられ
てもよい。すなわち、クロック発生器3および同期クロ
ック発生回路4に共通に動作電源電圧が供給されてもよ
く、また別々に動作電源電圧が供給されてもよい。ま
た、以下の説明においては、このクロック発生器3およ
び同期クロック発生回路4を総称的に、クロック再生回
路として示す。このクロック再生回路は、クロック発生
器3および同期クロック発生回路の一方のみまたは両者
を総称する。
も、クロック電源回路11aaは、クロック発生器3に
含まれるDLLへ電源電圧を供給し、クロック電源回路
11abが、同期クロック発生回路4に含まれるSMD
に動作電源電圧を供給するように構成され、内部電源電
圧発生回路11bからの電源電圧が、これらのクロック
発生器3および同期クロック発生回路4に含まれる制御
部またはバッファ回路へ電源電圧を供給するように構成
されてもよい(図12参照)。以下の説明において、こ
の図11から図13に示す電源配置のいずれが用いられ
てもよい。すなわち、クロック発生器3および同期クロ
ック発生回路4に共通に動作電源電圧が供給されてもよ
く、また別々に動作電源電圧が供給されてもよい。ま
た、以下の説明においては、このクロック発生器3およ
び同期クロック発生回路4を総称的に、クロック再生回
路として示す。このクロック再生回路は、クロック発生
器3および同期クロック発生回路の一方のみまたは両者
を総称する。
【0110】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、外部クロック信号に同期した内部クロック信号
を生成するクロック再生回路に対し、内部回路へ電源電
圧を供給する電源回路と別に設けられたクロック電源回
路から動作電源電圧を供給している。したがって、内部
回路の動作による内部電源電圧の変動の影響を受けるこ
となく、クロック用電源電圧を一定に保持して、安定に
外部クロック信号に同期した内部クロック信号を生成す
ることができる。これにより、電源電圧変動または内部
回路動作時などのクロック再生回路の動作環境変動時に
おいても、安定に、外部クロック信号に位相同期した内
部クロック信号を生成することができる。
従えば、外部クロック信号に同期した内部クロック信号
を生成するクロック再生回路に対し、内部回路へ電源電
圧を供給する電源回路と別に設けられたクロック電源回
路から動作電源電圧を供給している。したがって、内部
回路の動作による内部電源電圧の変動の影響を受けるこ
となく、クロック用電源電圧を一定に保持して、安定に
外部クロック信号に同期した内部クロック信号を生成す
ることができる。これにより、電源電圧変動または内部
回路動作時などのクロック再生回路の動作環境変動時に
おいても、安定に、外部クロック信号に位相同期した内
部クロック信号を生成することができる。
【0111】[実施の形態2]図14は、この発明の実
施の形態2に従う同期型半導体記憶装置の要部の構成を
概略的に示す図である。図14においては、クロック電
源回路11aの構成を示す。このクロック電源回路11
aからの電源電圧Vcccが、電源線21を介してクロ
ック再生回路30、特にクロック信号の位相調整に関連
する部分へ動作電源電圧として与えられる。クロック電
源回路11aおよびクロック再生回路30は、先に説明
したように、図11から図13に示す構成のいずれであ
ってもよい。
施の形態2に従う同期型半導体記憶装置の要部の構成を
概略的に示す図である。図14においては、クロック電
源回路11aの構成を示す。このクロック電源回路11
aからの電源電圧Vcccが、電源線21を介してクロ
ック再生回路30、特にクロック信号の位相調整に関連
する部分へ動作電源電圧として与えられる。クロック電
源回路11aおよびクロック再生回路30は、先に説明
したように、図11から図13に示す構成のいずれであ
ってもよい。
【0112】クロック電源回路11aは、クロックイネ
ーブル信号CKEの活性化時活性化され、電源線21上
の電源電圧Vcccと基準電圧Vrefとを比較する比
較器31aと、比較器31aの出力信号に従って外部電
源ノードから電源線21へ電流を供給する電流ドライブ
トランジスタ31bを含む。クロック電源回路11a
は、クロックイネーブル信号CKEの活性化時活性化さ
れて動作し、電源電圧Vcccを基準電圧Vrefの電
圧レベルに保持する。クロック活性化信号CKEの活性
化時、クロック再生回路30は活性化され、外部クロッ
ク信号eCLKから内部クロック信号intCLKを生
成する。ここで、内部クロック信号intCLKは、先
の実施の形態1において説明した信号CLKi,/CL
Ki,CLKsおよびCLKdのいずれかである。クロ
ック電源回路11aは、クロック再生回路30の動作時
においてのみ活性化されて電源電圧Vcccを生成す
る。クロック再生回路30に対してさらに、補のクロッ
クイネーブル信号/CKEに応答して周辺電源電圧Vc
cpを供給するためのpチャネルMOSトランジスタ3
1cが設けられる。この周辺電源電圧Vccpはクロッ
ク再生回路30に含まれるバッファおよびクロック信号
を出力するドライバへ与えられる。次に、図14に示す
回路の動作を、図15に示すタイミングチャートを参照
して説明する。
ーブル信号CKEの活性化時活性化され、電源線21上
の電源電圧Vcccと基準電圧Vrefとを比較する比
較器31aと、比較器31aの出力信号に従って外部電
源ノードから電源線21へ電流を供給する電流ドライブ
トランジスタ31bを含む。クロック電源回路11a
は、クロックイネーブル信号CKEの活性化時活性化さ
れて動作し、電源電圧Vcccを基準電圧Vrefの電
圧レベルに保持する。クロック活性化信号CKEの活性
化時、クロック再生回路30は活性化され、外部クロッ
ク信号eCLKから内部クロック信号intCLKを生
成する。ここで、内部クロック信号intCLKは、先
の実施の形態1において説明した信号CLKi,/CL
Ki,CLKsおよびCLKdのいずれかである。クロ
ック電源回路11aは、クロック再生回路30の動作時
においてのみ活性化されて電源電圧Vcccを生成す
る。クロック再生回路30に対してさらに、補のクロッ
クイネーブル信号/CKEに応答して周辺電源電圧Vc
cpを供給するためのpチャネルMOSトランジスタ3
1cが設けられる。この周辺電源電圧Vccpはクロッ
ク再生回路30に含まれるバッファおよびクロック信号
を出力するドライバへ与えられる。次に、図14に示す
回路の動作を、図15に示すタイミングチャートを参照
して説明する。
【0113】外部クロック信号eCLKのクロックサイ
クル♯aにおいて、外部クロックイネーブル信号ext
CKEをLレベルの非活性状態とする。この外部クロッ
クイネーブル信号extCKEがLレベルとされると、
次のクロックサイクルから内部クロック信号の発生が停
止される。したがって、内部クロック信号intCLK
(図8(A)参照)は、次のクロックサイクル♯bか
ら、発生が停止されてその電圧レベルが一定レベル(図
15においてはLレベル)に固定される。この外部クロ
ックイネーブル信号extCKEがLレベルに設定され
ると、そのクロックサイクル♯aにおいて、パワーダウ
ンモード指示信号PDがHレベルとなり、内部回路動作
が停止される。このパワーダウンモードが指定される
と、図14に示すクロック電源回路11aの比較器31
aが非活性化され、その出力信号がHレベル(外部電源
電圧VDDレベル)に固定される。これにより、電流ド
ライブトランジスタ31bが非導通状態となり、電源線
21と電源ノードとが切り離される。フローティング状
態の電源線21上の電源電圧Vcccが、接地電圧レベ
ルへ放電される。したがって、クロック再生回路30の
構成要素が低しきい値電圧のMOSトランジスタであっ
ても、何らリーク電流の問題は生じず、このクロック再
生回路30における消費電流は0とすることができる。
また、MOSトランジスタ31cが非導通状態となり、
内部のクロックバッファおよびドライバへの動作電源電
圧の供給が停止され、これらのバッファおよびドライバ
の動作が停止し、周辺電源電圧Vccpの消費は生じな
い。
クル♯aにおいて、外部クロックイネーブル信号ext
CKEをLレベルの非活性状態とする。この外部クロッ
クイネーブル信号extCKEがLレベルとされると、
次のクロックサイクルから内部クロック信号の発生が停
止される。したがって、内部クロック信号intCLK
(図8(A)参照)は、次のクロックサイクル♯bか
ら、発生が停止されてその電圧レベルが一定レベル(図
15においてはLレベル)に固定される。この外部クロ
ックイネーブル信号extCKEがLレベルに設定され
ると、そのクロックサイクル♯aにおいて、パワーダウ
ンモード指示信号PDがHレベルとなり、内部回路動作
が停止される。このパワーダウンモードが指定される
と、図14に示すクロック電源回路11aの比較器31
aが非活性化され、その出力信号がHレベル(外部電源
電圧VDDレベル)に固定される。これにより、電流ド
ライブトランジスタ31bが非導通状態となり、電源線
21と電源ノードとが切り離される。フローティング状
態の電源線21上の電源電圧Vcccが、接地電圧レベ
ルへ放電される。したがって、クロック再生回路30の
構成要素が低しきい値電圧のMOSトランジスタであっ
ても、何らリーク電流の問題は生じず、このクロック再
生回路30における消費電流は0とすることができる。
また、MOSトランジスタ31cが非導通状態となり、
内部のクロックバッファおよびドライバへの動作電源電
圧の供給が停止され、これらのバッファおよびドライバ
の動作が停止し、周辺電源電圧Vccpの消費は生じな
い。
【0114】パワーダウンモードが完了すると、クロッ
クサイクル♯cにおいてクロックイネーブル信号ext
CKEをHレベルに設定する。この場合、このクロック
サイクル♯cの前のサイクルにおいては、外部クロック
イネーブル信号extCKEがLレベルであるため、ク
ロックサイクル♯cにおいて内部クロック信号intC
LKの発生を停止させ、次のクロックサイクル♯dか
ら、内部クロック信号intCLKが生成される。外部
クロックイネーブル信号extCKEがHレベルに駆動
されると、またクロック再生回路30が活性化され、内
部クロック信号intCLKが生成される。ここで、ク
ロックバッファおよびドライバへは導通状態となったM
OSトランジスタ31cから電圧Vccpが供給される
ため、これらのバッファ/ドライバの動作が電源電圧V
cccに悪影響を及ぼすことがなく、正確に内部クロッ
ク信号intCLKを生成することができる。一方、パ
ワーダウンモードが解除されたため、クロック電源回路
11aが活性化され、この電源線21上の電源電圧Vc
ccを、接地電圧レベルから基準電圧Vrefレベルへ
駆動する。
クサイクル♯cにおいてクロックイネーブル信号ext
CKEをHレベルに設定する。この場合、このクロック
サイクル♯cの前のサイクルにおいては、外部クロック
イネーブル信号extCKEがLレベルであるため、ク
ロックサイクル♯cにおいて内部クロック信号intC
LKの発生を停止させ、次のクロックサイクル♯dか
ら、内部クロック信号intCLKが生成される。外部
クロックイネーブル信号extCKEがHレベルに駆動
されると、またクロック再生回路30が活性化され、内
部クロック信号intCLKが生成される。ここで、ク
ロックバッファおよびドライバへは導通状態となったM
OSトランジスタ31cから電圧Vccpが供給される
ため、これらのバッファ/ドライバの動作が電源電圧V
cccに悪影響を及ぼすことがなく、正確に内部クロッ
ク信号intCLKを生成することができる。一方、パ
ワーダウンモードが解除されたため、クロック電源回路
11aが活性化され、この電源線21上の電源電圧Vc
ccを、接地電圧レベルから基準電圧Vrefレベルへ
駆動する。
【0115】なお、図14に示す構成においては、内部
クロックイネーブル信号CKEが、クロック電源回路1
1aおよびクロック再生回路30へ与えられている。し
かしながら、これに代えて、パワーダウンモード指示信
号/PDが、クロック電源回路11aおよびクロック再
生回路30へ与えられるように構成されてもよい。ま
た、パワーダウンモード指示信号PDと内部クロックイ
ネーブル信号/CKEとは、ほぼ同じタイミングで活性
化されるように示されている。しかしながら、外部クロ
ック信号extCKEが、所定クロックサイクルにわた
ってLレベルの非活性状態に保持されたときに、パワー
ダウンモード指示信号PDが活性状態へ駆動される構成
が用いられてもよい。パワーダウンモード時において
は、内部で、セルフリフレッシュ動作が実行される。し
たがって、内部電源電圧発生回路11b(図11から図
13参照)は、このパワーダウンモード時においても、
スタンバイ降圧回路の部分が動作し、電源電圧を一定の
基準電圧レベルに保持している。クロックイネーブル信
号CKEまたはパワーダウンモード指示信号PDに従っ
てクロック電源回路11aおよびクロック再生回路30
の活性/非活性が制御される。以下では、内部クロック
イネーブル信号CKEによる動作制御を示す。
クロックイネーブル信号CKEが、クロック電源回路1
1aおよびクロック再生回路30へ与えられている。し
かしながら、これに代えて、パワーダウンモード指示信
号/PDが、クロック電源回路11aおよびクロック再
生回路30へ与えられるように構成されてもよい。ま
た、パワーダウンモード指示信号PDと内部クロックイ
ネーブル信号/CKEとは、ほぼ同じタイミングで活性
化されるように示されている。しかしながら、外部クロ
ック信号extCKEが、所定クロックサイクルにわた
ってLレベルの非活性状態に保持されたときに、パワー
ダウンモード指示信号PDが活性状態へ駆動される構成
が用いられてもよい。パワーダウンモード時において
は、内部で、セルフリフレッシュ動作が実行される。し
たがって、内部電源電圧発生回路11b(図11から図
13参照)は、このパワーダウンモード時においても、
スタンバイ降圧回路の部分が動作し、電源電圧を一定の
基準電圧レベルに保持している。クロックイネーブル信
号CKEまたはパワーダウンモード指示信号PDに従っ
てクロック電源回路11aおよびクロック再生回路30
の活性/非活性が制御される。以下では、内部クロック
イネーブル信号CKEによる動作制御を示す。
【0116】なお、内部クロックイネーブル信号CKE
は、単に外部クロックイネーブル信号extCKEをバ
ッファ処理して生成される(外部クロックイネーブル信
号extCKEに対し、この内部クロックイネーブル信
号CKEを、所定時間遅延する)。パワーダウンモード
指示信号PDは、外部クロック信号eCLKの立上がり
エッジにおける外部クロックイネーブル信号extCK
Eの状態に従って生成される。
は、単に外部クロックイネーブル信号extCKEをバ
ッファ処理して生成される(外部クロックイネーブル信
号extCKEに対し、この内部クロックイネーブル信
号CKEを、所定時間遅延する)。パワーダウンモード
指示信号PDは、外部クロック信号eCLKの立上がり
エッジにおける外部クロックイネーブル信号extCK
Eの状態に従って生成される。
【0117】また、クロック再生回路30においては、
位相比較器、ダミー遅延、クロック遅延素子部、および
クロック信号の遅延量を決定する電圧/電流発生部など
のノイズの影響を受け易く、ノイズにより持続的に安定
な出力を維持するのが困難な回路に対してはクロック電
源電圧Vcccが与えられる。クロックバッファおよび
ドライバ等は比較的大きな駆動力で出力負荷を駆動する
ため、その動作自体がノイズ源となる。このため、これ
らのバッファ/ドライバへは周辺電源電圧Vccpが与
えられ、クロック電源電圧Vcccにノイズが伝搬する
のを防止する。
位相比較器、ダミー遅延、クロック遅延素子部、および
クロック信号の遅延量を決定する電圧/電流発生部など
のノイズの影響を受け易く、ノイズにより持続的に安定
な出力を維持するのが困難な回路に対してはクロック電
源電圧Vcccが与えられる。クロックバッファおよび
ドライバ等は比較的大きな駆動力で出力負荷を駆動する
ため、その動作自体がノイズ源となる。このため、これ
らのバッファ/ドライバへは周辺電源電圧Vccpが与
えられ、クロック電源電圧Vcccにノイズが伝搬する
のを防止する。
【0118】以上のように、この発明の実施の形態2に
従えば、クロック再生回路に専用に設けられたクロック
電源回路を、このクロック再生回路動作時においてのみ
活性化するように構成しているため、クロック再生回路
非動作時において消費電流を低減することができる。ま
た、クロック再生回路30において、低しきい値電圧の
MOSトランジスタを用いても、スタンバイ時(クロッ
ク再生回路のスタンバイ時でありパワーダウンモード
時)におけるサブスレッショルドリーク電流の増大は生
じず、パワーダウンモード時における消費電流を大幅に
低減することができる。
従えば、クロック再生回路に専用に設けられたクロック
電源回路を、このクロック再生回路動作時においてのみ
活性化するように構成しているため、クロック再生回路
非動作時において消費電流を低減することができる。ま
た、クロック再生回路30において、低しきい値電圧の
MOSトランジスタを用いても、スタンバイ時(クロッ
ク再生回路のスタンバイ時でありパワーダウンモード
時)におけるサブスレッショルドリーク電流の増大は生
じず、パワーダウンモード時における消費電流を大幅に
低減することができる。
【0119】なお、上述の説明においては、電源電圧に
ついて説明しているが、接地電圧についても同様の分離
構成がとられる。この場合、単に接地線と接地ノードと
の接続の制御がクロックイネーブル信号CKEにより行
なわれてもよい。また、構成要素であるPMOSトラン
ジスタおよびNMOSトランジスタの基板電位を電源線
21の電圧Vcccおよび接地電圧として、これらの基
板電位が他回路と分離して設定されてもよい。
ついて説明しているが、接地電圧についても同様の分離
構成がとられる。この場合、単に接地線と接地ノードと
の接続の制御がクロックイネーブル信号CKEにより行
なわれてもよい。また、構成要素であるPMOSトラン
ジスタおよびNMOSトランジスタの基板電位を電源線
21の電圧Vcccおよび接地電圧として、これらの基
板電位が他回路と分離して設定されてもよい。
【0120】[実施の形態3]図16は、この発明の実
施の形態3に従う同期型半導体記憶装置の要部の構成を
概略的に示す図である。図16において、クロック再生
回路30に対し、電源線21上の電源電圧Vcccが所
定の電圧レベルに立上がったか否かを検出する電源立上
がり検出回路32と、この電源立上がり検出回路32か
らの立上がり検出信号INITを所定時間遅延する遅延
回路34と、遅延回路34の出力信号の立上がりに応答
してセットされかつ電源立上がり検出回路32からの立
上がり検出信号INITの立上がりに応答してリセット
されるセット/リセットフリップフロップ35と、セッ
ト/リセットフリップフロップ35の出力信号とクロッ
クイネーブル信号CKEを受けるゲート回路36が設け
られる。
施の形態3に従う同期型半導体記憶装置の要部の構成を
概略的に示す図である。図16において、クロック再生
回路30に対し、電源線21上の電源電圧Vcccが所
定の電圧レベルに立上がったか否かを検出する電源立上
がり検出回路32と、この電源立上がり検出回路32か
らの立上がり検出信号INITを所定時間遅延する遅延
回路34と、遅延回路34の出力信号の立上がりに応答
してセットされかつ電源立上がり検出回路32からの立
上がり検出信号INITの立上がりに応答してリセット
されるセット/リセットフリップフロップ35と、セッ
ト/リセットフリップフロップ35の出力信号とクロッ
クイネーブル信号CKEを受けるゲート回路36が設け
られる。
【0121】電源立上がり検出回路32は、この電源線
21上の電源電圧Vcccが、所定の電圧レベルに到達
すると、ワンショットのパルス信号を初期化信号INI
Tとして出力する。この初期化信号INITに従って、
クロック再生回路30は、その内部ノードが初期状態に
設定される。このクロック再生回路30の初期設定され
る内部ノードとしては、たとえば、後に説明する遅延段
の出力を選択するタップ段が、初期状態にリセットされ
る。クロック再生回路30の構成に応じて、必要な内部
ノードが初期設定されればよい。
21上の電源電圧Vcccが、所定の電圧レベルに到達
すると、ワンショットのパルス信号を初期化信号INI
Tとして出力する。この初期化信号INITに従って、
クロック再生回路30は、その内部ノードが初期状態に
設定される。このクロック再生回路30の初期設定され
る内部ノードとしては、たとえば、後に説明する遅延段
の出力を選択するタップ段が、初期状態にリセットされ
る。クロック再生回路30の構成に応じて、必要な内部
ノードが初期設定されればよい。
【0122】ゲート回路36は、AND回路で構成さ
れ、セット/リセットフリップフロップ35の出力信号
がHレベルにあり、かつクロックイネーブル信号CKE
がHレベルのときに、Hレベルの信号CKACTを出力
してクロック再生回路30を活性化する。クロック再生
回路30は、ゲート回路36の出力信号CKACTがH
レベルの活性状態となると、外部クロック信号eCLK
に従って内部クロック信号intCLKを生成する。ク
ロック電源回路11aは、図14に示す構成と同じ構成
を備え、対応する部分には同一参照番号を付す。次に、
この図16に示す構成の動作を図17に示すタイミング
チャートを参照して説明する。
れ、セット/リセットフリップフロップ35の出力信号
がHレベルにあり、かつクロックイネーブル信号CKE
がHレベルのときに、Hレベルの信号CKACTを出力
してクロック再生回路30を活性化する。クロック再生
回路30は、ゲート回路36の出力信号CKACTがH
レベルの活性状態となると、外部クロック信号eCLK
に従って内部クロック信号intCLKを生成する。ク
ロック電源回路11aは、図14に示す構成と同じ構成
を備え、対応する部分には同一参照番号を付す。次に、
この図16に示す構成の動作を図17に示すタイミング
チャートを参照して説明する。
【0123】パワーダウンモードにおいては、クロック
イネーブル信号CKEは、Lレベルにあり、クロック電
源回路11aは非活性状態にあり、電源電圧Vcccは
接地電圧レベルに放電されている。クロック再生回路3
0は、また非活性状態にあり、その内部クロック信号発
生動作は停止されている。
イネーブル信号CKEは、Lレベルにあり、クロック電
源回路11aは非活性状態にあり、電源電圧Vcccは
接地電圧レベルに放電されている。クロック再生回路3
0は、また非活性状態にあり、その内部クロック信号発
生動作は停止されている。
【0124】パワーダウンモードが解除され、クロック
イネーブル信号CKE(内部クロックイネーブル信号)
がHレベルに立上がると、まずクロック電源回路11a
が活性化され、電源線21上の電源電圧Vcccと基準
電圧Vrefとの比較を行ない、その比較結果に従って
電源電圧Vcccの電圧レベルを上昇させる。ここで、
パワーダウンモードにおいても、外部電源電圧VDD
は、持続的に供給されている。電源電圧Vcccが所定
の電圧レベルに到達すると、電源立上がり検出回路32
が、ワンショットパルス信号の形で、初期化信号INI
Tを出力する。この初期化信号INITに従ってクロッ
ク再生回路30の内部ノード(遅延タップ段のノード)
およびセット/リセットフリップフロップ35がリセッ
トされる。次に、所定時間が経過すると、遅延回路34
の出力信号がHレベルに立上がり、セット/リセットフ
リップフロップ35がセットされ、その出力信号がHレ
ベルとなる。クロックイネーブル信号CKEはHレベル
にあるため、ゲート回路36が、このセット/リセット
フリップフロップ35の出力信号の立上がりに応答して
クロック活性化信号CKACTをHレベルへ駆動し、ク
ロック再生回路30を活性化する。これにより、電源線
21上の電源電圧Vcccが、所定の電圧レベル以上に
到達した時点でクロック再生回路30を動作させること
ができ、安定かつ高速に、外部クロック信号eCLKに
同期した内部クロック信号intCLKを生成すること
ができる。
イネーブル信号CKE(内部クロックイネーブル信号)
がHレベルに立上がると、まずクロック電源回路11a
が活性化され、電源線21上の電源電圧Vcccと基準
電圧Vrefとの比較を行ない、その比較結果に従って
電源電圧Vcccの電圧レベルを上昇させる。ここで、
パワーダウンモードにおいても、外部電源電圧VDD
は、持続的に供給されている。電源電圧Vcccが所定
の電圧レベルに到達すると、電源立上がり検出回路32
が、ワンショットパルス信号の形で、初期化信号INI
Tを出力する。この初期化信号INITに従ってクロッ
ク再生回路30の内部ノード(遅延タップ段のノード)
およびセット/リセットフリップフロップ35がリセッ
トされる。次に、所定時間が経過すると、遅延回路34
の出力信号がHレベルに立上がり、セット/リセットフ
リップフロップ35がセットされ、その出力信号がHレ
ベルとなる。クロックイネーブル信号CKEはHレベル
にあるため、ゲート回路36が、このセット/リセット
フリップフロップ35の出力信号の立上がりに応答して
クロック活性化信号CKACTをHレベルへ駆動し、ク
ロック再生回路30を活性化する。これにより、電源線
21上の電源電圧Vcccが、所定の電圧レベル以上に
到達した時点でクロック再生回路30を動作させること
ができ、安定かつ高速に、外部クロック信号eCLKに
同期した内部クロック信号intCLKを生成すること
ができる。
【0125】なお、この図16に示す構成において、ゲ
ート回路36、セット/リセットフリップフロップ35
および遅延回路34は、電源電圧VcccまたはVcc
pを一方動作電源電圧として動作する。セット/リセッ
トフリップフロップ35を、この初期化信号INITに
代えて、クロックイネーブル信号CKEの立上がりに応
答してリセットする構成が用いられてもよい。
ート回路36、セット/リセットフリップフロップ35
および遅延回路34は、電源電圧VcccまたはVcc
pを一方動作電源電圧として動作する。セット/リセッ
トフリップフロップ35を、この初期化信号INITに
代えて、クロックイネーブル信号CKEの立上がりに応
答してリセットする構成が用いられてもよい。
【0126】図18は、図16に示す電源立上がり検出
回路32の構成の一例を示す図である。図18におい
て、電源立上がり検出回路32は、基準電圧を生成する
基準電圧発生回路32aと、電源線21上の電源電圧V
cccと基準電圧発生回路32aの発生する基準電圧と
を比較する比較器32bと、比較器32bの出力信号P
ORの立上がりに応答してワンショットのパルスの信号
を発生するワンショットパルス発生回路32cと、ワン
ショットパルス発生回路32cの出力信号のレベルを、
電源電圧Vcccレベルに変換するレベル変換回路32
dを含む。比較器32bおよびワンショットパルス発生
回路32cは、外部電源電圧VDDを一方動作電源電圧
として動作する。
回路32の構成の一例を示す図である。図18におい
て、電源立上がり検出回路32は、基準電圧を生成する
基準電圧発生回路32aと、電源線21上の電源電圧V
cccと基準電圧発生回路32aの発生する基準電圧と
を比較する比較器32bと、比較器32bの出力信号P
ORの立上がりに応答してワンショットのパルスの信号
を発生するワンショットパルス発生回路32cと、ワン
ショットパルス発生回路32cの出力信号のレベルを、
電源電圧Vcccレベルに変換するレベル変換回路32
dを含む。比較器32bおよびワンショットパルス発生
回路32cは、外部電源電圧VDDを一方動作電源電圧
として動作する。
【0127】基準電圧発生回路32aは、電源ノードと
ノードNDxの間に接続される高抵抗の抵抗素子Rと、
ノードNDxと接地との間に直列に接続されるダイオー
ド接続されるnチャネルMOSトランジスタTr1およ
びTr2を含む。抵抗素子Rの抵抗値は、MOSトラン
ジスタTr1およびTr2の有するチャネル抵抗よりも
十分大きな値に設定される。これらのMOSトランジス
タTr1およびTr2はダイオードモードで動作し、ノ
ードNDxには、2・Vthの電圧が生成される。ここ
で、Vthは、MOSトランジスタTr1およびTr2
のしきい値電圧を示す。次に、この図18に示す電源立
上がり検出回路32の動作を図19に示す波形図を参照
して説明する。
ノードNDxの間に接続される高抵抗の抵抗素子Rと、
ノードNDxと接地との間に直列に接続されるダイオー
ド接続されるnチャネルMOSトランジスタTr1およ
びTr2を含む。抵抗素子Rの抵抗値は、MOSトラン
ジスタTr1およびTr2の有するチャネル抵抗よりも
十分大きな値に設定される。これらのMOSトランジス
タTr1およびTr2はダイオードモードで動作し、ノ
ードNDxには、2・Vthの電圧が生成される。ここ
で、Vthは、MOSトランジスタTr1およびTr2
のしきい値電圧を示す。次に、この図18に示す電源立
上がり検出回路32の動作を図19に示す波形図を参照
して説明する。
【0128】基準電圧発生回路32aは、外部電源電圧
VDDが印加されているため(パワーダウンモード時に
おいても外部電源電圧が印加される)、2・Vthの電
圧を生成する。パワーダウンモード時においては、電源
電圧Vcccは接地電圧レベルであり、比較器32bの
出力信号は接地電圧レベルのLレベルである。パワーダ
ウンモードが解除されると、クロックイネーブル信号C
KEの立上がりに応答して、この電源電圧Vcccの電
圧レベルも上昇する。
VDDが印加されているため(パワーダウンモード時に
おいても外部電源電圧が印加される)、2・Vthの電
圧を生成する。パワーダウンモード時においては、電源
電圧Vcccは接地電圧レベルであり、比較器32bの
出力信号は接地電圧レベルのLレベルである。パワーダ
ウンモードが解除されると、クロックイネーブル信号C
KEの立上がりに応答して、この電源電圧Vcccの電
圧レベルも上昇する。
【0129】電源電圧Vcccが、基準電圧発生回路3
2aからの電圧(2・Vth)のレベルを超えると、比
較器32bの出力信号PORがLレベルからHレベルに
立上がる。この信号PORの立上がりに応答してワンシ
ョットパルス発生回路32cが、ワンショットのパルス
信号を生成する。ワンショットパルス発生回路32c
は、外部電源電圧VDDを一方動作電源電圧として受け
ており、このワンショットパルスの電圧レベルは外部電
源電圧VDDレベルである。レベル変換回路32dが、
このワンショットパルス発生回路32cからの外部電源
電圧VDDレベルの信号を、電源電圧Vcccレベルの
信号に変換する。クロック再生回路30へは、降圧電源
電圧Vcccレベルの初期化信号INITが与えられ
る。
2aからの電圧(2・Vth)のレベルを超えると、比
較器32bの出力信号PORがLレベルからHレベルに
立上がる。この信号PORの立上がりに応答してワンシ
ョットパルス発生回路32cが、ワンショットのパルス
信号を生成する。ワンショットパルス発生回路32c
は、外部電源電圧VDDを一方動作電源電圧として受け
ており、このワンショットパルスの電圧レベルは外部電
源電圧VDDレベルである。レベル変換回路32dが、
このワンショットパルス発生回路32cからの外部電源
電圧VDDレベルの信号を、電源電圧Vcccレベルの
信号に変換する。クロック再生回路30へは、降圧電源
電圧Vcccレベルの初期化信号INITが与えられ
る。
【0130】この比較器32b、ワンショットパルス発
生回路32cおよびレベル変換回路32dに、それぞれ
しきい値電圧の大きなMOSトランジスタを構成要素と
して用いることにより、パワーダウンモード時における
サブスレッショルドリーク電流を十分無視することので
きる程度にまで小さくすることができる。比較器32b
においては、基準電圧発生回路32aからの電圧によ
り、外部電源ノードから接地ノードへ電流が流れる経路
が存在する。しかしながら、この比較器32bは、高速
応答特性は要求されないため、この比較器32bの消費
電流は十分小さくすることができる。これに代えて、比
較器32bが、クロックイネーブル信号CKEの非活性
化時非活性状態に保持される構成が用いられてもよい。
比較器32bの電流源トランジスタのゲートへ、クロッ
クイネーブル信号CKE(または/CKE)を与える構
成が用いられればよい。
生回路32cおよびレベル変換回路32dに、それぞれ
しきい値電圧の大きなMOSトランジスタを構成要素と
して用いることにより、パワーダウンモード時における
サブスレッショルドリーク電流を十分無視することので
きる程度にまで小さくすることができる。比較器32b
においては、基準電圧発生回路32aからの電圧によ
り、外部電源ノードから接地ノードへ電流が流れる経路
が存在する。しかしながら、この比較器32bは、高速
応答特性は要求されないため、この比較器32bの消費
電流は十分小さくすることができる。これに代えて、比
較器32bが、クロックイネーブル信号CKEの非活性
化時非活性状態に保持される構成が用いられてもよい。
比較器32bの電流源トランジスタのゲートへ、クロッ
クイネーブル信号CKE(または/CKE)を与える構
成が用いられればよい。
【0131】[変更例]図20は、この発明の実施の形
態3の同期型半導体記憶装置の変更例を示す図である。
図20においては、パワーダウンモード解除時における
クロック再生回路30に対する制御部の構成が図16に
示す構成と異なる。
態3の同期型半導体記憶装置の変更例を示す図である。
図20においては、パワーダウンモード解除時における
クロック再生回路30に対する制御部の構成が図16に
示す構成と異なる。
【0132】図20において、クロック再生回路30に
対し、クロックイネーブル信号CKEを所定時間遅延す
る遅延回路40と、この遅延回路40の出力信号の立上
がりに応答してワンショットのパルスの形で初期化信号
INITを発生するワンショットパルス発生回路44
と、遅延回路40の出力信号をさらに遅延する遅延回路
42と、クロックイネーブル信号CKEと遅延回路42
の出力信号を受け、クロック活性化信号CKACTを生
成してクロック再生回路30へ与えるゲート回路46が
設けられる。ワンショットパルス発生回路44は、この
クロック再生回路30に含まれる所定のノード(たとえ
ば遅延段のタップ選択回路)を初期状態へリセットす
る。
対し、クロックイネーブル信号CKEを所定時間遅延す
る遅延回路40と、この遅延回路40の出力信号の立上
がりに応答してワンショットのパルスの形で初期化信号
INITを発生するワンショットパルス発生回路44
と、遅延回路40の出力信号をさらに遅延する遅延回路
42と、クロックイネーブル信号CKEと遅延回路42
の出力信号を受け、クロック活性化信号CKACTを生
成してクロック再生回路30へ与えるゲート回路46が
設けられる。ワンショットパルス発生回路44は、この
クロック再生回路30に含まれる所定のノード(たとえ
ば遅延段のタップ選択回路)を初期状態へリセットす
る。
【0133】クロック再生回路30は、先の図16に示
す構成と同様、クロック活性化信号CKACTの活性化
時、活性化されて外部クロック信号eCLKに位相同期
した内部クロック信号intCLKを生成する。次に、
図20に示す回路の動作を図21に示す信号波形図を参
照して説明する。
す構成と同様、クロック活性化信号CKACTの活性化
時、活性化されて外部クロック信号eCLKに位相同期
した内部クロック信号intCLKを生成する。次に、
図20に示す回路の動作を図21に示す信号波形図を参
照して説明する。
【0134】パワーダウンモード時において、クロック
入力信号CKEがLレベルであり、電源電圧Vccc
は、接地電圧レベルに放電されている。
入力信号CKEがLレベルであり、電源電圧Vccc
は、接地電圧レベルに放電されている。
【0135】パワーダウンモードが解除され、クロック
イネーブル信号CKEがHレベルに立上がり、クロック
電源回路11aが活性化され、電源電圧Vcccの電圧
レベルが上昇する。遅延回路40の有する遅延時間が経
過すると、ワンショットパルス発生回路44が、ワンシ
ョットパルスの形で、初期化信号INITを活性化し、
応じてクロック再生回路30の所定の内部ノードが初期
状態に設定される。
イネーブル信号CKEがHレベルに立上がり、クロック
電源回路11aが活性化され、電源電圧Vcccの電圧
レベルが上昇する。遅延回路40の有する遅延時間が経
過すると、ワンショットパルス発生回路44が、ワンシ
ョットパルスの形で、初期化信号INITを活性化し、
応じてクロック再生回路30の所定の内部ノードが初期
状態に設定される。
【0136】さらに、遅延回路42の出力信号がHレベ
ルに立上がると、ゲート回路46からのクロック活性化
信号CKACTがHレベルとなり、クロック再生回路3
0が活性化され、クロック発生動作を開始する。
ルに立上がると、ゲート回路46からのクロック活性化
信号CKACTがHレベルとなり、クロック再生回路3
0が活性化され、クロック発生動作を開始する。
【0137】遅延回路40の有する遅延時間を適当な値
に設定することにより、クロックイネーブル信号CKE
の活性化後、電源電圧Vcccが所定の電圧レベル以上
となったとき、初期化信号INITをHレベルへ駆動す
ることができる。
に設定することにより、クロックイネーブル信号CKE
の活性化後、電源電圧Vcccが所定の電圧レベル以上
となったとき、初期化信号INITをHレベルへ駆動す
ることができる。
【0138】なお、この図20に示す構成において、ク
ロックイネーブル信号CKEを遅延する必要がある。こ
の場合、電源電圧Vcccを遅延回路40および42の
動作電源電圧として利用した場合、所望の遅延時間を与
えることができなくなることが考えられる。したがっ
て、この遅延回路40および42に対しては、周辺電源
電圧Vccpを動作電源電圧として供給する。これによ
り、電源電圧Vcccが、不安定な状態においても遅延
回路40および42は安定に動作し、所定の遅延時間を
もってそれぞれの出力信号をHレベルへ駆動することが
できる。
ロックイネーブル信号CKEを遅延する必要がある。こ
の場合、電源電圧Vcccを遅延回路40および42の
動作電源電圧として利用した場合、所望の遅延時間を与
えることができなくなることが考えられる。したがっ
て、この遅延回路40および42に対しては、周辺電源
電圧Vccpを動作電源電圧として供給する。これによ
り、電源電圧Vcccが、不安定な状態においても遅延
回路40および42は安定に動作し、所定の遅延時間を
もってそれぞれの出力信号をHレベルへ駆動することが
できる。
【0139】図20に示す構成においては、電源電圧V
cccの電圧レベルの検出は行なっていない。単に、ク
ロックイネーブル信号CKEの立上がりに応答して所定
時間経過後に、クロック再生回路の初期化および活性化
を行なっている。これにより、正確なタイミングで、ク
ロック再生回路の初期化およびクロック発生動作開始を
行なわせることができる(タイマを用いて動作タイミン
グを決定するのと同じであるため)。
cccの電圧レベルの検出は行なっていない。単に、ク
ロックイネーブル信号CKEの立上がりに応答して所定
時間経過後に、クロック再生回路の初期化および活性化
を行なっている。これにより、正確なタイミングで、ク
ロック再生回路の初期化およびクロック発生動作開始を
行なわせることができる(タイマを用いて動作タイミン
グを決定するのと同じであるため)。
【0140】以上のように、この発明の実施の形態3に
従えば、クロックイネーブル信号に従って内部クロック
電源回路を活性化した後、クロック再生回路の初期化お
よび活性化を順次行なうように構成しているため、電源
回路が安定化させたときにクロック再生回路の同期動作
を行なわせることができ、高速かつ安定にパワーダウン
モード解除時において内部クロック信号を発生させるこ
とができる。
従えば、クロックイネーブル信号に従って内部クロック
電源回路を活性化した後、クロック再生回路の初期化お
よび活性化を順次行なうように構成しているため、電源
回路が安定化させたときにクロック再生回路の同期動作
を行なわせることができ、高速かつ安定にパワーダウン
モード解除時において内部クロック信号を発生させるこ
とができる。
【0141】この図16から図20に示す構成は、ま
た、このパワーダウンモード解除時のみならず、通常の
電源投入時においても適用することができる。電源投入
時、クロックイネーブル信号CKEをHレベルとして、
電源投入が行なわれてもよく、また電源投入後、所定の
タイミングでクロックイネーブル信号CKEがHレベル
へ駆動される構成のいずれが用いられてもよい。その場
合においても、電源投入後高速で外部クロック信号に位
相同期した内部クロック信号を生成することができる。
基準電圧Vrefは、外部電源電圧から生成されるた
め、電源電圧Vcccが安定レベルに到達するより先に
外部電源電圧VDDが一定の電圧レベルに到達する。し
たがって、パワーダウンモード解除時と同様の動作を、
電源投入時においても行なうことができる。
た、このパワーダウンモード解除時のみならず、通常の
電源投入時においても適用することができる。電源投入
時、クロックイネーブル信号CKEをHレベルとして、
電源投入が行なわれてもよく、また電源投入後、所定の
タイミングでクロックイネーブル信号CKEがHレベル
へ駆動される構成のいずれが用いられてもよい。その場
合においても、電源投入後高速で外部クロック信号に位
相同期した内部クロック信号を生成することができる。
基準電圧Vrefは、外部電源電圧から生成されるた
め、電源電圧Vcccが安定レベルに到達するより先に
外部電源電圧VDDが一定の電圧レベルに到達する。し
たがって、パワーダウンモード解除時と同様の動作を、
電源投入時においても行なうことができる。
【0142】ここで参照する遅延は、トランジスタの論
理ゲートによる遅延、寄生抵抗Rおよび寄生容量Cによ
るRC遅延、ならびに入力されるクロック数をカウント
するカウンタにおけるカウント数に応じて生ずる遅延の
いずれであってもよい。
理ゲートによる遅延、寄生抵抗Rおよび寄生容量Cによ
るRC遅延、ならびに入力されるクロック数をカウント
するカウンタにおけるカウント数に応じて生ずる遅延の
いずれであってもよい。
【0143】また、図18に示すレベル検出回路と組合
せて、この図18のレベル検出回路の出力信号とクロッ
クイネーブル信号CKEとの論理積(AND)結果を遅
延回路40へ与えてもよい。この場合、レベル検出回路
の出力信号としては、ワンショットの信号INITでは
なく信号PORに相当する信号が用いられる。
せて、この図18のレベル検出回路の出力信号とクロッ
クイネーブル信号CKEとの論理積(AND)結果を遅
延回路40へ与えてもよい。この場合、レベル検出回路
の出力信号としては、ワンショットの信号INITでは
なく信号PORに相当する信号が用いられる。
【0144】[実施の形態4] [クロック再生回路の構成1]図22は、クロック再生
回路の構成例を示す図である。図22においては、同期
クロック発生回路4に含まれるシンクロナス・ミラー・
ディレイ4bの構成を示す。図22において、SMD4
bは、クロック入力バッファ50から与えられる内部ク
ロック信号CLKiを所定時間d1+d2遅延するダミ
ー遅延回路51と、ダミー遅延回路51の出力信号を遅
延する複数の遅延段52aを含むフォワードディレイア
レイ52と、内部クロック信号CLKiとフォワードデ
ィレイアレイ52の各遅延段の出力とを比較し、一致し
た出力信号を伝達するミラーコントロール回路53と、
ミラーコントロール回路53により選択された出力信号
を遅延するバックワードディレイアレイ54と、このバ
ックワードディレイアレイ54の出力信号をバッファ処
理して同期内部クロック信号CLKdを生成するクロッ
クドライバ56を含む。
回路の構成例を示す図である。図22においては、同期
クロック発生回路4に含まれるシンクロナス・ミラー・
ディレイ4bの構成を示す。図22において、SMD4
bは、クロック入力バッファ50から与えられる内部ク
ロック信号CLKiを所定時間d1+d2遅延するダミ
ー遅延回路51と、ダミー遅延回路51の出力信号を遅
延する複数の遅延段52aを含むフォワードディレイア
レイ52と、内部クロック信号CLKiとフォワードデ
ィレイアレイ52の各遅延段の出力とを比較し、一致し
た出力信号を伝達するミラーコントロール回路53と、
ミラーコントロール回路53により選択された出力信号
を遅延するバックワードディレイアレイ54と、このバ
ックワードディレイアレイ54の出力信号をバッファ処
理して同期内部クロック信号CLKdを生成するクロッ
クドライバ56を含む。
【0145】クロック入力バッファ50は、図8(A)
に示す比較器3aおよび3bに対応するように示す。し
かしながら、このクロック入力バッファ50は、図9に
示すコントローラ4aにおいて、内部クロック信号CL
Kaおよび/CLKiのエッジをトリガとして倍周波数
のクロック信号を生成する回路であってもよい。このク
ロック入力バッファ50は、内部クロックイネーブル信
号CKEの活性化時活性化され、外部クロック信号eC
LK(または内部クロック信号CLKi,/CLKi)
に従って内部クロック信号を生成する。このクロック入
力バッファ50は、遅延時間d1を有する。ダミー遅延
回路51は、遅延時間d1+d2を有する。遅延時間d
2は、クロックドライバ56の有する遅延時間と等し
い。
に示す比較器3aおよび3bに対応するように示す。し
かしながら、このクロック入力バッファ50は、図9に
示すコントローラ4aにおいて、内部クロック信号CL
Kaおよび/CLKiのエッジをトリガとして倍周波数
のクロック信号を生成する回路であってもよい。このク
ロック入力バッファ50は、内部クロックイネーブル信
号CKEの活性化時活性化され、外部クロック信号eC
LK(または内部クロック信号CLKi,/CLKi)
に従って内部クロック信号を生成する。このクロック入
力バッファ50は、遅延時間d1を有する。ダミー遅延
回路51は、遅延時間d1+d2を有する。遅延時間d
2は、クロックドライバ56の有する遅延時間と等し
い。
【0146】フォワードディレイアレイ52は、縦続接
続される複数の遅延段52aを含み、それぞれダミー遅
延回路51から与えられたクロック信号を遅延して次段
の遅延回路へ伝達するとともに、ミラーコントロール回
路53へ出力する。ミラーコントロール回路53は、こ
のフォワードディレイアレイ52に含まれる遅延段52
aそれぞれに対応して設けられる選択ゲート53aを有
する。この選択ゲート53aは、クロック入力バッファ
50からのクロック信号CLKiと、フォワードディレ
イアレイ52の対応の遅延段52aの出力信号の位相の
一致/不一致を判定し、位相が一致したクロック信号を
選択してバックワードディレイアレイ54へ伝達する。
続される複数の遅延段52aを含み、それぞれダミー遅
延回路51から与えられたクロック信号を遅延して次段
の遅延回路へ伝達するとともに、ミラーコントロール回
路53へ出力する。ミラーコントロール回路53は、こ
のフォワードディレイアレイ52に含まれる遅延段52
aそれぞれに対応して設けられる選択ゲート53aを有
する。この選択ゲート53aは、クロック入力バッファ
50からのクロック信号CLKiと、フォワードディレ
イアレイ52の対応の遅延段52aの出力信号の位相の
一致/不一致を判定し、位相が一致したクロック信号を
選択してバックワードディレイアレイ54へ伝達する。
【0147】バックワードディレイアレイ54は、この
ミラーコントロール回路53に含まれる選択ゲート53
aそれぞれに対応して設けられる遅延段54aを含む。
このバックワードディレイアレイ54の遅延段54aの
有する遅延時間は、フォワードディレイアレイ52に含
まれる遅延段52aが有する遅延時間と等しい。このバ
ックワードディレイアレイ54は、ミラーコントロール
回路53により選択されたクロック信号を受けて伝達す
る。
ミラーコントロール回路53に含まれる選択ゲート53
aそれぞれに対応して設けられる遅延段54aを含む。
このバックワードディレイアレイ54の遅延段54aの
有する遅延時間は、フォワードディレイアレイ52に含
まれる遅延段52aが有する遅延時間と等しい。このバ
ックワードディレイアレイ54は、ミラーコントロール
回路53により選択されたクロック信号を受けて伝達す
る。
【0148】次に、この図22に示すSMD4bの動作
を図23に示すタイムチャート図を参照して説明する。
今、このSMD4bへ与えられるクロック信号を、外部
クロック信号eCLKとする(図10に示すように、こ
のSMD4bに与えられる信号は、内部クロック信号C
LKiの倍周波数のクロック信号であってもよい)。外
部クロック信号eCLKの周期をtCとする。また、ク
ロックイネーブル信号CKEは、Hレベルの活性状態に
あるとする。クロック入力バッファ50からは、外部ク
ロック信号eCLKに対し、遅延時間d1遅れた内部ク
ロック信号CLKiが生成される。この内部クロック信
号CLKiが、ミラーコントロール回路53へ与えら
れ、またダミー遅延回路51を介してフォワードディレ
イアレイ52へ伝達される。ダミー遅延回路51は、遅
延時間d1+d2を有している。フォワードディレイア
レイ52は、その単位遅延段52aが有する遅延時間、
ダミー遅延回路51から与えられた信号を遅延して順次
伝達する。ミラーコントロール回路53が、この内部ク
ロック信号CLKiとフォワードディレイアレイ52の
各遅延段の出力信号とを比較し、位相の一致したクロッ
ク信号を選択する。最初の(第nの)クロック信号にお
いては、フォワードディレイアレイ52からのクロック
信号は出力されないため、ミラーコントロール回路53
の出力信号もLレベルである。
を図23に示すタイムチャート図を参照して説明する。
今、このSMD4bへ与えられるクロック信号を、外部
クロック信号eCLKとする(図10に示すように、こ
のSMD4bに与えられる信号は、内部クロック信号C
LKiの倍周波数のクロック信号であってもよい)。外
部クロック信号eCLKの周期をtCとする。また、ク
ロックイネーブル信号CKEは、Hレベルの活性状態に
あるとする。クロック入力バッファ50からは、外部ク
ロック信号eCLKに対し、遅延時間d1遅れた内部ク
ロック信号CLKiが生成される。この内部クロック信
号CLKiが、ミラーコントロール回路53へ与えら
れ、またダミー遅延回路51を介してフォワードディレ
イアレイ52へ伝達される。ダミー遅延回路51は、遅
延時間d1+d2を有している。フォワードディレイア
レイ52は、その単位遅延段52aが有する遅延時間、
ダミー遅延回路51から与えられた信号を遅延して順次
伝達する。ミラーコントロール回路53が、この内部ク
ロック信号CLKiとフォワードディレイアレイ52の
各遅延段の出力信号とを比較し、位相の一致したクロッ
ク信号を選択する。最初の(第nの)クロック信号にお
いては、フォワードディレイアレイ52からのクロック
信号は出力されないため、ミラーコントロール回路53
の出力信号もLレベルである。
【0149】次に第(n+1)番目のクロック信号eC
LKが与えられると、クロック入力バッファ50から、
遅延時間d1遅れた信号が出力される。ミラーコントロ
ール回路53においては、フォワードディレイアレイ5
2から出力されるクロック信号とこの第(n+1)番目
のクロック信号eCLKとの位相比較が行なわれる。こ
の第(n+1)番目のクロック信号CLKiと位相同期
した信号がミラーコントロール回路53において選択さ
れてバックワードディレイアレイ54へ伝達される。バ
ックワードディレイアレイ54の遅延段54aは、フォ
ワードディレイアレイ52の遅延段52aの有する遅延
時間と同じ遅延時間を有している。この位相が一致した
場合において、フォワードディレイアレイ52の出力信
号は、この第(n+1)番目の内部クロック信号CLK
iに位相同期している。したがって、このフォワードデ
ィレイアレイ52の出力信号は、ダミー遅延回路51の
出力信号に対しtC−(d1+d2)の遅延時間を有し
ている。このフォワードディレイアレイ52の出力信号
がミラーコントロール回路53により選択されてバック
ワードディレイアレイ54へ伝達される。バックワード
ディレイアレイ54は、このフォワードディレイアレイ
52における遅延時間と同じ遅延時間をもってクロック
信号を出力してクロックドライバ56へ与える。クロッ
クドライバ56は、遅延時間d2を有している。したが
って、このクロックドライバ56から出力されるクロッ
ク信号CLKdは、第n番目のクロック信号eCLKに
対し、次式で示される遅延時間Tを有している。
LKが与えられると、クロック入力バッファ50から、
遅延時間d1遅れた信号が出力される。ミラーコントロ
ール回路53においては、フォワードディレイアレイ5
2から出力されるクロック信号とこの第(n+1)番目
のクロック信号eCLKとの位相比較が行なわれる。こ
の第(n+1)番目のクロック信号CLKiと位相同期
した信号がミラーコントロール回路53において選択さ
れてバックワードディレイアレイ54へ伝達される。バ
ックワードディレイアレイ54の遅延段54aは、フォ
ワードディレイアレイ52の遅延段52aの有する遅延
時間と同じ遅延時間を有している。この位相が一致した
場合において、フォワードディレイアレイ52の出力信
号は、この第(n+1)番目の内部クロック信号CLK
iに位相同期している。したがって、このフォワードデ
ィレイアレイ52の出力信号は、ダミー遅延回路51の
出力信号に対しtC−(d1+d2)の遅延時間を有し
ている。このフォワードディレイアレイ52の出力信号
がミラーコントロール回路53により選択されてバック
ワードディレイアレイ54へ伝達される。バックワード
ディレイアレイ54は、このフォワードディレイアレイ
52における遅延時間と同じ遅延時間をもってクロック
信号を出力してクロックドライバ56へ与える。クロッ
クドライバ56は、遅延時間d2を有している。したが
って、このクロックドライバ56から出力されるクロッ
ク信号CLKdは、第n番目のクロック信号eCLKに
対し、次式で示される遅延時間Tを有している。
【0150】 T=d1+(d1+d2)+2・{tC−(d1+d2)}+d2 =2・tC したがって、このクロックドライバ56から出力される
クロック信号CLKdは、第n番目のクロック信号eC
LKに対して2クロックサイクル遅延して出力されてお
り、したがって、第(n+2)番目のクロック信号eC
LKと位相が同期している。以降この動作を繰返され
て、クロックドライバ56からは、外部クロック信号e
CLKに位相同期したクロック信号が出力される。
クロック信号CLKdは、第n番目のクロック信号eC
LKに対して2クロックサイクル遅延して出力されてお
り、したがって、第(n+2)番目のクロック信号eC
LKと位相が同期している。以降この動作を繰返され
て、クロックドライバ56からは、外部クロック信号e
CLKに位相同期したクロック信号が出力される。
【0151】図24は、図22に示すフォワードディレ
イアレイ52、ミラーコントロール回路53およびバッ
クワードディレイアレイ54のそれぞれの1段の構成を
示す図である。図24において、フォワードディレイア
レイ52に含まれる遅延段52aは、入力ノードUIN
1およびUIN2に与えられる信号を受けるNAND回
路52aaと、NAND回路52aaの出力信号を反転
するインバータ52abを含む。ミラーコントロール回
路53に含まれる選択ゲート53aは、クロック信号C
LKiと遅延段52aのインバータ52abから出力さ
れる出力信号UOUT1を受けるNAND回路53aa
を含む。このNAND回路53aaの出力信号が、また
フォワードディレイアレイ52に含まれる後段の遅延段
への入力信号として与えられる。この接続については後
に詳細に説明する。
イアレイ52、ミラーコントロール回路53およびバッ
クワードディレイアレイ54のそれぞれの1段の構成を
示す図である。図24において、フォワードディレイア
レイ52に含まれる遅延段52aは、入力ノードUIN
1およびUIN2に与えられる信号を受けるNAND回
路52aaと、NAND回路52aaの出力信号を反転
するインバータ52abを含む。ミラーコントロール回
路53に含まれる選択ゲート53aは、クロック信号C
LKiと遅延段52aのインバータ52abから出力さ
れる出力信号UOUT1を受けるNAND回路53aa
を含む。このNAND回路53aaの出力信号が、また
フォワードディレイアレイ52に含まれる後段の遅延段
への入力信号として与えられる。この接続については後
に詳細に説明する。
【0152】バックワードディレイアレイ54の遅延段
54aは、選択ゲート53aの出力信号と前段の遅延段
の出力信号BINを受けるNAND回路54aaと、N
AND回路54aaの出力信号を受けて次段の遅延回路
へ伝達される出力信号BOUTを生成するインバータ回
路54abと、インバータ回路54abの出力信号と接
地電圧とを受けるNAND回路54acを含む。このN
AND回路54acは、選択ゲート53aaに相当し、
バックワードディレイアレイにおける遅延段54aの遅
延時間とフォワードディレイアレイ52に含まれる遅延
段52aの遅延時間とを等しくする(インバータ52a
bおよび54abの出力負荷を等しくする)。これによ
り、フォワードディレイアレイとバックワードディレイ
アレイにおける各段の遅延時間を等しくすることができ
る。
54aは、選択ゲート53aの出力信号と前段の遅延段
の出力信号BINを受けるNAND回路54aaと、N
AND回路54aaの出力信号を受けて次段の遅延回路
へ伝達される出力信号BOUTを生成するインバータ回
路54abと、インバータ回路54abの出力信号と接
地電圧とを受けるNAND回路54acを含む。このN
AND回路54acは、選択ゲート53aaに相当し、
バックワードディレイアレイにおける遅延段54aの遅
延時間とフォワードディレイアレイ52に含まれる遅延
段52aの遅延時間とを等しくする(インバータ52a
bおよび54abの出力負荷を等しくする)。これによ
り、フォワードディレイアレイとバックワードディレイ
アレイにおける各段の遅延時間を等しくすることができ
る。
【0153】図25は、このフォワードディレイアレイ
52、ミラーコントロール回路53およびバックワード
ディレイアレイ54における各遅延段および選択ゲート
の接続を概略的に示す図である。図25において、フォ
ワードディレイアレイ52a−1〜52a−3の各々
は、前段の遅延段の出力信号と2段前の選択ゲート53
a−1〜53a−3の出力信号とをバックワードディレ
イアレイの遅延段54a−1〜54−3の各々は、対応
の選択ゲート53a−1〜53a−3の出力信号と前段
の遅延段54a−2〜54a−4(図示せず)の出力信
号とを受ける。遅延段54a−1〜54a−3それぞれ
の負荷容量としてのNAND回路54acには共通に接
地電圧が供給される。このバックワードディレイアレイ
54における最終段(フォワードディレイアレイ52の
最終段の遅延段に対して設けられる)は、対応の選択ゲ
ートの出力信号と電源電圧Vcccとを受ける。次に、
この図24および図25に示すSMDの動作を図26に
示す信号波形図を参照して説明する。
52、ミラーコントロール回路53およびバックワード
ディレイアレイ54における各遅延段および選択ゲート
の接続を概略的に示す図である。図25において、フォ
ワードディレイアレイ52a−1〜52a−3の各々
は、前段の遅延段の出力信号と2段前の選択ゲート53
a−1〜53a−3の出力信号とをバックワードディレ
イアレイの遅延段54a−1〜54−3の各々は、対応
の選択ゲート53a−1〜53a−3の出力信号と前段
の遅延段54a−2〜54a−4(図示せず)の出力信
号とを受ける。遅延段54a−1〜54a−3それぞれ
の負荷容量としてのNAND回路54acには共通に接
地電圧が供給される。このバックワードディレイアレイ
54における最終段(フォワードディレイアレイ52の
最終段の遅延段に対して設けられる)は、対応の選択ゲ
ートの出力信号と電源電圧Vcccとを受ける。次に、
この図24および図25に示すSMDの動作を図26に
示す信号波形図を参照して説明する。
【0154】今、遅延段52a−2の出力信号φ2が、
クロック信号CLKiと位相が揃っている場合を考え
る。また、遅延段52a−1〜52a−3および54a
−1〜54a−3の有する遅延時間は、このクロック信
号CLKiのパルス幅の1/2であるとする。
クロック信号CLKiと位相が揃っている場合を考え
る。また、遅延段52a−1〜52a−3および54a
−1〜54a−3の有する遅延時間は、このクロック信
号CLKiのパルス幅の1/2であるとする。
【0155】先のクロック信号CLKiが、このフォワ
ードディレイアレイにおいて順次遅延される。遅延段5
2a−1の出力信号φ1は、1周期後の内部クロック信
号CLKiよりも位相が進んでいる。この場合、遅延段
52a−1の出力信号φ1がHレベルに立上がると、内
部クロック信号CLKiと信号φ1がともにHレベルに
なる間、選択ゲート53a−1の出力信号ψ1がLレベ
ルとなる。ここで、ミラーコントロール回路の選択ゲー
ト53a−1〜53a−3の遅延時間は無視できる値で
あると仮定する。選択ゲート53a−1の出力信号ψ1
は、遅延段54a−1へ与えられるとともに、遅延段5
2a−3へ与えられている。遅延段52a−2は、した
がって、この信号φ1を所定期間遅延して信号φ2を生
成する。この信号φ2は、内部クロック信号CLKiと
位相が同期している。したがって、この信号φ2に従っ
て、選択ゲート53a−2の出力信号ψ2は、Lレベル
に立下がる。一方、信号φ1がLレベルとなると、遅延
段52a−3は、その入力信号φ2が変化しても、その
出力信号ψ3はLレベルを維持する。
ードディレイアレイにおいて順次遅延される。遅延段5
2a−1の出力信号φ1は、1周期後の内部クロック信
号CLKiよりも位相が進んでいる。この場合、遅延段
52a−1の出力信号φ1がHレベルに立上がると、内
部クロック信号CLKiと信号φ1がともにHレベルに
なる間、選択ゲート53a−1の出力信号ψ1がLレベ
ルとなる。ここで、ミラーコントロール回路の選択ゲー
ト53a−1〜53a−3の遅延時間は無視できる値で
あると仮定する。選択ゲート53a−1の出力信号ψ1
は、遅延段54a−1へ与えられるとともに、遅延段5
2a−3へ与えられている。遅延段52a−2は、した
がって、この信号φ1を所定期間遅延して信号φ2を生
成する。この信号φ2は、内部クロック信号CLKiと
位相が同期している。したがって、この信号φ2に従っ
て、選択ゲート53a−2の出力信号ψ2は、Lレベル
に立下がる。一方、信号φ1がLレベルとなると、遅延
段52a−3は、その入力信号φ2が変化しても、その
出力信号ψ3はLレベルを維持する。
【0156】選択ゲート53a−1の出力信号ψ1がH
レベルに立上がると、信号φ2に従って、遅延段52a
−3の出力信号が変化する。したがって、この信号φ3
は、信号ψ1がHレベルに立上がってから、遅延段52
a−3の有する遅延時間経過後、信号φ3がHレベルと
なる。したがって、信号φ3のHレベルの期間は、信号
φ2および信号ψ1がともにHレベルにある期間に等し
くなる。この信号φ3がHレベルに立上がったとき、ク
ロック信号CLKiはLレベルに立上がっているため、
選択ゲート53a−3の出力する信号ψ3は変化せず、
Hレベルを維持する。以降、このフォワードディレイア
レイにおいては、後段の遅延段の出力する信号は変化せ
ず、Lレベルを維持し、クロック信号の伝達が停止され
る。一方、信号ψ3はHレベルであるため、遅延段54
a−3の出力する信号A1もHレベルとされる(バック
ワードディレイアレイにおいて、その前段の遅延段の出
力信号はHレベルである)。したがって、信号A1がH
レベルであるため、遅延段54acは、選択ゲート53
a−2の出力信号ψ2を入力して、所定の遅延時間遅延
して出力する。遅延段54a−1においては、信号ψ1
がLレベルとなると、信号A3が、その信号A2の状態
にかかわらず、Lレベルとなる。したがって、信号ψ1
はLレベルとなると、遅延段54a−1の有する遅延時
間経過後、信号A3がLレベルに低下し、次いで、信号
ψ1がHレベルに立上がっても、今度は信号ψ2がLレ
ベルとなるため、続いて、信号A3がLレベルを維持す
る。信号A2がHレベルとなると、遅延段54a−1の
有する遅延時間経過後、信号A3がHレベルとなる。こ
の信号A3が、バックワードディレイアレイの遅延段を
順次伝達される。したがって、このバックワードディレ
イアレイからの出力信号は、クロック信号CLKiに対
し、遅延段1段分の誤差を有するものの、位相同期した
信号となる。遅延段52a−1〜52a−3および54
a−1〜54a−3の有する遅延時間を適当な値に設定
することにより、高精度で、クロック信号CLKiに位
相同期した内部クロック信号を生成することができる。
レベルに立上がると、信号φ2に従って、遅延段52a
−3の出力信号が変化する。したがって、この信号φ3
は、信号ψ1がHレベルに立上がってから、遅延段52
a−3の有する遅延時間経過後、信号φ3がHレベルと
なる。したがって、信号φ3のHレベルの期間は、信号
φ2および信号ψ1がともにHレベルにある期間に等し
くなる。この信号φ3がHレベルに立上がったとき、ク
ロック信号CLKiはLレベルに立上がっているため、
選択ゲート53a−3の出力する信号ψ3は変化せず、
Hレベルを維持する。以降、このフォワードディレイア
レイにおいては、後段の遅延段の出力する信号は変化せ
ず、Lレベルを維持し、クロック信号の伝達が停止され
る。一方、信号ψ3はHレベルであるため、遅延段54
a−3の出力する信号A1もHレベルとされる(バック
ワードディレイアレイにおいて、その前段の遅延段の出
力信号はHレベルである)。したがって、信号A1がH
レベルであるため、遅延段54acは、選択ゲート53
a−2の出力信号ψ2を入力して、所定の遅延時間遅延
して出力する。遅延段54a−1においては、信号ψ1
がLレベルとなると、信号A3が、その信号A2の状態
にかかわらず、Lレベルとなる。したがって、信号ψ1
はLレベルとなると、遅延段54a−1の有する遅延時
間経過後、信号A3がLレベルに低下し、次いで、信号
ψ1がHレベルに立上がっても、今度は信号ψ2がLレ
ベルとなるため、続いて、信号A3がLレベルを維持す
る。信号A2がHレベルとなると、遅延段54a−1の
有する遅延時間経過後、信号A3がHレベルとなる。こ
の信号A3が、バックワードディレイアレイの遅延段を
順次伝達される。したがって、このバックワードディレ
イアレイからの出力信号は、クロック信号CLKiに対
し、遅延段1段分の誤差を有するものの、位相同期した
信号となる。遅延段52a−1〜52a−3および54
a−1〜54a−3の有する遅延時間を適当な値に設定
することにより、高精度で、クロック信号CLKiに位
相同期した内部クロック信号を生成することができる。
【0157】なお、この図24に示す構成において、選
択ゲート53a−1〜53a−3にNAND回路を用い
ているため、フォワードディレイアレイの伝達されるク
ロック信号は、反転されてバックワードディレイアレイ
を伝達される。このクロック信号CLKdとクロック信
号CLKiは同相のクロック信号とするためには、適当
なところにおいて、インバータ回路が挿入されればよ
い。
択ゲート53a−1〜53a−3にNAND回路を用い
ているため、フォワードディレイアレイの伝達されるク
ロック信号は、反転されてバックワードディレイアレイ
を伝達される。このクロック信号CLKdとクロック信
号CLKiは同相のクロック信号とするためには、適当
なところにおいて、インバータ回路が挿入されればよ
い。
【0158】このSMDにおいて、内部ノードをリセッ
トする場合、クロック入力バッファ50からクロック信
号を伝達する信号線は、電源投入時不安定であるため、
初期化時、このクロック信号線(クロック入力バッファ
の出力部)が、Lレベルにリセットする構成が用いられ
ればよい。この場合、信号ψ1〜ψ3が、Hレベルにリ
セットされる。
トする場合、クロック入力バッファ50からクロック信
号を伝達する信号線は、電源投入時不安定であるため、
初期化時、このクロック信号線(クロック入力バッファ
の出力部)が、Lレベルにリセットする構成が用いられ
ればよい。この場合、信号ψ1〜ψ3が、Hレベルにリ
セットされる。
【0159】[クロック再生回路の構成2]図27は、
クロック再生回路の他の構成を概略的に示す図である。
図27において、クロック再生回路は、DLLの構成を
備える。このDLL3bは、クロック信号CLKi(ま
たは外部クロック信号eCLK)と内部クロック信号i
ntCLKとを比較する位相比較器60と、位相比較器
60からのアップ/ダウン指示信号UPおよびDOWN
をカウントするアップ/ダウンカウンタ62と、アップ
/ダウンカウンタ62のnビットの出力信号を電流情報
に変換する電流発生器64と、電流発生器64からの電
流IOにより動作電流が決定されて動作し、クロック信
号CLKiを遅延して内部クロック信号intCLKを
生成する遅延段66と、クロックイネーブル信号CKE
の活性/非活性化時アップ/ダウンカウンタ62のカウ
ント値を退避する退避回路68を含む。
クロック再生回路の他の構成を概略的に示す図である。
図27において、クロック再生回路は、DLLの構成を
備える。このDLL3bは、クロック信号CLKi(ま
たは外部クロック信号eCLK)と内部クロック信号i
ntCLKとを比較する位相比較器60と、位相比較器
60からのアップ/ダウン指示信号UPおよびDOWN
をカウントするアップ/ダウンカウンタ62と、アップ
/ダウンカウンタ62のnビットの出力信号を電流情報
に変換する電流発生器64と、電流発生器64からの電
流IOにより動作電流が決定されて動作し、クロック信
号CLKiを遅延して内部クロック信号intCLKを
生成する遅延段66と、クロックイネーブル信号CKE
の活性/非活性化時アップ/ダウンカウンタ62のカウ
ント値を退避する退避回路68を含む。
【0160】位相比較器60、アップ/ダウンカウンタ
62、電流発生器64および遅延段66は、電源線21
上に与えられる電源電圧Vcccを動作電源電圧として
受ける。退避回路68は、周辺電源電圧Vccpを動作
電源電圧として受ける。クロック電源回路11aは、ク
ロックイネーブル信号CKEの非活性化時、非活性化さ
れ、この電源線21上の電源電圧Vcccは、接地電圧
レベルに放電される。
62、電流発生器64および遅延段66は、電源線21
上に与えられる電源電圧Vcccを動作電源電圧として
受ける。退避回路68は、周辺電源電圧Vccpを動作
電源電圧として受ける。クロック電源回路11aは、ク
ロックイネーブル信号CKEの非活性化時、非活性化さ
れ、この電源線21上の電源電圧Vcccは、接地電圧
レベルに放電される。
【0161】このクロックイネーブル信号CKEの非活
性化時すなわちパワーダウンモード時において、アップ
/ダウンカウンタ62のカウント値を退避回路68へ退
避させて、そこに保存する。パワーダウンモード解除時
においては、この退避回路68に退避されたカウント値
をアップ/ダウンカウンタ62へ転送する。これによ
り、パワーダウンモード解除時においても、高速で、ク
ロック信号CLKiに位相同期した内部クロック信号i
ntCLKを生成することができる。次に、各部の構成
について簡単に説明する。
性化時すなわちパワーダウンモード時において、アップ
/ダウンカウンタ62のカウント値を退避回路68へ退
避させて、そこに保存する。パワーダウンモード解除時
においては、この退避回路68に退避されたカウント値
をアップ/ダウンカウンタ62へ転送する。これによ
り、パワーダウンモード解除時においても、高速で、ク
ロック信号CLKiに位相同期した内部クロック信号i
ntCLKを生成することができる。次に、各部の構成
について簡単に説明する。
【0162】図28は、図27に示す位相比較器60の
構成の一例を示す図である。図28において、位相比較
器60は、初期化指示信号PREPを受けるインバータ
60aと、初期化指示信号PREPとクロック信号CL
Kiを受けるNAND回路60bと、クロックイネーブ
ル信号/CKEおよびテストモード指示信号TESTを
受けるNOR回路60cと、初期化指示信号PREPと
内部クロック信号intCLKを受けるNAND回路6
0dと、インバータ60aの出力信号とクロック信号C
LKiを受けるNAND回路60eと、NAND回路6
0bの出力信号を受けるインバータ60fと、NOR回
路60cの出力信号を受けるインバータ60gと、NA
ND回路60dおよび60eの出力信号を受けるNAN
D回路60hと、インバータ60fの出力信号を第1の
入力に受けるNAND回路60iと、インバータ60f
の出力信号を第1の入力に受けるNAND回路60j
と、NAND回路60jの出力信号とNAND回路60
sの出力信号とを受けてその出力信号をNAND回路6
0jの第2の入力へ与えるNAND回路60kと、NA
ND回路60sの出力信号を第1の入力に受けるNAN
D回路60lと、NAND回路60lの出力信号とNA
ND回路60hの出力信号とを受けてその出力信号をN
AND回路60lの第2の入力へ与えるNAND回路6
0mと、NAND回路60mの出力信号とNAND回路
60hの出力信号とを受けるNAND回路60nと、N
AND回路60iの出力信号を第1の入力に受けるNA
ND回路60oと、NAND回路60oの出力信号とN
AND回路60jの出力信号とNAND回路60sの出
力信号とを受けてその出力信号をNAND回路60oの
第2の入力へ与える3入力NAND回路60pと、NA
ND回路60sの出力信号とNAND回路60mの出力
信号とNAND回路60rの出力信号とを受けるNAN
D回路60qを含む。NAND回路60rは、NAND
回路60qの出力信号とNAND回路60nの出力信号
とを受ける。
構成の一例を示す図である。図28において、位相比較
器60は、初期化指示信号PREPを受けるインバータ
60aと、初期化指示信号PREPとクロック信号CL
Kiを受けるNAND回路60bと、クロックイネーブ
ル信号/CKEおよびテストモード指示信号TESTを
受けるNOR回路60cと、初期化指示信号PREPと
内部クロック信号intCLKを受けるNAND回路6
0dと、インバータ60aの出力信号とクロック信号C
LKiを受けるNAND回路60eと、NAND回路6
0bの出力信号を受けるインバータ60fと、NOR回
路60cの出力信号を受けるインバータ60gと、NA
ND回路60dおよび60eの出力信号を受けるNAN
D回路60hと、インバータ60fの出力信号を第1の
入力に受けるNAND回路60iと、インバータ60f
の出力信号を第1の入力に受けるNAND回路60j
と、NAND回路60jの出力信号とNAND回路60
sの出力信号とを受けてその出力信号をNAND回路6
0jの第2の入力へ与えるNAND回路60kと、NA
ND回路60sの出力信号を第1の入力に受けるNAN
D回路60lと、NAND回路60lの出力信号とNA
ND回路60hの出力信号とを受けてその出力信号をN
AND回路60lの第2の入力へ与えるNAND回路6
0mと、NAND回路60mの出力信号とNAND回路
60hの出力信号とを受けるNAND回路60nと、N
AND回路60iの出力信号を第1の入力に受けるNA
ND回路60oと、NAND回路60oの出力信号とN
AND回路60jの出力信号とNAND回路60sの出
力信号とを受けてその出力信号をNAND回路60oの
第2の入力へ与える3入力NAND回路60pと、NA
ND回路60sの出力信号とNAND回路60mの出力
信号とNAND回路60rの出力信号とを受けるNAN
D回路60qを含む。NAND回路60rは、NAND
回路60qの出力信号とNAND回路60nの出力信号
とを受ける。
【0163】位相比較器60は、さらに、インバータ6
0gの出力信号とNAND回路60pの出力信号とを受
けるNOR回路60tと、NOR回路60tの出力信号
を受ける2段の縦続接続されるインバータ60uおよび
60vと、NAND回路60qの出力信号とインバータ
60gの出力信号とを受けるNOR回路60wと、NO
R回路60wの出力信号を受ける2段の縦続接続される
インバータ60xおよび60yを含む。インバータ60
vからカウントアップ指示信号UPが出力され、インバ
ータ60iから、カウントダウン指示信号DOWNが出
力される。
0gの出力信号とNAND回路60pの出力信号とを受
けるNOR回路60tと、NOR回路60tの出力信号
を受ける2段の縦続接続されるインバータ60uおよび
60vと、NAND回路60qの出力信号とインバータ
60gの出力信号とを受けるNOR回路60wと、NO
R回路60wの出力信号を受ける2段の縦続接続される
インバータ60xおよび60yを含む。インバータ60
vからカウントアップ指示信号UPが出力され、インバ
ータ60iから、カウントダウン指示信号DOWNが出
力される。
【0164】NAND回路60jおよび60kが、イン
バータ60fの出力信号がLレベルのときにセットさ
れ、かつNAND回路60sの出力信号がLレベルのと
きにリセットされるフリップフロップを構成する。NA
ND回路60lおよび60mが、NAND回路60hの
出力信号がLレベルのときにセットされかつNAND回
路60sの出力信号がLレベルのときにリセットされる
フリップフロップを構成する。
バータ60fの出力信号がLレベルのときにセットさ
れ、かつNAND回路60sの出力信号がLレベルのと
きにリセットされるフリップフロップを構成する。NA
ND回路60lおよび60mが、NAND回路60hの
出力信号がLレベルのときにセットされかつNAND回
路60sの出力信号がLレベルのときにリセットされる
フリップフロップを構成する。
【0165】NAND回路60oおよび60pが、NA
ND回路60iの出力信号がLレベルのときにセットさ
れかつNAND回路60jまたは60sの出力信号がL
レベルのときにリセットされるフリップフロップを構成
する。NAND回路60qおよび60rが、NAND回
路60nの出力信号がLレベルのときにセットされ、か
つNAND回路60mまたは60sの出力信号がLレベ
ルのときにリセットされるフリップフロップを構成す
る。次に、この図28に示す位相比較器60の動作を、
図29に示すタイミングチャート図を参照して説明す
る。
ND回路60iの出力信号がLレベルのときにセットさ
れかつNAND回路60jまたは60sの出力信号がL
レベルのときにリセットされるフリップフロップを構成
する。NAND回路60qおよび60rが、NAND回
路60nの出力信号がLレベルのときにセットされ、か
つNAND回路60mまたは60sの出力信号がLレベ
ルのときにリセットされるフリップフロップを構成す
る。次に、この図28に示す位相比較器60の動作を、
図29に示すタイミングチャート図を参照して説明す
る。
【0166】パワーダウンモード時においては、クロッ
クイネーブル信号CKEはLレベルであり、位相比較器
60へは、電源電圧Vcccは接地電圧レベルである。
パワーダウンモードが解除され、電源電圧Vcccが一
定電圧レベルに到達して安定化すると、クロック再生回
路に対するクロックイネーブル信号CKEがHレベルへ
駆動される(実施の形態3参照)。このクロックイネー
ブル信号/CKEがHレベルに立上がることにより、N
OR回路60cに与えられる信号CKEはLレベルとな
り、NOR回路60cおよびインバータ60gがバッフ
ァ回路として動作する。
クイネーブル信号CKEはLレベルであり、位相比較器
60へは、電源電圧Vcccは接地電圧レベルである。
パワーダウンモードが解除され、電源電圧Vcccが一
定電圧レベルに到達して安定化すると、クロック再生回
路に対するクロックイネーブル信号CKEがHレベルへ
駆動される(実施の形態3参照)。このクロックイネー
ブル信号/CKEがHレベルに立上がることにより、N
OR回路60cに与えられる信号CKEはLレベルとな
り、NOR回路60cおよびインバータ60gがバッフ
ァ回路として動作する。
【0167】初期設定時において、アップ指示信号およ
びダウン指示信号UPおよびDOWNの状態は、不安定
である。そこで、初期化指示信号PREPを、Lレベル
に保持する。この状態においては、NAND回路60b
の出力信号がHレベルとなり、応じてインバータ60f
からの信号SRCKがLレベルに固定される。一方、N
AND回路60dの出力信号がHレベルとなり、NAN
D回路60eおよび60hを介して、クロック信号CL
Kiが伝達され、信号RFCKが、クロック信号CLK
iに同期して変化する。信号RRCKがHレベルに立上
がると、NAND回路60mの出力信号がHレベルであ
るため、応じてNAND回路60nの出力信号がLレベ
ルとなり、NAND回路60rの出力信号がHレベルと
なる。NAND回路60sの出力信号がHレベルであれ
ば、NAND回路60qの出力信号がLレベルとなり、
NOR回路60wの出力信号がHレベルとなり、応じて
ダウン指示信号DOWNがHレベルに設定される。NA
ND回路60sの出力信号がLレベルのとき、すなわ
ち、NAND回路60oの出力信号およびNAND回路
60rの出力信号がHレベルとなるとき、NAND回路
60qの出力信号はHレベルとなり、ダウン指示信号D
OWNがLレベルに設定される。しかしながら、この状
態においては、NAND回路60lの出力信号がHレベ
ルとなり、応じてNAND回路60mの出力信号がLレ
ベルとなり、NAND回路60nの出力信号をHレベル
へ駆動する。NAND回路60nの出力信号がHレベル
となると、NAND回路60rは、その両入力がHレベ
ルとなり、その出力信号がLレベルとなり、NAND回
路60sの出力信号をHレベルへ駆動する。したがっ
て、次のサイクルにおいて再び信号RRCKがHレベル
に立上がると、確実に、ダウン指示信号DOWNがHレ
ベルに駆動される。また、このNAND回路60sの出
力信号をHレベルへ駆動すると、NAND回路60jの
出力信号はHレベルのため、NAND回路60oおよび
60pで形成されるフリップフロップは、初期状態のラ
ッチ状態を保持する。したがって、カウントアップ信号
UPも、このNAND回路60oおよび60pの初期設
定されたラッチ状態に応じた電圧レベルに保持される。
びダウン指示信号UPおよびDOWNの状態は、不安定
である。そこで、初期化指示信号PREPを、Lレベル
に保持する。この状態においては、NAND回路60b
の出力信号がHレベルとなり、応じてインバータ60f
からの信号SRCKがLレベルに固定される。一方、N
AND回路60dの出力信号がHレベルとなり、NAN
D回路60eおよび60hを介して、クロック信号CL
Kiが伝達され、信号RFCKが、クロック信号CLK
iに同期して変化する。信号RRCKがHレベルに立上
がると、NAND回路60mの出力信号がHレベルであ
るため、応じてNAND回路60nの出力信号がLレベ
ルとなり、NAND回路60rの出力信号がHレベルと
なる。NAND回路60sの出力信号がHレベルであれ
ば、NAND回路60qの出力信号がLレベルとなり、
NOR回路60wの出力信号がHレベルとなり、応じて
ダウン指示信号DOWNがHレベルに設定される。NA
ND回路60sの出力信号がLレベルのとき、すなわ
ち、NAND回路60oの出力信号およびNAND回路
60rの出力信号がHレベルとなるとき、NAND回路
60qの出力信号はHレベルとなり、ダウン指示信号D
OWNがLレベルに設定される。しかしながら、この状
態においては、NAND回路60lの出力信号がHレベ
ルとなり、応じてNAND回路60mの出力信号がLレ
ベルとなり、NAND回路60nの出力信号をHレベル
へ駆動する。NAND回路60nの出力信号がHレベル
となると、NAND回路60rは、その両入力がHレベ
ルとなり、その出力信号がLレベルとなり、NAND回
路60sの出力信号をHレベルへ駆動する。したがっ
て、次のサイクルにおいて再び信号RRCKがHレベル
に立上がると、確実に、ダウン指示信号DOWNがHレ
ベルに駆動される。また、このNAND回路60sの出
力信号をHレベルへ駆動すると、NAND回路60jの
出力信号はHレベルのため、NAND回路60oおよび
60pで形成されるフリップフロップは、初期状態のラ
ッチ状態を保持する。したがって、カウントアップ信号
UPも、このNAND回路60oおよび60pの初期設
定されたラッチ状態に応じた電圧レベルに保持される。
【0168】この初期設定動作が完了すると、次いで、
初期化信号PREPがHレベルへ駆動され、インバータ
60aの出力信号がLレベルとなる。これにより、NA
ND回路60eの出力信号がHレベルに固定され、NA
ND回路60dおよび60hを介して内部クロック信号
intCLKが信号RRCKとして伝達される。一方、
NAND回路60bおよびインバータ60fを介して、
クロック信号CLKiが信号SRCKとして伝達され
る。この状態において、信号SRCKがLレベルからH
レベルに立上がると、NAND回路60iの出力信号が
Lレベルとなり、応じてNAND回路60oの出力信号
がHレベルとなり、NAND回路60pの出力信号がL
レベルとなる。また、NAND回路60oの出力信号が
Hレベルとなると、NAND回路60rの出力信号がH
レベルであるため、NAND回路60sの出力信号がL
レベルとなり、NAND回路60qの出力信号がHレベ
ルとなり、ダウン指示信号DOWNがLレベルに駆動さ
れる。信号SRCKがLレベルに立下がると、NAND
回路60pの出力信号がHレベルとなり、アップ指示信
号UPは、応じてLレベルとなる。
初期化信号PREPがHレベルへ駆動され、インバータ
60aの出力信号がLレベルとなる。これにより、NA
ND回路60eの出力信号がHレベルに固定され、NA
ND回路60dおよび60hを介して内部クロック信号
intCLKが信号RRCKとして伝達される。一方、
NAND回路60bおよびインバータ60fを介して、
クロック信号CLKiが信号SRCKとして伝達され
る。この状態において、信号SRCKがLレベルからH
レベルに立上がると、NAND回路60iの出力信号が
Lレベルとなり、応じてNAND回路60oの出力信号
がHレベルとなり、NAND回路60pの出力信号がL
レベルとなる。また、NAND回路60oの出力信号が
Hレベルとなると、NAND回路60rの出力信号がH
レベルであるため、NAND回路60sの出力信号がL
レベルとなり、NAND回路60qの出力信号がHレベ
ルとなり、ダウン指示信号DOWNがLレベルに駆動さ
れる。信号SRCKがLレベルに立下がると、NAND
回路60pの出力信号がHレベルとなり、アップ指示信
号UPは、応じてLレベルとなる。
【0169】次いで、信号SRCKと信号RRCKの位
相比較が行なわれる。ここで信号RRCKは、信号CL
Kiを遅延した信号である。この状態において、信号R
RCKの立上がりに応答して、ダウン指示信号DOWN
がHレベルへ駆動され、信号SRCKがHレベルに立上
がると、このダウン指示信号DOWNが、Lレベルにリ
セットされる。この状態においては、カウントアップ指
示信号UPはLレベルを保持する。すなわち、信号RR
CKが、信号SRCKよりも先にHレベルとなると、N
AND回路60qの出力信号がLレベルとなり、ダウン
指示信号DOWNがHレベルとなり、NAND回路60
rの出力信号はHレベルに保持される。信号SRCKが
次いでHレベルに立上がると、NAND回路60oの出
力信号がHレベルとなり、NAND回路60sの出力信
号がLレベルとなり、ダウン指示信号DOWNをLレベ
ルへリセットする。信号UPはLレベルを維持する。逆
に、信号SRCKが、信号RRCKよりも早く立上がっ
た場合(位相が進んでいる場合)においては、NAND
回路60oの出力信号がHレベルとなると、NAND回
路60pの出力信号がLレベルとなり、カウントアップ
指示信号UPがHレベルへ駆動される。信号RRCK
が、次いでHレベルに立上がると、NAND回路60r
の出力信号がHレベルとなり、NAND回路60sの出
力信号がLレベルとなり、NAND回路60pの出力信
号がHレベルとなり、カウントアップ指示信号UPがL
レベルへリセットされる。一方、カウントダウン指示信
号DOWNは、Lレベルを保持する(NAND回路60
qおよび60rのラッチ状態は変化しないため、NAN
D回路60mの出力信号はHレベルに保持されるた
め)。
相比較が行なわれる。ここで信号RRCKは、信号CL
Kiを遅延した信号である。この状態において、信号R
RCKの立上がりに応答して、ダウン指示信号DOWN
がHレベルへ駆動され、信号SRCKがHレベルに立上
がると、このダウン指示信号DOWNが、Lレベルにリ
セットされる。この状態においては、カウントアップ指
示信号UPはLレベルを保持する。すなわち、信号RR
CKが、信号SRCKよりも先にHレベルとなると、N
AND回路60qの出力信号がLレベルとなり、ダウン
指示信号DOWNがHレベルとなり、NAND回路60
rの出力信号はHレベルに保持される。信号SRCKが
次いでHレベルに立上がると、NAND回路60oの出
力信号がHレベルとなり、NAND回路60sの出力信
号がLレベルとなり、ダウン指示信号DOWNをLレベ
ルへリセットする。信号UPはLレベルを維持する。逆
に、信号SRCKが、信号RRCKよりも早く立上がっ
た場合(位相が進んでいる場合)においては、NAND
回路60oの出力信号がHレベルとなると、NAND回
路60pの出力信号がLレベルとなり、カウントアップ
指示信号UPがHレベルへ駆動される。信号RRCK
が、次いでHレベルに立上がると、NAND回路60r
の出力信号がHレベルとなり、NAND回路60sの出
力信号がLレベルとなり、NAND回路60pの出力信
号がHレベルとなり、カウントアップ指示信号UPがL
レベルへリセットされる。一方、カウントダウン指示信
号DOWNは、Lレベルを保持する(NAND回路60
qおよび60rのラッチ状態は変化しないため、NAN
D回路60mの出力信号はHレベルに保持されるた
め)。
【0170】したがって、信号SRCKおよびRRCK
の位相が等しい場合には、NAND回路60sの出力信
号はLレベルを保持するため、信号UPおよびDOWN
はともにLレベルを保持する。これにより、信号SRC
KおよびRRCKすなわちクロック信号CLKiおよび
intCLKの位相差に応じてカウントアップ指示信号
UPおよびカウントダウン指示信号DOWNを生成する
ことができる。
の位相が等しい場合には、NAND回路60sの出力信
号はLレベルを保持するため、信号UPおよびDOWN
はともにLレベルを保持する。これにより、信号SRC
KおよびRRCKすなわちクロック信号CLKiおよび
intCLKの位相差に応じてカウントアップ指示信号
UPおよびカウントダウン指示信号DOWNを生成する
ことができる。
【0171】アップ/ダウンカウンタ62は、通常の双
方向2進カウンタで構成され、カウントアップ指示信号
UPの活性化時そのカウント値を増分し、一方、カウン
トダウン指示信号DOWNの活性化時、そのカウント値
を減分する。カウント値が大きくなると、遅延量が小さ
くされ、カウント値が小さくなるにつれて、遅延量が大
きくされる。
方向2進カウンタで構成され、カウントアップ指示信号
UPの活性化時そのカウント値を増分し、一方、カウン
トダウン指示信号DOWNの活性化時、そのカウント値
を減分する。カウント値が大きくなると、遅延量が小さ
くされ、カウント値が小さくなるにつれて、遅延量が大
きくされる。
【0172】図30は、図27に示す電流発生器64の
構成を概略的に示す図である。図30において、電流発
生器64は、カウンタ60のカウント値に従ってそのカ
ウント値に対応する電流を生成する電流合成回路64a
と、この電流合成回路64aの出力信号に従って、遅延
段の動作電流を決定する基準電圧VrpおよびVrnを
生成する電圧生成回路64bを含む。電流合成回路64
aは、それぞれカウンタ60のカウント値の桁に応じた
電流I/4、I/2、I、2I、4I、…を導通時供給
するnチャネルMOSトランジスタN41、N42、N
43、N44およびN45を含む。これらのMOSトラ
ンジスタN41〜N45は、共通にソースノードがノー
ドn1に接続される。なお、電流合成回路64aにおい
て、カウンタ60のカウントビットそれぞれに対応して
nチャネルMOSトランジスタ(電流源トランジスタ)
が設けられるが、図30においては代表的に、5つのM
OSトランジスタN41〜N45を示す。また、カウン
タ60のカウント値をデコードして、電流合成回路64
aの電流源トランジスタが選択的に導通状態とされる構
成が用いられてもよい。
構成を概略的に示す図である。図30において、電流発
生器64は、カウンタ60のカウント値に従ってそのカ
ウント値に対応する電流を生成する電流合成回路64a
と、この電流合成回路64aの出力信号に従って、遅延
段の動作電流を決定する基準電圧VrpおよびVrnを
生成する電圧生成回路64bを含む。電流合成回路64
aは、それぞれカウンタ60のカウント値の桁に応じた
電流I/4、I/2、I、2I、4I、…を導通時供給
するnチャネルMOSトランジスタN41、N42、N
43、N44およびN45を含む。これらのMOSトラ
ンジスタN41〜N45は、共通にソースノードがノー
ドn1に接続される。なお、電流合成回路64aにおい
て、カウンタ60のカウントビットそれぞれに対応して
nチャネルMOSトランジスタ(電流源トランジスタ)
が設けられるが、図30においては代表的に、5つのM
OSトランジスタN41〜N45を示す。また、カウン
タ60のカウント値をデコードして、電流合成回路64
aの電流源トランジスタが選択的に導通状態とされる構
成が用いられてもよい。
【0173】ノードn1には、また遅延段を自走動作さ
せるためのベース電流Ibを供給するnチャネルMOS
トランジスタN51が接続される。MOSトランジスタ
N51はゲートが、動作電源電圧Vcccを受け、その
ソースがノードN1に接続される。電圧生成回路64b
は、ノードn1と接地ノードの間に接続されかつそのゲ
ートがノードn1に接続されるnチャネルMOSトラン
ジスタN61と、ソースが電源電圧Vcccを受け、か
つそのゲートおよびドレインが共通に接続されるpチャ
ネルMOSトランジスタP61と、MOSトランジスタ
P61と接地ノードの間に接続されかつそのゲートがノ
ードn1に接続されるnチャネルMOSトランジスタN
62を含む。MOSトランジスタP61のゲートから、
基準電圧Vrpが出力され、nチャネルMOSトランジ
スタN61およびN62のゲートから、基準電圧Vrn
が出力される。MOSトランジスタN61およびN62
は、カレントミラー回路を構成する。これらのMOSト
ランジスタN61およびN62、およびP61には、同
じ大きさの電流が流れる。MOSトランジスタP61お
よびN61は、そのゲートおよびドレインの相互接続に
より、ドレイン電流に応じた電圧VrpおよびVrnを
生成する。
せるためのベース電流Ibを供給するnチャネルMOS
トランジスタN51が接続される。MOSトランジスタ
N51はゲートが、動作電源電圧Vcccを受け、その
ソースがノードN1に接続される。電圧生成回路64b
は、ノードn1と接地ノードの間に接続されかつそのゲ
ートがノードn1に接続されるnチャネルMOSトラン
ジスタN61と、ソースが電源電圧Vcccを受け、か
つそのゲートおよびドレインが共通に接続されるpチャ
ネルMOSトランジスタP61と、MOSトランジスタ
P61と接地ノードの間に接続されかつそのゲートがノ
ードn1に接続されるnチャネルMOSトランジスタN
62を含む。MOSトランジスタP61のゲートから、
基準電圧Vrpが出力され、nチャネルMOSトランジ
スタN61およびN62のゲートから、基準電圧Vrn
が出力される。MOSトランジスタN61およびN62
は、カレントミラー回路を構成する。これらのMOSト
ランジスタN61およびN62、およびP61には、同
じ大きさの電流が流れる。MOSトランジスタP61お
よびN61は、そのゲートおよびドレインの相互接続に
より、ドレイン電流に応じた電圧VrpおよびVrnを
生成する。
【0174】図30に示す電流合成回路64aの構成に
おいては、カウンタ60のカウントビットに応じて、M
OSトランジスタN41〜N45が選択的に導通し、カ
ウントビット値に応じた電流がノードn1に伝達され
る。したがって、この電圧発生回路64bには、電流生
成回路64aからノードn1に伝達される電流とベース
電流Ibの和の電流が流れる。この電流に応じて基準電
圧VrpおよびVrnが生成される。
おいては、カウンタ60のカウントビットに応じて、M
OSトランジスタN41〜N45が選択的に導通し、カ
ウントビット値に応じた電流がノードn1に伝達され
る。したがって、この電圧発生回路64bには、電流生
成回路64aからノードn1に伝達される電流とベース
電流Ibの和の電流が流れる。この電流に応じて基準電
圧VrpおよびVrnが生成される。
【0175】図31は、電流合成回路64aに対し、電
流を供給する電流供給回路の構成の一例を示す図であ
る。図31において、電流供給回路は、参照電流Iを生
成する参照電流源64cと、参照電流源64cからの参
照電流Iに従って、それぞれ電流I、2・I、1/2・
Iを生成する重み付き電流生成回路64dを含む。
流を供給する電流供給回路の構成の一例を示す図であ
る。図31において、電流供給回路は、参照電流Iを生
成する参照電流源64cと、参照電流源64cからの参
照電流Iに従って、それぞれ電流I、2・I、1/2・
Iを生成する重み付き電流生成回路64dを含む。
【0176】参照電流源64cは、ゲートが接地に接続
されて定電流源として機能するpチャネルMOSトラン
ジスタP1およびP2と、MOSトランジスタP2と接
地ノードの間に接続されかつそのゲートがドレインに結
合されるnチャネルMOSトランジスタN1を含む。p
チャネルMOSトランジスタP1およびP2は、抵抗モ
ードで動作し、一定の電流を供給する。
されて定電流源として機能するpチャネルMOSトラン
ジスタP1およびP2と、MOSトランジスタP2と接
地ノードの間に接続されかつそのゲートがドレインに結
合されるnチャネルMOSトランジスタN1を含む。p
チャネルMOSトランジスタP1およびP2は、抵抗モ
ードで動作し、一定の電流を供給する。
【0177】重み付き電流生成回路64dは、重み付き
電流I、2I、1/2I、…にそれぞれに対応して設け
られるセル電流源64da、64db、64dc、…を
含む。図31においては、3つのセル電流源64da〜
64dcを代表的に示す。
電流I、2I、1/2I、…にそれぞれに対応して設け
られるセル電流源64da、64db、64dc、…を
含む。図31においては、3つのセル電流源64da〜
64dcを代表的に示す。
【0178】セル電流源64daは、nチャネルMOS
トランジスタN1とカレントミラー回路を構成するnチ
ャネルMOSトランジスタN11と、電源ノードとMO
Sトランジスタの間に接続されかつそのゲートが、MO
SトランジスタN11のドレインに結合されるpチャネ
ルMOSトランジスタP11と、電源ノードと出力ノー
ドの間に接続されかつそのゲートがMOSトランジスタ
P11のゲートに接続されるpチャネルMOSトランジ
スタP12を含む。
トランジスタN1とカレントミラー回路を構成するnチ
ャネルMOSトランジスタN11と、電源ノードとMO
Sトランジスタの間に接続されかつそのゲートが、MO
SトランジスタN11のドレインに結合されるpチャネ
ルMOSトランジスタP11と、電源ノードと出力ノー
ドの間に接続されかつそのゲートがMOSトランジスタ
P11のゲートに接続されるpチャネルMOSトランジ
スタP12を含む。
【0179】セル電流源64dbは、互いに並列に設け
られかつそのゲートがMOSトランジスタN1のゲート
に接続されるnチャネルMOSトランジスタN21およ
びN22と、MOSトランジスタN21およびN22の
ドレインと電源ノードの間に接続されかつそのゲートが
MOSトランジスタN21およびN22の共通ドレイン
に結合されるpチャネルMOSトランジスタP21と、
出力ノードと電源ノードの間に接続されかつそのゲート
がMOSトランジスタP21のゲートに接続されるpチ
ャネルMOSトランジスタP22を含む。
られかつそのゲートがMOSトランジスタN1のゲート
に接続されるnチャネルMOSトランジスタN21およ
びN22と、MOSトランジスタN21およびN22の
ドレインと電源ノードの間に接続されかつそのゲートが
MOSトランジスタN21およびN22の共通ドレイン
に結合されるpチャネルMOSトランジスタP21と、
出力ノードと電源ノードの間に接続されかつそのゲート
がMOSトランジスタP21のゲートに接続されるpチ
ャネルMOSトランジスタP22を含む。
【0180】セル電流源64dcは、そのゲートがnチ
ャネルMOSトランジスタN1のゲートに接続されるn
チャネルMOSトランジスタN31と、MOSトランジ
スタN31と電源ノードの間に互いに並列に接続されか
つそれぞれのゲートが、MOSトランジスタN31のド
レインに接続されるpチャネルMOSトランジスタP3
1およびP32と、電源ノードと出力ノードの間に接続
されかつそのゲートがMOSトランジスタP31および
P32のゲートに接続されるpチャネルMOSトランジ
スタP33を含む。
ャネルMOSトランジスタN1のゲートに接続されるn
チャネルMOSトランジスタN31と、MOSトランジ
スタN31と電源ノードの間に互いに並列に接続されか
つそれぞれのゲートが、MOSトランジスタN31のド
レインに接続されるpチャネルMOSトランジスタP3
1およびP32と、電源ノードと出力ノードの間に接続
されかつそのゲートがMOSトランジスタP31および
P32のゲートに接続されるpチャネルMOSトランジ
スタP33を含む。
【0181】MOSトランジスタN1、N11、N2
2、N21、N31は、同じサイズ(チャネル長とチャ
ネル幅の比)を有し、同じ電流供給力を有する。また、
MOSトランジスタP11、P12、P21、P22、
P31、P32、P33は、同じサイズ(チャネル長と
チャネル幅の比)を有し、同じ大きさの電流を流す。
2、N21、N31は、同じサイズ(チャネル長とチャ
ネル幅の比)を有し、同じ電流供給力を有する。また、
MOSトランジスタP11、P12、P21、P22、
P31、P32、P33は、同じサイズ(チャネル長と
チャネル幅の比)を有し、同じ大きさの電流を流す。
【0182】セル電流源64daにおいては、MOSト
ランジスタN1およびN11が、カレントミラー回路を
構成し、MOSトランジスタP11とP12とがカレン
トミラー回路を構成する。したがって、このセル電流源
64daからは、参照電流Iと同じ大きさの電流が出力
される。
ランジスタN1およびN11が、カレントミラー回路を
構成し、MOSトランジスタP11とP12とがカレン
トミラー回路を構成する。したがって、このセル電流源
64daからは、参照電流Iと同じ大きさの電流が出力
される。
【0183】セル電流源64dbにおいては、MOSト
ランジスタN21およびN22が、MOSトランジスタ
N1とカレントミラー回路を構成し、これらのMOSト
ランジスタN21およびN22に同じ大きさの電流Iが
流れる。これらのMOSトランジスタN21およびN2
2は、MOSトランジスタP21を介して電流が供給さ
れるため、MOSトランジスタP21には、電流2・I
が流れる。MOSトランジスタP21およびP22はカ
レントミラー回路を構成しており、したがって、MOS
トランジスタP22からは、電流2・Iが出力される。
ランジスタN21およびN22が、MOSトランジスタ
N1とカレントミラー回路を構成し、これらのMOSト
ランジスタN21およびN22に同じ大きさの電流Iが
流れる。これらのMOSトランジスタN21およびN2
2は、MOSトランジスタP21を介して電流が供給さ
れるため、MOSトランジスタP21には、電流2・I
が流れる。MOSトランジスタP21およびP22はカ
レントミラー回路を構成しており、したがって、MOS
トランジスタP22からは、電流2・Iが出力される。
【0184】セル電流源64dcにおいては、MOSト
ランジスタN31がMOSトランジスタN1とカレント
ミラー回路を構成し、電流Iを流す。このMOSトラン
ジスタN31は、MOSトランジスタP31およびP3
2から電流が供給される。したがって、これらのMOS
トランジスタP31およびP32それぞれにおいては電
流1/2・Iの大きさの電流が流れる。MOSトランジ
スタP33は、MOSトランジスタP31およびP32
とカレントミラー回路を構成している。したがって、M
OSトランジスタP33からは、電流1/2・Iの大き
さの電流が流れる。
ランジスタN31がMOSトランジスタN1とカレント
ミラー回路を構成し、電流Iを流す。このMOSトラン
ジスタN31は、MOSトランジスタP31およびP3
2から電流が供給される。したがって、これらのMOS
トランジスタP31およびP32それぞれにおいては電
流1/2・Iの大きさの電流が流れる。MOSトランジ
スタP33は、MOSトランジスタP31およびP32
とカレントミラー回路を構成している。したがって、M
OSトランジスタP33からは、電流1/2・Iの大き
さの電流が流れる。
【0185】他の電流4・I、1/4・I、…について
も、同様の構成を用いることにより、容易に作成するこ
とができる。
も、同様の構成を用いることにより、容易に作成するこ
とができる。
【0186】図32は、図27に示す遅延段66の構成
を概略的に示す図である。図32において、遅延段66
は、偶数段のインバータIV0〜IVmを含む。これら
のインバータIV0〜IVmは同一構成を備え、図32
においては、インバータIV0の構成を代表的に示す。
を概略的に示す図である。図32において、遅延段66
は、偶数段のインバータIV0〜IVmを含む。これら
のインバータIV0〜IVmは同一構成を備え、図32
においては、インバータIV0の構成を代表的に示す。
【0187】インバータIV0は、電源ノードと出力ノ
ードの間に直列に接続されるpチャネルMOSトランジ
スタP71およびP72と、出力ノードと接地ノードの
間に直列に接続されるnチャネルMOSトランジスタN
71およびN72を含む。MOSトランジスタP72お
よびN72のゲートへは、入力クロック信号CLKiが
与えられる。MOSトランジスタP71のゲートへは、
基準電圧Vrpが与えられ、MOSトランジスタN71
のゲートへは基準電圧Vrnが与えられる。MOSトラ
ンジスタP71は、図30に示すMOSトランジスタP
61とカレントミラー回路を構成し、MOSトランジス
タP61を流れる電流のミラー電流を供給する。MOS
トランジスタN71は、図30に示すMOSトランジス
タN61とカレントミラー回路を構成し、このMOSト
ランジスタN61を流れる電流のミラー電流を供給す
る。インバータIV0〜IVmの動作速度は、その動作
電流により決定される。したがって、基準電圧Vrpお
よびVrnの値を調整することにより、インバータIV
0〜IVmの動作電流、すなわち動作速度が調整され、
内部クロック信号intCLKの位相を調整することが
できる。この遅延段66へは、電源電圧Vcccが与え
られ、この電源電圧Vcccから、電流生成回路64b
が決定する動作電流が消費される。
ードの間に直列に接続されるpチャネルMOSトランジ
スタP71およびP72と、出力ノードと接地ノードの
間に直列に接続されるnチャネルMOSトランジスタN
71およびN72を含む。MOSトランジスタP72お
よびN72のゲートへは、入力クロック信号CLKiが
与えられる。MOSトランジスタP71のゲートへは、
基準電圧Vrpが与えられ、MOSトランジスタN71
のゲートへは基準電圧Vrnが与えられる。MOSトラ
ンジスタP71は、図30に示すMOSトランジスタP
61とカレントミラー回路を構成し、MOSトランジス
タP61を流れる電流のミラー電流を供給する。MOS
トランジスタN71は、図30に示すMOSトランジス
タN61とカレントミラー回路を構成し、このMOSト
ランジスタN61を流れる電流のミラー電流を供給す
る。インバータIV0〜IVmの動作速度は、その動作
電流により決定される。したがって、基準電圧Vrpお
よびVrnの値を調整することにより、インバータIV
0〜IVmの動作電流、すなわち動作速度が調整され、
内部クロック信号intCLKの位相を調整することが
できる。この遅延段66へは、電源電圧Vcccが与え
られ、この電源電圧Vcccから、電流生成回路64b
が決定する動作電流が消費される。
【0188】図33は、図27に示す退避回路68の構
成を概略的に示す図である。図33においては、カウン
タ62の1段に対応して設けられる退避回路の構成を示
す。図33において、カウンタ62に含まれるカウント
ビットBiを出力するカウンタ段62aは、ラッチ回路
を構成するインバータ62aaおよび62abを含む。
インバータ62aaの電流駆動力は、インバータ62a
bの電流駆動力よりも大きくされる。このカウンタ段6
2aの構成は任意であり、双方向(アップ/ダウン)の
カウント動作を行なう構成であり、かつそのカウント値
をラッチする構成であればよい。図33においては、カ
ウンタ62において、ラッチ段として代表的な、インバ
ータラッチを示す。
成を概略的に示す図である。図33においては、カウン
タ62の1段に対応して設けられる退避回路の構成を示
す。図33において、カウンタ62に含まれるカウント
ビットBiを出力するカウンタ段62aは、ラッチ回路
を構成するインバータ62aaおよび62abを含む。
インバータ62aaの電流駆動力は、インバータ62a
bの電流駆動力よりも大きくされる。このカウンタ段6
2aの構成は任意であり、双方向(アップ/ダウン)の
カウント動作を行なう構成であり、かつそのカウント値
をラッチする構成であればよい。図33においては、カ
ウンタ62において、ラッチ段として代表的な、インバ
ータラッチを示す。
【0189】退避回路68は、退避指示信号φsave
に応答して、このカウンタ段62aのラッチビットを転
送しかつロード指示信号φloadに従って、退避した
情報をカウンタ段62aへ転送する転送回路68aと、
転送回路68aを介して与えられたカウントビットをラ
ッチしかつ転送回路68aを介してカウンタ段62aへ
転送するレジスタ回路68bを含む。このレジスタ回路
68bは、ラッチ回路を構成するインバータ68baお
よび68bbを含む。インバータ68baは、カウンタ
段62aに含まれるインバータ62aaと反並行に接続
される。インバータ68baの電流駆動能力は、インバ
ータ68bbの電流駆動力よりも十分大きくされる。
に応答して、このカウンタ段62aのラッチビットを転
送しかつロード指示信号φloadに従って、退避した
情報をカウンタ段62aへ転送する転送回路68aと、
転送回路68aを介して与えられたカウントビットをラ
ッチしかつ転送回路68aを介してカウンタ段62aへ
転送するレジスタ回路68bを含む。このレジスタ回路
68bは、ラッチ回路を構成するインバータ68baお
よび68bbを含む。インバータ68baは、カウンタ
段62aに含まれるインバータ62aaと反並行に接続
される。インバータ68baの電流駆動能力は、インバ
ータ68bbの電流駆動力よりも十分大きくされる。
【0190】転送回路68aは、退避指示信号φsav
eおよびロード指示信号φloadに応答して導通し、
カウンタ段62aとレジスタ回路68bを接続するトラ
ンスファゲート68aaおよび68abを含む。転送回
路68aは、また、CMOSトランスミッションゲート
で構成されてもよい。
eおよびロード指示信号φloadに応答して導通し、
カウンタ段62aとレジスタ回路68bを接続するトラ
ンスファゲート68aaおよび68abを含む。転送回
路68aは、また、CMOSトランスミッションゲート
で構成されてもよい。
【0191】カウンタ62は、クロック電源電圧Vcc
cを動作電源電圧として受ける。一方、退避回路68
は、周辺電源電圧Vccpを動作電源電圧として受け
る。次に、この図33に示す退避回路の動作を、図34
に示す動作波形図を参照して説明する。
cを動作電源電圧として受ける。一方、退避回路68
は、周辺電源電圧Vccpを動作電源電圧として受け
る。次に、この図33に示す退避回路の動作を、図34
に示す動作波形図を参照して説明する。
【0192】パワーダウンモード移行時において、外部
クロックイネーブル信号extCKEがHレベルからL
レベルに駆動される。内部クロックイネーブル信号in
tCKEは、この外部クロックイネーブル信号extC
KEよりも半クロックサイクル遅れてLレベルに立下が
る。退避指示信号φsaveは、この外部クロックイネ
ーブル信号extCKEの立下がりと内部クロック信号
CLKiの立上がりに応答してワンショットのパルス形
態で発生される。この退避指示信号φsaveがHレベ
ルとなると、転送回路68aにおいて、トランスファゲ
ート68aaがオン状態となり、インバータ62aaの
出力信号が、退避回路68のレジスタ回路68bに転送
され、インバータ68baおよび68bbによりラッチ
される。
クロックイネーブル信号extCKEがHレベルからL
レベルに駆動される。内部クロックイネーブル信号in
tCKEは、この外部クロックイネーブル信号extC
KEよりも半クロックサイクル遅れてLレベルに立下が
る。退避指示信号φsaveは、この外部クロックイネ
ーブル信号extCKEの立下がりと内部クロック信号
CLKiの立上がりに応答してワンショットのパルス形
態で発生される。この退避指示信号φsaveがHレベ
ルとなると、転送回路68aにおいて、トランスファゲ
ート68aaがオン状態となり、インバータ62aaの
出力信号が、退避回路68のレジスタ回路68bに転送
され、インバータ68baおよび68bbによりラッチ
される。
【0193】次いで、内部クロックイネーブル信号in
tCKEがLレベルに立下がると、電源電圧Vcccの
発生動作が停止される(実施の形態2参照)。一方、退
避回路68は、周辺電源電圧Vccpを動作電源電圧と
して受けており、安定に、この退避したカウントビット
を保持する。
tCKEがLレベルに立下がると、電源電圧Vcccの
発生動作が停止される(実施の形態2参照)。一方、退
避回路68は、周辺電源電圧Vccpを動作電源電圧と
して受けており、安定に、この退避したカウントビット
を保持する。
【0194】パワーダウンモードが完了すると、まず外
部クロックイネーブル信号extCKEがHレベルに立
下がり、次いで、遅れて、内部クロックイネーブル信号
intCKEがHレベルに立上がる。この内部クロック
イネーブル信号intCKEの立上がりに応答して、ク
ロック電源回路が活性化され、電源電圧Vcccが基準
電圧レベルに上昇する。内部クロックイネーブル信号i
ntCKEの立上がりに応答して、ワンショットパルス
の形態で、ロード指示信号φloadが活性化される。
これにより、レジスタ回路68bに保持されたデータが
転送ゲート68abを介してカウンタ段62aへ転送さ
れる。カウンタ段62aは、電源電圧Vcccが安定状
態に到達しているため、退避回路68から転送されたカ
ウントビットを正確に保持することができる。これによ
りDLLは、パワーダウンモード解除後、その遅延量が
パワーダウン移行直前の遅延量に設定されており、高速
で、外部クロック信号に同期した内部クロック信号を生
成することができる。転送ロード指示信号φload
は、先の実施の形態2における初期化信号INITと同
じ信号であってもよい。また、カウンタ62の初期化
(リセット)後、保持カウント値のカウンタ62へのロ
ードが行なわれてもよい。
部クロックイネーブル信号extCKEがHレベルに立
下がり、次いで、遅れて、内部クロックイネーブル信号
intCKEがHレベルに立上がる。この内部クロック
イネーブル信号intCKEの立上がりに応答して、ク
ロック電源回路が活性化され、電源電圧Vcccが基準
電圧レベルに上昇する。内部クロックイネーブル信号i
ntCKEの立上がりに応答して、ワンショットパルス
の形態で、ロード指示信号φloadが活性化される。
これにより、レジスタ回路68bに保持されたデータが
転送ゲート68abを介してカウンタ段62aへ転送さ
れる。カウンタ段62aは、電源電圧Vcccが安定状
態に到達しているため、退避回路68から転送されたカ
ウントビットを正確に保持することができる。これによ
りDLLは、パワーダウンモード解除後、その遅延量が
パワーダウン移行直前の遅延量に設定されており、高速
で、外部クロック信号に同期した内部クロック信号を生
成することができる。転送ロード指示信号φload
は、先の実施の形態2における初期化信号INITと同
じ信号であってもよい。また、カウンタ62の初期化
(リセット)後、保持カウント値のカウンタ62へのロ
ードが行なわれてもよい。
【0195】この図33に示すように、退避回路68を
設けることにより、カウンタ62の構成要素に、ローV
thのMOSトランジスタを利用することができ、高速
動作を実現することができる。パワーダウンモード時に
おいても、電源電圧Vcccが接地電圧レベルに低下す
るため、このカウンタ62においては、リーク電流は生
じない。一方、退避回路68においては、ハイVthの
MOSトランジスタを利用する。パワーダウンモード時
においても、そのサブスレッショルドリーク電流は無視
することができ、低消費電流で、安定にカウントビット
値を保持することができる。
設けることにより、カウンタ62の構成要素に、ローV
thのMOSトランジスタを利用することができ、高速
動作を実現することができる。パワーダウンモード時に
おいても、電源電圧Vcccが接地電圧レベルに低下す
るため、このカウンタ62においては、リーク電流は生
じない。一方、退避回路68においては、ハイVthの
MOSトランジスタを利用する。パワーダウンモード時
においても、そのサブスレッショルドリーク電流は無視
することができ、低消費電流で、安定にカウントビット
値を保持することができる。
【0196】また、このデジタルDLLの構成におい
て、初期化指示信号INITに従って、位相比較器60
(図28参照)の各ラッチ回路のラッチノードを初期状
態に設定する構成が用いられればよい。また、さらに、
カウンタ62のカウント値の初期状態のリセットの後、
退避回路68からの退避されたカウントビットがカウン
タ62へ転送される構成が用いられてもよい。
て、初期化指示信号INITに従って、位相比較器60
(図28参照)の各ラッチ回路のラッチノードを初期状
態に設定する構成が用いられればよい。また、さらに、
カウンタ62のカウント値の初期状態のリセットの後、
退避回路68からの退避されたカウントビットがカウン
タ62へ転送される構成が用いられてもよい。
【0197】図35は、退避指示信号を発生する部分の
構成を概略的に示す図である。図35において、退避指
示信号発生回路は、外部クロックイネーブル信号ext
CKEを受けるインバータ70aと、インバータ70a
の出力信号と内部クロック信号CLKiを受けるAND
回路70bと、AND回路70bの出力信号の立上がり
に応答してワンショットのパルスを発生するワンショッ
トパルス発生回路70cを含む。このワンショットパル
ス発生回路70cから、退避指示信号φsaveが出力
される。したがって、この図35に示す回路構成を利用
すれば、図35の動作波形に示すタイミングで、退避指
示信号φsaveを生成することができる。
構成を概略的に示す図である。図35において、退避指
示信号発生回路は、外部クロックイネーブル信号ext
CKEを受けるインバータ70aと、インバータ70a
の出力信号と内部クロック信号CLKiを受けるAND
回路70bと、AND回路70bの出力信号の立上がり
に応答してワンショットのパルスを発生するワンショッ
トパルス発生回路70cを含む。このワンショットパル
ス発生回路70cから、退避指示信号φsaveが出力
される。したがって、この図35に示す回路構成を利用
すれば、図35の動作波形に示すタイミングで、退避指
示信号φsaveを生成することができる。
【0198】図36は、退避指示信号発生部の他の構成
を概略的に示す図である。図36において、退避指示信
号発生部は、外部クロックイネーブル信号extCKE
を受けるインバータ70dと、インバータ70dの出力
信号の立上がりに応答してワンショットのパルスを発生
するワンショットパルス発生回路70eを含む。ワンシ
ョットパルス発生回路70eから、退避指示信号φsa
veが出力される。この図36に示す構成に従えば、外
部クロックイネーブル信号extCKEの立下がりに応
答して、退避指示信号φsaveが生成される。この図
35および36に示す退避指示信号発生部の構成のいず
れを用いても、電源電圧Vcccが、安定な状態にある
間に、カウンタ62から退避回路68へ、カウントビッ
トを退避させることができる。
を概略的に示す図である。図36において、退避指示信
号発生部は、外部クロックイネーブル信号extCKE
を受けるインバータ70dと、インバータ70dの出力
信号の立上がりに応答してワンショットのパルスを発生
するワンショットパルス発生回路70eを含む。ワンシ
ョットパルス発生回路70eから、退避指示信号φsa
veが出力される。この図36に示す構成に従えば、外
部クロックイネーブル信号extCKEの立下がりに応
答して、退避指示信号φsaveが生成される。この図
35および36に示す退避指示信号発生部の構成のいず
れを用いても、電源電圧Vcccが、安定な状態にある
間に、カウンタ62から退避回路68へ、カウントビッ
トを退避させることができる。
【0199】ロード指示信号φloadは、先の図20
等に示す初期化指示信号INITを生成する回路構成を
利用することができる。
等に示す初期化指示信号INITを生成する回路構成を
利用することができる。
【0200】以上のように、この発明の実施の形態4に
従えば、クロック電源回路をパワーダウンモード時非活
性状態に保持しているため、クロック再生回路に、ロー
VthのMOSトランジスタを用いることができ、高速
動作するクロック再生回路を生成することができる。ま
た、パワーダウンモード時においては、クロック電源電
圧Vcccが、接地電圧レベルに低下するため、このク
ロック再生回路におけるリーク電流は生じず、超低消費
電流を実現することができる。
従えば、クロック電源回路をパワーダウンモード時非活
性状態に保持しているため、クロック再生回路に、ロー
VthのMOSトランジスタを用いることができ、高速
動作するクロック再生回路を生成することができる。ま
た、パワーダウンモード時においては、クロック電源電
圧Vcccが、接地電圧レベルに低下するため、このク
ロック再生回路におけるリーク電流は生じず、超低消費
電流を実現することができる。
【0201】また、DLLにおいて、カウント値をパワ
ーダウンモード時に退避回路に退避させて、パワーダウ
ンモード解除時、この退避回路の退避カウントビットを
再びカウンタに初期設定するように構成しているため、
パワーダウンモード解除後、高速で、外部クロック信号
に位相同期した内部クロック信号を生成することができ
る。
ーダウンモード時に退避回路に退避させて、パワーダウ
ンモード解除時、この退避回路の退避カウントビットを
再びカウンタに初期設定するように構成しているため、
パワーダウンモード解除後、高速で、外部クロック信号
に位相同期した内部クロック信号を生成することができ
る。
【0202】[実施の形態5]図37は、この発明の実
施の形態5に従うクロック発生器の構成を示す図であ
る。図37において、クロック発生器3は、パッド75
aおよび75bへ与えられる外部クロック信号eCLK
および/eCLKを受けて参照クロック信号RFCKを
生成するクロック入力バッファ80と、クロック入力バ
ッファ80からの参照クロック信号RFCKを遅延する
ダミー遅延回路(DMC)81と、サンプリングトリガ
信号SMPに応答して活性化され、参照クロック信号R
FCKを活性化時伝達するバッファ回路82と、ダミー
遅延回路81の出力クロック信号とバッファ回路82か
らのクロック信号との位相を比較し、第1の精度で、位
相同期したクロック信号CLKoを生成する周波数決定
回路83と、周波数決定回路83からのクロック信号C
LKoをバッファ処理するバッファ回路84と、このバ
ッファ回路84からのクロック信号に従ってクロック信
号CLKfを出力する微調整回路85と、微調整回路8
5の出力するクロック信号CLKfをバッファ処理する
バッファ回路86と、バッファ回路86からのクロック
信号を内部回路90へ分配するクロックツリー87と、
クロックツリー87の微調整回路85に最も近い出力ク
ロック信号intCLKを受けるレプリカバッファ88
を含む。
施の形態5に従うクロック発生器の構成を示す図であ
る。図37において、クロック発生器3は、パッド75
aおよび75bへ与えられる外部クロック信号eCLK
および/eCLKを受けて参照クロック信号RFCKを
生成するクロック入力バッファ80と、クロック入力バ
ッファ80からの参照クロック信号RFCKを遅延する
ダミー遅延回路(DMC)81と、サンプリングトリガ
信号SMPに応答して活性化され、参照クロック信号R
FCKを活性化時伝達するバッファ回路82と、ダミー
遅延回路81の出力クロック信号とバッファ回路82か
らのクロック信号との位相を比較し、第1の精度で、位
相同期したクロック信号CLKoを生成する周波数決定
回路83と、周波数決定回路83からのクロック信号C
LKoをバッファ処理するバッファ回路84と、このバ
ッファ回路84からのクロック信号に従ってクロック信
号CLKfを出力する微調整回路85と、微調整回路8
5の出力するクロック信号CLKfをバッファ処理する
バッファ回路86と、バッファ回路86からのクロック
信号を内部回路90へ分配するクロックツリー87と、
クロックツリー87の微調整回路85に最も近い出力ク
ロック信号intCLKを受けるレプリカバッファ88
を含む。
【0203】レプリカバッファ88からのクロック信号
と参照クロック信号RFCKの位相比較に従って、微調
整回路85は、その出力クロック信号CLKfの位相を
調整する。クロック入力バッファ80およびバッファ回
路84は、遅延時間Taを有し、バッファ回路86およ
びレプリカバッファ88は、遅延時間Tcを有する。サ
ンプリングバッファ回路82は、遅延時間Tbを有す
る。ダミー遅延回路81は、遅延時間2・Tb+Tg+
Taを有する。これは、周波数決定回路83は、その構
成については後に詳細に説明するが、フォワードディレ
イチェーンおよびバックワードディレイチェーンを含ん
でおり、このバッファ回路82からの出力信号に対する
遅延は、フォワードディレイチェーンおよびバックワー
ドディレイチェーン両者において影響を及ぼすため、ダ
ミー遅延回路81においては、遅延時間2・Tbが設定
される。遅延時間Tgは、この周波数決定回路83にお
けるフォワードディレイチェーンの遅延段を選択するた
めのタップ段の遅延時間を示す。
と参照クロック信号RFCKの位相比較に従って、微調
整回路85は、その出力クロック信号CLKfの位相を
調整する。クロック入力バッファ80およびバッファ回
路84は、遅延時間Taを有し、バッファ回路86およ
びレプリカバッファ88は、遅延時間Tcを有する。サ
ンプリングバッファ回路82は、遅延時間Tbを有す
る。ダミー遅延回路81は、遅延時間2・Tb+Tg+
Taを有する。これは、周波数決定回路83は、その構
成については後に詳細に説明するが、フォワードディレ
イチェーンおよびバックワードディレイチェーンを含ん
でおり、このバッファ回路82からの出力信号に対する
遅延は、フォワードディレイチェーンおよびバックワー
ドディレイチェーン両者において影響を及ぼすため、ダ
ミー遅延回路81においては、遅延時間2・Tbが設定
される。遅延時間Tgは、この周波数決定回路83にお
けるフォワードディレイチェーンの遅延段を選択するた
めのタップ段の遅延時間を示す。
【0204】クロックツリーは鏡映対称に配置されるバ
ッファを含み、内部回路90の各バッファへ同じ遅延時
間でクロック信号を伝達する。内部回路90は、アドレ
スバッファおよび制御信号入力バッファを含む。
ッファを含み、内部回路90の各バッファへ同じ遅延時
間でクロック信号を伝達する。内部回路90は、アドレ
スバッファおよび制御信号入力バッファを含む。
【0205】この図37に示すクロック発生器3の構成
において、同期動作に関連する周波数決定回路83およ
び微調整回路85は、クロック電源電圧Vcccを動作
電源電圧として受ける。クロック入力バッファ80、ダ
ミー遅延回路81、サンプリングバッファ回路82、バ
ッファ回路84および86、クロックツリー87、およ
びレプリカバッファ88は、動作電源電圧として周辺電
源電圧Vccpを受ける。これらのバッファ回路は、大
きな電流駆動力が必要とされるため、その動作により、
同期動作を行なう周波数決定回路83および微調整回路
85の動作電源電圧が変動するのを防止し、これによ
り、安定に同期動作を行なわせる。
において、同期動作に関連する周波数決定回路83およ
び微調整回路85は、クロック電源電圧Vcccを動作
電源電圧として受ける。クロック入力バッファ80、ダ
ミー遅延回路81、サンプリングバッファ回路82、バ
ッファ回路84および86、クロックツリー87、およ
びレプリカバッファ88は、動作電源電圧として周辺電
源電圧Vccpを受ける。これらのバッファ回路は、大
きな電流駆動力が必要とされるため、その動作により、
同期動作を行なう周波数決定回路83および微調整回路
85の動作電源電圧が変動するのを防止し、これによ
り、安定に同期動作を行なわせる。
【0206】また、クロックイネーブル信号CKEの非
活性化時、すなわちパワーダウンモード時またはスタン
バイ状態時においては、周波数決定回路83および微調
整回路85が動作を停止する(電源電圧Vcccが、接
地電圧レベルに低下される)ため、その不安定な信号電
位が、これらのバッファ回路に与えられても動作しない
ように、これらのバッファ回路80、81、82、8
4、86、87および88は、クロックイネーブル信号
CKEの非活性化時、非活性状態とされる。これによ
り、スタンバイ状態時における消費電流の低減および誤
動作の防止を図る。
活性化時、すなわちパワーダウンモード時またはスタン
バイ状態時においては、周波数決定回路83および微調
整回路85が動作を停止する(電源電圧Vcccが、接
地電圧レベルに低下される)ため、その不安定な信号電
位が、これらのバッファ回路に与えられても動作しない
ように、これらのバッファ回路80、81、82、8
4、86、87および88は、クロックイネーブル信号
CKEの非活性化時、非活性状態とされる。これによ
り、スタンバイ状態時における消費電流の低減および誤
動作の防止を図る。
【0207】微調整回路85は、レプリカバッファ88
からのクロック信号とクロック入力バッファ80からの
クロック信号RFCKの位相比較結果に従ってその出力
クロック信号CLKfの位相を調整する。周波数決定回
路83は、その内部に含まれる遅延段が、比較的大きな
遅延時間を有しており、遅延段1段の遅延時間TDの精
度でその出力クロック信号CLKoと外部クロック信号
eCLKの位相を同期させる。一方、微調整回路85
は、この第1の精度(遅延時間TD)よりも精度の高い
第2の精度(TD/n)で位相調整を行なう。この微調
整回路85の位相調整範囲は、周波数決定回路83に含
まれる1遅延段の遅延時間である。
からのクロック信号とクロック入力バッファ80からの
クロック信号RFCKの位相比較結果に従ってその出力
クロック信号CLKfの位相を調整する。周波数決定回
路83は、その内部に含まれる遅延段が、比較的大きな
遅延時間を有しており、遅延段1段の遅延時間TDの精
度でその出力クロック信号CLKoと外部クロック信号
eCLKの位相を同期させる。一方、微調整回路85
は、この第1の精度(遅延時間TD)よりも精度の高い
第2の精度(TD/n)で位相調整を行なう。この微調
整回路85の位相調整範囲は、周波数決定回路83に含
まれる1遅延段の遅延時間である。
【0208】微調整回路85は、その調整範囲を超えて
位相を調整する必要がある場合には、アップ指示信号T
UPおよびダウン指示信号TDOWNを選択的に活性化
して、周波数決定回路83のディレイチェーンの遅延段
を1段シフトさせる(図38参照)。この動作は、カウ
ンタの桁上げ/桁下げ動作に類似する。これにより、周
波数決定回路83の遅延段数を低減することができる。
位相を調整する必要がある場合には、アップ指示信号T
UPおよびダウン指示信号TDOWNを選択的に活性化
して、周波数決定回路83のディレイチェーンの遅延段
を1段シフトさせる(図38参照)。この動作は、カウ
ンタの桁上げ/桁下げ動作に類似する。これにより、周
波数決定回路83の遅延段数を低減することができる。
【0209】この図37に示すクロック発生器3におい
ては、外部クロック信号eCLKとクロックツリー87
の出力する内部クロック信号intCLKの位相を等し
くする。この場合、高速で、外部クロック信号eCLK
と内部クロック信号intCLKの位相同期を確立する
ために、回路配置を調整する。
ては、外部クロック信号eCLKとクロックツリー87
の出力する内部クロック信号intCLKの位相を等し
くする。この場合、高速で、外部クロック信号eCLK
と内部クロック信号intCLKの位相同期を確立する
ために、回路配置を調整する。
【0210】図39は、クロック発生器3の内部配線に
おける信号伝搬遅延を概略的に示す図である。図39に
おいて、クロック入力パッド75aおよび75bから微
調整回路85のノードDに至る経路の信号伝搬遅延時間
は、Laに設定され、また周波数決定回路83のクロッ
ク出力ノードBから微調整回路85のクロック入力ノー
ドCの間の信号伝搬遅延時間が、Laに設定される。ま
た、微調整回路85のクロック出力ノードからクロック
ツリー87を介してクロックツリーの回路作用点(クロ
ック信号出力ノード)Aまでに至る経路の信号伝搬遅延
時間はLbに設定される。回路作用点Aから微調整回路
85の入力ノードEに至る伝搬経路の遅延時間がLbに
設定される。
おける信号伝搬遅延を概略的に示す図である。図39に
おいて、クロック入力パッド75aおよび75bから微
調整回路85のノードDに至る経路の信号伝搬遅延時間
は、Laに設定され、また周波数決定回路83のクロッ
ク出力ノードBから微調整回路85のクロック入力ノー
ドCの間の信号伝搬遅延時間が、Laに設定される。ま
た、微調整回路85のクロック出力ノードからクロック
ツリー87を介してクロックツリーの回路作用点(クロ
ック信号出力ノード)Aまでに至る経路の信号伝搬遅延
時間はLbに設定される。回路作用点Aから微調整回路
85の入力ノードEに至る伝搬経路の遅延時間がLbに
設定される。
【0211】遅延時間LaおよびLbを互いに等しく設
定する。この場合、微調整回路85においては、ノード
DおよびEに与えられるクロック信号の位相差が0とな
るようにクロック信号CLKfの位相を調整する。ノー
ドAから微調整回路85のクロック入力ノードEの伝搬
経路の信号伝搬遅延時間は、Lbであり、またクロック
入力ノード75a,75bから微調整回路85のクロッ
ク入力ノードDに至る経路の信号伝搬遅延時間がLbで
あり、互いに等しい。したがって、この微調整回路85
においてノードDおよびEのクロックの位相を等しくす
ることにより、ノードAのクロック信号intCLKと
クロック入力パッド75aのクロック信号eCLKの位
相を等しくすることができる。微調整回路85は、ノー
ドBからの信号を遅延して、出力クロック信号CLKf
を生成している。ノードBのクロック信号CLKoは、
周波数決定回路83により、クロック入力パッド75a
に与えられるクロック信号eCLKに位相同期してい
る。したがって、微調整回路85は、同様、外部クロッ
ク信号eCLKに従ってその出力クロック信号CLKf
の位相を調整している。したがって、この微調整回路8
5における位相調整時において、信号TUPおよびTD
OWNに従って周波数決定回路83の遅延量を調整した
場合、正確に、このノードBからのクロック信号CLK
oを、外部クロック信号eCLKに位相同期させること
ができる。図40は、クロック発生器3の概略的配置を
示す図である。図40において、微調整回路85は、ク
ロック入力パッド75とクロックツリー87の回路作用
点のほぼ中間位置に配置される。周波数決定回路83
は、クロック入力ノード75と微調整回路85の間に配
設される。微調整回路85とクロック入力パッド75の
間の信号伝搬遅延時間と微調整回路85からクロックツ
リー87の回路作用点Aの間の信号伝搬遅延をともにL
と等しくすることができ、図39に示すように、各信号
伝搬遅延経路の伝搬遅延時間を容易に等しくすることが
できる。これにより、容易に、パワーダウンモード(ス
タンバイモード)解除時において、外部クロック信号に
同期して内部クロック信号を生成することができる。
定する。この場合、微調整回路85においては、ノード
DおよびEに与えられるクロック信号の位相差が0とな
るようにクロック信号CLKfの位相を調整する。ノー
ドAから微調整回路85のクロック入力ノードEの伝搬
経路の信号伝搬遅延時間は、Lbであり、またクロック
入力ノード75a,75bから微調整回路85のクロッ
ク入力ノードDに至る経路の信号伝搬遅延時間がLbで
あり、互いに等しい。したがって、この微調整回路85
においてノードDおよびEのクロックの位相を等しくす
ることにより、ノードAのクロック信号intCLKと
クロック入力パッド75aのクロック信号eCLKの位
相を等しくすることができる。微調整回路85は、ノー
ドBからの信号を遅延して、出力クロック信号CLKf
を生成している。ノードBのクロック信号CLKoは、
周波数決定回路83により、クロック入力パッド75a
に与えられるクロック信号eCLKに位相同期してい
る。したがって、微調整回路85は、同様、外部クロッ
ク信号eCLKに従ってその出力クロック信号CLKf
の位相を調整している。したがって、この微調整回路8
5における位相調整時において、信号TUPおよびTD
OWNに従って周波数決定回路83の遅延量を調整した
場合、正確に、このノードBからのクロック信号CLK
oを、外部クロック信号eCLKに位相同期させること
ができる。図40は、クロック発生器3の概略的配置を
示す図である。図40において、微調整回路85は、ク
ロック入力パッド75とクロックツリー87の回路作用
点のほぼ中間位置に配置される。周波数決定回路83
は、クロック入力ノード75と微調整回路85の間に配
設される。微調整回路85とクロック入力パッド75の
間の信号伝搬遅延時間と微調整回路85からクロックツ
リー87の回路作用点Aの間の信号伝搬遅延をともにL
と等しくすることができ、図39に示すように、各信号
伝搬遅延経路の伝搬遅延時間を容易に等しくすることが
できる。これにより、容易に、パワーダウンモード(ス
タンバイモード)解除時において、外部クロック信号に
同期して内部クロック信号を生成することができる。
【0212】図41は、図39に示す周波数決定回路8
3の構成を概略的に示す図である。図41において、周
波数決定回路83は、ダミー遅延回路81の出力信号を
遅延するフォワードディレイチェーン92と、バッファ
82の出力信号とフォワードディレイチェーン92の各
遅延段の出力信号とを比較し、位相の一致した信号を選
択するタップチェーン94と、タップチェーン94の出
力信号を遅延するバックワードディレイチェーン96を
含む。フォワードディレイチェーン92は、それぞれが
単位遅延時間を有する複数のカスケード接続される遅延
段92aを含む。タップチェーン94は、このフォワー
ドディレイチェーン92の各遅延段92aそれぞれに対
応して設けられるタップ94aを有し、タップ94a
は、対応のフォワードディレイチェーン92の遅延段の
出力信号とバッファ82から与えられるクロック信号の
位相の一致/不一致を判定し、該一致したときに対応の
遅延段の出力信号を選択的に通過させる。バックワード
ディレイチェーン96は、カスケード接続される遅延段
96aを有し、フォワードディレイチェーン92と逆方
向に、タップチェーン94から与えられたクロック信号
を伝達する。遅延段92aおよび96aは、同じ遅延時
間(TD)を有する。タップチェーン94のタップ94
aは、フリップフロップ(ラッチ回路)を有し、タップ
チェーンにおける選択タップの状態を保持する。このタ
ップチェーン92へは、また、図39に示す微調整回路
85からのアップ指示信号およびダウン指示信号TUP
およびTDOWNが与えられる。これらの指示信号TU
PおよびTDOWNが与えられると、タップチェーン9
4は、選択タップを、1段指定された方向にシフトす
る。次に、この図41に示す周波数決定回路83の動作
を図42に示すタイミングチャートを参照して説明す
る。
3の構成を概略的に示す図である。図41において、周
波数決定回路83は、ダミー遅延回路81の出力信号を
遅延するフォワードディレイチェーン92と、バッファ
82の出力信号とフォワードディレイチェーン92の各
遅延段の出力信号とを比較し、位相の一致した信号を選
択するタップチェーン94と、タップチェーン94の出
力信号を遅延するバックワードディレイチェーン96を
含む。フォワードディレイチェーン92は、それぞれが
単位遅延時間を有する複数のカスケード接続される遅延
段92aを含む。タップチェーン94は、このフォワー
ドディレイチェーン92の各遅延段92aそれぞれに対
応して設けられるタップ94aを有し、タップ94a
は、対応のフォワードディレイチェーン92の遅延段の
出力信号とバッファ82から与えられるクロック信号の
位相の一致/不一致を判定し、該一致したときに対応の
遅延段の出力信号を選択的に通過させる。バックワード
ディレイチェーン96は、カスケード接続される遅延段
96aを有し、フォワードディレイチェーン92と逆方
向に、タップチェーン94から与えられたクロック信号
を伝達する。遅延段92aおよび96aは、同じ遅延時
間(TD)を有する。タップチェーン94のタップ94
aは、フリップフロップ(ラッチ回路)を有し、タップ
チェーンにおける選択タップの状態を保持する。このタ
ップチェーン92へは、また、図39に示す微調整回路
85からのアップ指示信号およびダウン指示信号TUP
およびTDOWNが与えられる。これらの指示信号TU
PおよびTDOWNが与えられると、タップチェーン9
4は、選択タップを、1段指定された方向にシフトす
る。次に、この図41に示す周波数決定回路83の動作
を図42に示すタイミングチャートを参照して説明す
る。
【0213】参照クロック信号RFCKは、外部クロッ
ク信号eCLKに対し遅延時間Taを有している(クロ
ック入力バッファ80の遅延時間)。この参照クロック
信号RFCKは、ダミー遅延回路81を介してフォワー
ドディレイチェーン92へ与えられる。このダミー遅延
回路81は、遅延時間Ta+Tg+2Tbを有してい
る。サンプリングトリガ信号SMPは、Lレベルであ
り、バッファ82は、非活性状態にある。したがって、
タップチェーン92は、このサイクルにおいては、参照
クロック信号RFCKの伝達は禁止される。
ク信号eCLKに対し遅延時間Taを有している(クロ
ック入力バッファ80の遅延時間)。この参照クロック
信号RFCKは、ダミー遅延回路81を介してフォワー
ドディレイチェーン92へ与えられる。このダミー遅延
回路81は、遅延時間Ta+Tg+2Tbを有してい
る。サンプリングトリガ信号SMPは、Lレベルであ
り、バッファ82は、非活性状態にある。したがって、
タップチェーン92は、このサイクルにおいては、参照
クロック信号RFCKの伝達は禁止される。
【0214】次のクロックサイクルにおいて、サンプリ
ング信号SMPが活性状態とされ、バッファ82が活性
化され、参照クロック信号RFCKをタップチェーン9
4へ与える。バッファ82は、遅延時間Tbを有してお
り、したがって、このバッファ82からの出力信号は、
外部クロック信号eCLKに対し、遅延時間Ta+Tb
を有している。タップチェーン94の各タップ段94a
においては、フォワードディレイチェーン92の各遅延
段92aの出力信号とバッファ82からのクロック信号
との位相の一致/不一致を判定する。バッファ82の出
力信号と位相の一致したフォワードディレイチェーン9
2の出力信号が選択されてタップチェーン94を介して
バックワードディレイチェーン96へ与えられる。タッ
プチェーン94のタップ段94aは遅延時間Tgを有し
ている。このタップチェーン94の出力信号が、バック
ワードディレイチェーン96を介してフォワードディレ
イチェーン92における遅延段の段数と同じ段数の遅延
段を介して伝達されてクロック信号CLKoが生成され
る。この場合、フォワードディレイチェーン92および
バックワードディレイチェーン96両者において、クロ
ック信号の遅延時間はTである。このディレイチェーン
92および96における遅延時間Tは、次式で求められ
る。
ング信号SMPが活性状態とされ、バッファ82が活性
化され、参照クロック信号RFCKをタップチェーン9
4へ与える。バッファ82は、遅延時間Tbを有してお
り、したがって、このバッファ82からの出力信号は、
外部クロック信号eCLKに対し、遅延時間Ta+Tb
を有している。タップチェーン94の各タップ段94a
においては、フォワードディレイチェーン92の各遅延
段92aの出力信号とバッファ82からのクロック信号
との位相の一致/不一致を判定する。バッファ82の出
力信号と位相の一致したフォワードディレイチェーン9
2の出力信号が選択されてタップチェーン94を介して
バックワードディレイチェーン96へ与えられる。タッ
プチェーン94のタップ段94aは遅延時間Tgを有し
ている。このタップチェーン94の出力信号が、バック
ワードディレイチェーン96を介してフォワードディレ
イチェーン92における遅延段の段数と同じ段数の遅延
段を介して伝達されてクロック信号CLKoが生成され
る。この場合、フォワードディレイチェーン92および
バックワードディレイチェーン96両者において、クロ
ック信号の遅延時間はTである。このディレイチェーン
92および96における遅延時間Tは、次式で求められ
る。
【0215】ここで、外部クロック信号eCLKのサイ
クルをtCKとする。参照クロック信号RFCKは、外
部クロック信号eCLKに対し遅延時間Taを有してお
り、ダミー遅延回路81は、この参照クロック信号RF
CKを、時間Ta+Tg+2Tb遅延している。このフ
ォワードディレイチェーン92の遅延信号が、バッファ
82の出力信号と位相が同じとなる。したがって、次式
が求められる。
クルをtCKとする。参照クロック信号RFCKは、外
部クロック信号eCLKに対し遅延時間Taを有してお
り、ダミー遅延回路81は、この参照クロック信号RF
CKを、時間Ta+Tg+2Tb遅延している。このフ
ォワードディレイチェーン92の遅延信号が、バッファ
82の出力信号と位相が同じとなる。したがって、次式
が求められる。
【0216】tCK+Ta+Tb=Ta+Ta+Tg+
2・Tb+T T=tCK−(Ta+Tb+Tb) このフォワードディレイチェーン92の出力信号は、タ
ップ段94aおよびバックワードディレイチェーン96
を介して遅延される。したがって、このクロック信号C
LKoは、外部クロック信号eCLKに対し、次式で示
される遅延時間を有している。
2・Tb+T T=tCK−(Ta+Tb+Tb) このフォワードディレイチェーン92の出力信号は、タ
ップ段94aおよびバックワードディレイチェーン96
を介して遅延される。したがって、このクロック信号C
LKoは、外部クロック信号eCLKに対し、次式で示
される遅延時間を有している。
【0217】 tCK+Ta+Tb+Tg+T=2・tCK したがって、このバックワードディレイチェーン96か
らは、2つ後の外部クロック信号eCLKに位相同期し
たクロック信号CLKoが出力される。この状態は、ア
ップ指示信号TUPおよびTDOWNが一定値を保持す
る限り、一定に保持される。ただし、サンプリング信号
SMPが活性化されて、バッファ82が活性化される
と、そのときには、この周波数決定回路83において周
波数決定動作が実行され、タップチェーン94が最適タ
ップを選択して保持する。
らは、2つ後の外部クロック信号eCLKに位相同期し
たクロック信号CLKoが出力される。この状態は、ア
ップ指示信号TUPおよびTDOWNが一定値を保持す
る限り、一定に保持される。ただし、サンプリング信号
SMPが活性化されて、バッファ82が活性化される
と、そのときには、この周波数決定回路83において周
波数決定動作が実行され、タップチェーン94が最適タ
ップを選択して保持する。
【0218】この周波数決定回路83においては、遅延
段92aおよび96aの有する遅延時間(第1の精度)
の誤差が生じる。この誤差を、微調整回路85で調整す
る。
段92aおよび96aの有する遅延時間(第1の精度)
の誤差が生じる。この誤差を、微調整回路85で調整す
る。
【0219】図43は、図39に示す微調整回路85の
構成をより具体的に示す図である。図43において微調
整回路85は、ノードDに与えられるクロック信号とノ
ードEに与えられるクロック信号の位相を比較する位相
比較回路100と、位相比較回路100からのカウント
アップ指示信号UPおよびカウントダウン指示信号DO
WNに従って双方向にその格納データをシフトする双方
向シフトレジスタ102と、双方向シフトレジスタ10
2の出力信号に従ってその遅延量が設定される微調ディ
レイチェーン104を含む。この微調ディレイチェーン
104は、その遅延時間がTD/nに設定されるn段の
遅延段104aを有する。したがって、この微調ディレ
イチェーン104の最大遅延時間は、図41に示すフォ
ワードディレイチェーン92およびバックワードディレ
イチェーン96における各遅延段92aおよび96aの
有する遅延時間に等しい。微調ディレイチェーン104
は、TD/nのステップで、クロック信号の遅延時間を
調整する。双方向シフトレジスタ102は、微調ディレ
イチェーン104の遅延段104aそれぞれに対応して
設けられるレジスタ102aを含む。この双方向シフト
レジスタ102は、リング状に、その格納データをシフ
トさせることができる。
構成をより具体的に示す図である。図43において微調
整回路85は、ノードDに与えられるクロック信号とノ
ードEに与えられるクロック信号の位相を比較する位相
比較回路100と、位相比較回路100からのカウント
アップ指示信号UPおよびカウントダウン指示信号DO
WNに従って双方向にその格納データをシフトする双方
向シフトレジスタ102と、双方向シフトレジスタ10
2の出力信号に従ってその遅延量が設定される微調ディ
レイチェーン104を含む。この微調ディレイチェーン
104は、その遅延時間がTD/nに設定されるn段の
遅延段104aを有する。したがって、この微調ディレ
イチェーン104の最大遅延時間は、図41に示すフォ
ワードディレイチェーン92およびバックワードディレ
イチェーン96における各遅延段92aおよび96aの
有する遅延時間に等しい。微調ディレイチェーン104
は、TD/nのステップで、クロック信号の遅延時間を
調整する。双方向シフトレジスタ102は、微調ディレ
イチェーン104の遅延段104aそれぞれに対応して
設けられるレジスタ102aを含む。この双方向シフト
レジスタ102は、リング状に、その格納データをシフ
トさせることができる。
【0220】微調整回路85は、さらに、双方向シフト
レジスタ102に含まれる初段および最終段レジスタR
AおよびRBの出力信号を受け、両レジスタ間のシフト
動作時に、タップアップ指示信号TUPおよびタップダ
ウン信号TDOWNの一方を活性化する判定回路106
を含む。この判定回路106は、双方向シフトレジスタ
102の格納値の、最小値(レジスタRB)から最大値
(レジスタRA)への移行時においてはタップダウン指
示信号TDOWNを活性化し、周波数決定回路における
遅延時間を短くする。一方、この双方向シフトレジスタ
102において、その出力値が最大値(レジスタRA)
から最小値(レジスタRB)へ移行するとき、判定回路
106は、タップアップ指示信号TUPを活性化して、
周波数決定回路における遅延時間を1遅延段分(各ディ
レイチェーンにおいて)大きくする。これにより、周波
数決定回路83において遅延時間TDの精度で設定され
たクロック信号の位相は、さらにTD/nの精度で調整
し、クロック信号の位相差が遅延時間TDよりも大きい
場合(微調整範囲を越えるとき)には、周波数決定回路
の遅延時間を調整して、高速で、外部クロック信号と内
部クロック信号との位相同期を確立する。また、この粗
調整および微調整とすることにより、周波数決定回路に
おいて、遅延段の段数を少なくすることができ、回路構
成要素数を低減することができる。次に、この図43に
示す微調整回路85の動作を簡単に、図44に示す信号
波形図を参照して説明する。
レジスタ102に含まれる初段および最終段レジスタR
AおよびRBの出力信号を受け、両レジスタ間のシフト
動作時に、タップアップ指示信号TUPおよびタップダ
ウン信号TDOWNの一方を活性化する判定回路106
を含む。この判定回路106は、双方向シフトレジスタ
102の格納値の、最小値(レジスタRB)から最大値
(レジスタRA)への移行時においてはタップダウン指
示信号TDOWNを活性化し、周波数決定回路における
遅延時間を短くする。一方、この双方向シフトレジスタ
102において、その出力値が最大値(レジスタRA)
から最小値(レジスタRB)へ移行するとき、判定回路
106は、タップアップ指示信号TUPを活性化して、
周波数決定回路における遅延時間を1遅延段分(各ディ
レイチェーンにおいて)大きくする。これにより、周波
数決定回路83において遅延時間TDの精度で設定され
たクロック信号の位相は、さらにTD/nの精度で調整
し、クロック信号の位相差が遅延時間TDよりも大きい
場合(微調整範囲を越えるとき)には、周波数決定回路
の遅延時間を調整して、高速で、外部クロック信号と内
部クロック信号との位相同期を確立する。また、この粗
調整および微調整とすることにより、周波数決定回路に
おいて、遅延段の段数を少なくすることができ、回路構
成要素数を低減することができる。次に、この図43に
示す微調整回路85の動作を簡単に、図44に示す信号
波形図を参照して説明する。
【0221】今、図44に示すように、ノードDのクロ
ック信号がノードEのクロック信号よりも、時間TD+
τだけ進んでいる場合を考える。この場合、位相比較回
路100は、カウントアップ指示信号UPを活性化し、
双方向シフトレジスタ102において、図43の右方向
に、シフト動作を開始させ、微調ディレイチェーン10
4の遅延時間を短くして、クロックバッファ86からの
クロック信号の位相を進める。双方向シフトレジスタ1
02の最小遅延に相当するレジスタRBの出力信号が活
性状態となった場合においても、依然ノードDとノード
Eのクロック信号の位相差はτだけ存在する。その場
合、位相比較回路100は、再びカウントアップ指示信
号UPを活性化する。双方向シフトレジスタ102にお
いては、レジスタRBからレジスタRAへ、その活性状
態の信号が伝達される。判定回路106は、このシフト
動作を検出すると、タップダウン指示信号TDWNを活
性化し、周波数決定回路におけるクロック信号(クロッ
ク信号CLKo)の位相を1遅延段分速くする。ノード
Eのクロック信号が、ノードDのクロック信号よりも、
時間TD−τの時間だけ位相が速くされるが、しかしな
がら、このとき、微調ディレイチェーン104の遅延量
は、双方向シフトレジスタのシフト動作により、最大値
TDであり、実際の遅延時間はτである。この状態にお
いて再び位相比較回路100が比較動作を行なって、カ
ウントアップ(シフトアップ)指示信号UPを活性状態
にし、双方向シフトレジスタ102においてシフト動作
を行なわせる。再び、微調ディレイチェーン104の遅
延時間を短くして、ノードEのクロック信号の位相を速
くすることができる。いわゆる桁上げ/桁下げ動作と同
様にして、周波数決定回路の遅延量を調整して、この微
小微調整回路85において微調整動作を行ない、高速
で、内部クロック信号と外部クロック信号の位相を同期
させることができる。
ック信号がノードEのクロック信号よりも、時間TD+
τだけ進んでいる場合を考える。この場合、位相比較回
路100は、カウントアップ指示信号UPを活性化し、
双方向シフトレジスタ102において、図43の右方向
に、シフト動作を開始させ、微調ディレイチェーン10
4の遅延時間を短くして、クロックバッファ86からの
クロック信号の位相を進める。双方向シフトレジスタ1
02の最小遅延に相当するレジスタRBの出力信号が活
性状態となった場合においても、依然ノードDとノード
Eのクロック信号の位相差はτだけ存在する。その場
合、位相比較回路100は、再びカウントアップ指示信
号UPを活性化する。双方向シフトレジスタ102にお
いては、レジスタRBからレジスタRAへ、その活性状
態の信号が伝達される。判定回路106は、このシフト
動作を検出すると、タップダウン指示信号TDWNを活
性化し、周波数決定回路におけるクロック信号(クロッ
ク信号CLKo)の位相を1遅延段分速くする。ノード
Eのクロック信号が、ノードDのクロック信号よりも、
時間TD−τの時間だけ位相が速くされるが、しかしな
がら、このとき、微調ディレイチェーン104の遅延量
は、双方向シフトレジスタのシフト動作により、最大値
TDであり、実際の遅延時間はτである。この状態にお
いて再び位相比較回路100が比較動作を行なって、カ
ウントアップ(シフトアップ)指示信号UPを活性状態
にし、双方向シフトレジスタ102においてシフト動作
を行なわせる。再び、微調ディレイチェーン104の遅
延時間を短くして、ノードEのクロック信号の位相を速
くすることができる。いわゆる桁上げ/桁下げ動作と同
様にして、周波数決定回路の遅延量を調整して、この微
小微調整回路85において微調整動作を行ない、高速
で、内部クロック信号と外部クロック信号の位相を同期
させることができる。
【0222】なお、図44においては、ノードDのクロ
ック信号が、ノードEのクロック信号よりも位相が速い
場合を示している。しかしながら、逆に、ノードDのク
ロック信号の位相が、ノードEのクロック信号の位相よ
りも遅い場合においては、位相比較回路100からは、
カウントダウン(シフトダウン)指示信号DWNが生成
され、判定回路106が、タップアップ指示信号TUP
を活性状態とする。
ック信号が、ノードEのクロック信号よりも位相が速い
場合を示している。しかしながら、逆に、ノードDのク
ロック信号の位相が、ノードEのクロック信号の位相よ
りも遅い場合においては、位相比較回路100からは、
カウントダウン(シフトダウン)指示信号DWNが生成
され、判定回路106が、タップアップ指示信号TUP
を活性状態とする。
【0223】この微調ディレイチェーン104は、n段
の遅延段で構成され、双方向シフトレジスタ102の出
力信号に従って、この遅延段の出力信号が選択される構
成を用いられてもよい。これに代えて、後に詳細に説明
するように、インバータ遅延回路の動作電流が、双方向
シフトレジスタ102の出力信号に従って調整されて、
遅延時間が調整される構成が用いられてもよい。
の遅延段で構成され、双方向シフトレジスタ102の出
力信号に従って、この遅延段の出力信号が選択される構
成を用いられてもよい。これに代えて、後に詳細に説明
するように、インバータ遅延回路の動作電流が、双方向
シフトレジスタ102の出力信号に従って調整されて、
遅延時間が調整される構成が用いられてもよい。
【0224】図45は、図43に示す双方向シフトレジ
スタ102の構成の一例を示す図である。図45(A)
においては、1段のレジスタ回路の構成を代表的に示
す。図45(A)において、レジスタ回路102aは、
マスタラッチ回路102amとスレーブラッチ102a
sと、ラッチ回路102amおよび102asの間で転
送指示信号Tφ2に応答してデータの転送を行なうスイ
ッチング素子SW2と、転送指示信号Tφ1に応答して
レジスタ間でのデータ転送を行なうスイッチング素子S
W1を含む。マスタラッチ回路102amは、インバー
タIVaと、ラッチ指示信号Tφ3に応答して導通し、
インバータIVaの出力信号を伝達するスイッチング素
子SW3と、ラッチ指示信号Tφ4に応答して導通し、
インバータIVbの出力信号を伝達するスイッチング素
子SW4を含む。スイッチング素子SW3の伝達する信
号は、インバータIVbの入力部に伝達される。インバ
ータIVbの出力信号は、スイッチング素子SW4を介
してインバータIVaの入力部に伝達される。
スタ102の構成の一例を示す図である。図45(A)
においては、1段のレジスタ回路の構成を代表的に示
す。図45(A)において、レジスタ回路102aは、
マスタラッチ回路102amとスレーブラッチ102a
sと、ラッチ回路102amおよび102asの間で転
送指示信号Tφ2に応答してデータの転送を行なうスイ
ッチング素子SW2と、転送指示信号Tφ1に応答して
レジスタ間でのデータ転送を行なうスイッチング素子S
W1を含む。マスタラッチ回路102amは、インバー
タIVaと、ラッチ指示信号Tφ3に応答して導通し、
インバータIVaの出力信号を伝達するスイッチング素
子SW3と、ラッチ指示信号Tφ4に応答して導通し、
インバータIVbの出力信号を伝達するスイッチング素
子SW4を含む。スイッチング素子SW3の伝達する信
号は、インバータIVbの入力部に伝達される。インバ
ータIVbの出力信号は、スイッチング素子SW4を介
してインバータIVaの入力部に伝達される。
【0225】スレーブラッチ回路102asは、インバ
ータIVcと、ラッチ指示信号Tφ3に応答して導通
し、インバータIVcの出力信号をスイッチング素子S
W1へ伝達するスイッチング素子SW5と、スイッチン
グ素子SW5またはSW1を介して与えられる信号を受
けるインバータIVdと、ラッチ指示信号Tφ4に応答
して導通し、インバータIVdの出力信号をスイッチン
グ素子SW2およびインバータIVcの入力部へ伝達す
るスイッチング素子SW6を含む。インバータIVa〜
IVdは、同じ電流駆動力を有する。次に動作について
簡単に説明する。
ータIVcと、ラッチ指示信号Tφ3に応答して導通
し、インバータIVcの出力信号をスイッチング素子S
W1へ伝達するスイッチング素子SW5と、スイッチン
グ素子SW5またはSW1を介して与えられる信号を受
けるインバータIVdと、ラッチ指示信号Tφ4に応答
して導通し、インバータIVdの出力信号をスイッチン
グ素子SW2およびインバータIVcの入力部へ伝達す
るスイッチング素子SW6を含む。インバータIVa〜
IVdは、同じ電流駆動力を有する。次に動作について
簡単に説明する。
【0226】ラッチ状態においては、転送指示信号Tφ
1およびTφ2は、Lレベルにあり、スイッチング素子
SW1およびSW2は、非導通状態にある。ラッチ指示
信号Tφ3およびTφ4がHレベルにあり、スイッチン
グ素子SW3〜SW6が導通状態にある。この状態にお
いては、マスタラッチ回路102amおよびスレーブラ
ッチ回路102asは、それぞれ、インバータラッチ回
路を構成し、与えられた信号をラッチする。したがって
各レジスタ回路102aの出力する信号φBiは、ラッ
チ状態にある。
1およびTφ2は、Lレベルにあり、スイッチング素子
SW1およびSW2は、非導通状態にある。ラッチ指示
信号Tφ3およびTφ4がHレベルにあり、スイッチン
グ素子SW3〜SW6が導通状態にある。この状態にお
いては、マスタラッチ回路102amおよびスレーブラ
ッチ回路102asは、それぞれ、インバータラッチ回
路を構成し、与えられた信号をラッチする。したがって
各レジスタ回路102aの出力する信号φBiは、ラッ
チ状態にある。
【0227】次に、図45(B)を参照して、カウント
アップ指示信号UPが図43に示す位相比較回路100
から発生された場合の動作について説明する。この状態
においては、まず転送指示信号Tφ2がHレベルとな
り、また応じて、ラッチ指示信号Tφ4がLレベルとな
る。ラッチ指示信号Tφ3はHレベルを保持し、また転
送指示信号Tφ1がLレベルを維持する。この状態にお
いては、スイッチング素子SW2が導通状態となり、ま
たスイッチング素子SW4およびSW6が非導通状態と
なる。これにより、レジスタ回路102aにおいて、マ
スタラッチ回路102amおよび102asはラッチ状
態から解放され、インバータIVaの出力信号が、スイ
ッチング素子SW3およびSW2を介してスレーブラッ
チ回路102asのインバータIVcへ伝達される。す
なわち、このレジスタ回路102aにおいてマスタラッ
チ回路102amからスレーブラッチ回路102asへ
のデータの転送が実行される。
アップ指示信号UPが図43に示す位相比較回路100
から発生された場合の動作について説明する。この状態
においては、まず転送指示信号Tφ2がHレベルとな
り、また応じて、ラッチ指示信号Tφ4がLレベルとな
る。ラッチ指示信号Tφ3はHレベルを保持し、また転
送指示信号Tφ1がLレベルを維持する。この状態にお
いては、スイッチング素子SW2が導通状態となり、ま
たスイッチング素子SW4およびSW6が非導通状態と
なる。これにより、レジスタ回路102aにおいて、マ
スタラッチ回路102amおよび102asはラッチ状
態から解放され、インバータIVaの出力信号が、スイ
ッチング素子SW3およびSW2を介してスレーブラッ
チ回路102asのインバータIVcへ伝達される。す
なわち、このレジスタ回路102aにおいてマスタラッ
チ回路102amからスレーブラッチ回路102asへ
のデータの転送が実行される。
【0228】この転送動作が完了すると、次いで、転送
指示信号Tφ1がHレベルとなり、また応じて、ラッチ
指示信号Tφ4が、Lレベルとなる。この状態において
は、スイッチング素子SW1が導通し、また、スイッチ
ング素子SW4およびSW6が非導通状態となる。マス
タラッチ回路102amおよびスレーブラッチ回路10
2asがラッチ状態から解放される。スレーブラッチ回
路102asのインバータIVcの出力信号がスイッチ
ング素子SW5およびSW1を介して次段のレジスタ回
路102aのマスタラッチ回路102amへ伝達され
る。この転送動作が完了すると、転送指示信号Tφ1が
Lレベルとなり、またラッチ指示信号Tφ4がHレベル
となり、マスタラッチ回路102amおよびスレーブラ
ッチ回路102asがともにラッチ状態となる。したが
って、この転送指示信号Tφ1により、レジスタ回路1
02a間のデータの転送が行なわれる。この転送指示信
号Tφ1およびTφ2により、レジスタ間のデータの転
送が実行され、シフト動作が完了する。
指示信号Tφ1がHレベルとなり、また応じて、ラッチ
指示信号Tφ4が、Lレベルとなる。この状態において
は、スイッチング素子SW1が導通し、また、スイッチ
ング素子SW4およびSW6が非導通状態となる。マス
タラッチ回路102amおよびスレーブラッチ回路10
2asがラッチ状態から解放される。スレーブラッチ回
路102asのインバータIVcの出力信号がスイッチ
ング素子SW5およびSW1を介して次段のレジスタ回
路102aのマスタラッチ回路102amへ伝達され
る。この転送動作が完了すると、転送指示信号Tφ1が
Lレベルとなり、またラッチ指示信号Tφ4がHレベル
となり、マスタラッチ回路102amおよびスレーブラ
ッチ回路102asがともにラッチ状態となる。したが
って、この転送指示信号Tφ1により、レジスタ回路1
02a間のデータの転送が行なわれる。この転送指示信
号Tφ1およびTφ2により、レジスタ間のデータの転
送が実行され、シフト動作が完了する。
【0229】次に、図45(C)を参照して、図43に
示す位相比較回路100から、カウントダウン指示信号
DWNが発生された場合の動作について説明する。この
場合においては、まず転送指示信号Tφ1がHレベルと
なり、応じて、ラッチ指示信号Tφ3がLレベルとな
る。転送指示信号Tφ2がLレベルを維持し、またラッ
チ指示信号Tφ4はHレベルを維持する。この場合、ス
イッチング素子SW2が非導通状態となり、またスイッ
チング素子SW1が導通状態となり、またスイッチング
素子SW3およびSW5が非導通状態となる。スイッチ
ング素子SW4およびSW6は、導通状態を維持する。
この状態においては、レジスタ回路102aのマスタラ
ッチ回路102amの保持データが、前段のレジスタ回
路のスレーブラッチへ転送される。この転送動作が完了
すると、スイッチング素子SW1およびSW2がすべて
非導通状態となり、またスイッチング素子SW3〜SW
6が導通状態となり、レジスタ回路102aそれぞれに
おいて、マスタラッチ回路102amおよびスレーブラ
ッチ回路102asはラッチ状態を維持する。
示す位相比較回路100から、カウントダウン指示信号
DWNが発生された場合の動作について説明する。この
場合においては、まず転送指示信号Tφ1がHレベルと
なり、応じて、ラッチ指示信号Tφ3がLレベルとな
る。転送指示信号Tφ2がLレベルを維持し、またラッ
チ指示信号Tφ4はHレベルを維持する。この場合、ス
イッチング素子SW2が非導通状態となり、またスイッ
チング素子SW1が導通状態となり、またスイッチング
素子SW3およびSW5が非導通状態となる。スイッチ
ング素子SW4およびSW6は、導通状態を維持する。
この状態においては、レジスタ回路102aのマスタラ
ッチ回路102amの保持データが、前段のレジスタ回
路のスレーブラッチへ転送される。この転送動作が完了
すると、スイッチング素子SW1およびSW2がすべて
非導通状態となり、またスイッチング素子SW3〜SW
6が導通状態となり、レジスタ回路102aそれぞれに
おいて、マスタラッチ回路102amおよびスレーブラ
ッチ回路102asはラッチ状態を維持する。
【0230】次いで、転送指示信号Tφ2がHレベルと
なり、また、ラッチ指示信号Tφ3がLレベルとなる。
スイッチング素子SW1は非導通状態を維持し、一方ス
イッチング素子SW2が導通状態となる。また、スイッ
チング素子SW3およびSW5が非導通状態となり、マ
スタラッチ回路102amおよび102asがラッチ状
態から解放される。スイッチング素子SW2が導通状態
にあるため、レジスタ回路102aそれぞれにおいて、
スレーブラッチ回路102asからマスタラッチ回路1
02amへのデータ転送が行なわれる。これにより、レ
ジスタ回路102aから、前段のレジスタ回路へのデー
タ転送動作が完了する。この転送動作が完了すると、レ
ジスタ回路102aは、スイッチング素子SW1および
SW2が非導通状態、スイッチング素子SW3〜SW6
がすべて導通状態となり、ラッチ状態となる。
なり、また、ラッチ指示信号Tφ3がLレベルとなる。
スイッチング素子SW1は非導通状態を維持し、一方ス
イッチング素子SW2が導通状態となる。また、スイッ
チング素子SW3およびSW5が非導通状態となり、マ
スタラッチ回路102amおよび102asがラッチ状
態から解放される。スイッチング素子SW2が導通状態
にあるため、レジスタ回路102aそれぞれにおいて、
スレーブラッチ回路102asからマスタラッチ回路1
02amへのデータ転送が行なわれる。これにより、レ
ジスタ回路102aから、前段のレジスタ回路へのデー
タ転送動作が完了する。この転送動作が完了すると、レ
ジスタ回路102aは、スイッチング素子SW1および
SW2が非導通状態、スイッチング素子SW3〜SW6
がすべて導通状態となり、ラッチ状態となる。
【0231】図46は、図45(A)に示す転送指示信
号Tφ1およびTφ2ならびにラッチ指示信号Tφ3お
よびTφ4を発生する制御回路の部分の構成を概略的に
示す図である。図46において、制御信号発生回路は、
カウントアップ指示信号とカウントダウン指示信号を受
けるOR回路110と、OR回路110の出力信号の立
上がりに応答してワンショットのパルス信号を発生する
ワンショットパルス発生回路112と、ワンショットパ
ルス発生回路112の出力信号φpfを所定時間遅延す
る遅延回路114と、カウントアップ指示信号UPの活
性化に応答してセットされかつカウントダウン指示信号
DWNの活性化に応じてリセットされるセット/リセッ
トフリップフロップ116と、フリップフロップ116
の出力信号UP/DWNに応答して、ワンショットパル
ス発生回路112の出力信号φpfおよび遅延回路11
4の出力信号φpdの前段経路を切換えて転送指示信号
Tφ1およびTφ2を生成する切換回路118と、フリ
ップフロップ116からのアップ/ダウン指示信号UP
/DWNに応答して信号φpfおよびφpdの伝播経路
を切換えてラッチ指示信号Tφ3およびTφ4を生成す
る切換回路119を含む。
号Tφ1およびTφ2ならびにラッチ指示信号Tφ3お
よびTφ4を発生する制御回路の部分の構成を概略的に
示す図である。図46において、制御信号発生回路は、
カウントアップ指示信号とカウントダウン指示信号を受
けるOR回路110と、OR回路110の出力信号の立
上がりに応答してワンショットのパルス信号を発生する
ワンショットパルス発生回路112と、ワンショットパ
ルス発生回路112の出力信号φpfを所定時間遅延す
る遅延回路114と、カウントアップ指示信号UPの活
性化に応答してセットされかつカウントダウン指示信号
DWNの活性化に応じてリセットされるセット/リセッ
トフリップフロップ116と、フリップフロップ116
の出力信号UP/DWNに応答して、ワンショットパル
ス発生回路112の出力信号φpfおよび遅延回路11
4の出力信号φpdの前段経路を切換えて転送指示信号
Tφ1およびTφ2を生成する切換回路118と、フリ
ップフロップ116からのアップ/ダウン指示信号UP
/DWNに応答して信号φpfおよびφpdの伝播経路
を切換えてラッチ指示信号Tφ3およびTφ4を生成す
る切換回路119を含む。
【0232】図47(A)は、図46に示す切換回路1
18の構成の一例を示す図である。図47(A)におい
て、切換回路118は、アップ/ダウン指示信号ZUP
/DWNとパルス信号φpfを受けるAND回路118
aと、パルス信号φpfとアップ/ダウン指示信号UP
/DWNを受けるAND回路118bと、アップ/ダウ
ン指示信号UP/DWNと遅延パルス信号φpdを受け
るAND回路118cと、遅延パルス信号φpdとアッ
プ/ダウン指示信号UP/DWNを受けるAND回路1
18dと、ANDゲート118aおよび118cの出力
信号を受けて転送指示信号Tφ1を生成するOR回路1
18eと、AND回路118bおよび118dの出力信
号を受けて転送指示信号Tφ2を生成するOR回路11
8fを含む。
18の構成の一例を示す図である。図47(A)におい
て、切換回路118は、アップ/ダウン指示信号ZUP
/DWNとパルス信号φpfを受けるAND回路118
aと、パルス信号φpfとアップ/ダウン指示信号UP
/DWNを受けるAND回路118bと、アップ/ダウ
ン指示信号UP/DWNと遅延パルス信号φpdを受け
るAND回路118cと、遅延パルス信号φpdとアッ
プ/ダウン指示信号UP/DWNを受けるAND回路1
18dと、ANDゲート118aおよび118cの出力
信号を受けて転送指示信号Tφ1を生成するOR回路1
18eと、AND回路118bおよび118dの出力信
号を受けて転送指示信号Tφ2を生成するOR回路11
8fを含む。
【0233】カウントアップ指示信号UPの活性化時、
アップ/ダウン指示信号UP/DWNがHレベルとな
り、補のアップ/ダウン指示信号をZUP/DWNがL
レベルとなる。この状態においては、転送指示信号Tφ
2が、パルス信号φpfに応答して活性状態とされ、転
送指示信号Tφ1が、遅延パルス指示信号φpdの活性
化に応答して活性化される。一方、カウントダウン指示
信号DWNの活性化時には、アップ/ダウン指示信号Z
UP/DWNがHレベル、アップ/ダウン指示信号UP
/DWNがLレベルとなる。この状態においては、AN
D回路118aおよび118dが能動化されるため、転
送指示信号Tφ1がパルス信号φpfに応答して活性化
され、転送指示信号Tφ2が、遅延パルス信号φpdに
従って活性化される。図45(B)および(C)に示す
ように、カウントアップ動作時およびカウントダウン動
作時において転送指示信号Tφ1およびTφ2の活性化
シーケンスを逆転することができ、シフトレジスタのシ
フト動作を双方向に制御することができる。
アップ/ダウン指示信号UP/DWNがHレベルとな
り、補のアップ/ダウン指示信号をZUP/DWNがL
レベルとなる。この状態においては、転送指示信号Tφ
2が、パルス信号φpfに応答して活性状態とされ、転
送指示信号Tφ1が、遅延パルス指示信号φpdの活性
化に応答して活性化される。一方、カウントダウン指示
信号DWNの活性化時には、アップ/ダウン指示信号Z
UP/DWNがHレベル、アップ/ダウン指示信号UP
/DWNがLレベルとなる。この状態においては、AN
D回路118aおよび118dが能動化されるため、転
送指示信号Tφ1がパルス信号φpfに応答して活性化
され、転送指示信号Tφ2が、遅延パルス信号φpdに
従って活性化される。図45(B)および(C)に示す
ように、カウントアップ動作時およびカウントダウン動
作時において転送指示信号Tφ1およびTφ2の活性化
シーケンスを逆転することができ、シフトレジスタのシ
フト動作を双方向に制御することができる。
【0234】図47(B)は、図46に示す切換回路1
19の構成の一例を示す図である。図47(B)におい
て、切換回路119は、パルス信号φpfと遅延パルス
信号φpdを受けるOR回路119aと、OR回路11
9aの出力信号と補のアップ/ダウン指示信号ZUP/
DWNを受けてラッチ指示信号Tφ3を生成するNAN
D回路119bと、OR回路119aの出力信号とアッ
プ/ダウン指示信号UP/DWNを受けてラッチ指示信
号Tφ4を生成するNAND回路119cを含む。
19の構成の一例を示す図である。図47(B)におい
て、切換回路119は、パルス信号φpfと遅延パルス
信号φpdを受けるOR回路119aと、OR回路11
9aの出力信号と補のアップ/ダウン指示信号ZUP/
DWNを受けてラッチ指示信号Tφ3を生成するNAN
D回路119bと、OR回路119aの出力信号とアッ
プ/ダウン指示信号UP/DWNを受けてラッチ指示信
号Tφ4を生成するNAND回路119cを含む。
【0235】カウントアップ(シフトアップ)動作時に
おいては、アップ/ダウン指示信号UP/DWNがHレ
ベルとなり、ラッチ指示信号Tφ4が、パルス信号φp
fおよびφpdの発生時においてLレベルとなる。一
方、ラッチ指示信号Tφ3は、補のアップ/ダウン指示
信号ZUP/DWNがLレベルとなるため、Hレベルを
維持する。カウントダウン(シフトダウン)動作時にお
いては、逆に、補のアップ/ダウン指示信号ZUP/D
WNがHレベルなり、アップ/ダウン指示信号UP/D
WNがLレベルとなる。したがってこの状態において
は、ラッチ指示信号Tφ3が、パルス信号φpfおよび
φpdの活性化時、Lレベルとなる。これにより、図4
5(A)に示す双方向シフトレジスタのシフト動作時に
おいて、図45(A)に示すマスタラッチ回路およびス
レーブラッチ回路のラッチ状態を排除して、高速で、か
つ正確にデータの転送を行なうことができる。
おいては、アップ/ダウン指示信号UP/DWNがHレ
ベルとなり、ラッチ指示信号Tφ4が、パルス信号φp
fおよびφpdの発生時においてLレベルとなる。一
方、ラッチ指示信号Tφ3は、補のアップ/ダウン指示
信号ZUP/DWNがLレベルとなるため、Hレベルを
維持する。カウントダウン(シフトダウン)動作時にお
いては、逆に、補のアップ/ダウン指示信号ZUP/D
WNがHレベルなり、アップ/ダウン指示信号UP/D
WNがLレベルとなる。したがってこの状態において
は、ラッチ指示信号Tφ3が、パルス信号φpfおよび
φpdの活性化時、Lレベルとなる。これにより、図4
5(A)に示す双方向シフトレジスタのシフト動作時に
おいて、図45(A)に示すマスタラッチ回路およびス
レーブラッチ回路のラッチ状態を排除して、高速で、か
つ正確にデータの転送を行なうことができる。
【0236】[判定回路の構成]図48は、図43に示
す判定回路106の構成を概略的に示す図である。図4
8において、判定回路106は、双方向シフトレジスタ
のレジスタ回路RAの出力信号φBRAの立上がりに応
答してワンショットのパルス信号を発生するワンショッ
トパルス発生回路106aと、双方向シフトレジスタ1
02のレジスタ回路RBの出力信号φBRBの立上がり
に応答してワンショットのパルス信号を発生するワンシ
ョットパルス発生回路106bと、ワンショットパルス
発生回路106aの出力信号とアップ/ダウン指示信号
UP/DWNを受けてタップダウン指示信号TDWNを
出力するAND回路106cと、ワンショットパルス発
生回路106bの出力信号とアップ/ダウン指示信号Z
UP/DWNを受けてタップアップ指示信号TUPを出
力するAND回路106dを含む。
す判定回路106の構成を概略的に示す図である。図4
8において、判定回路106は、双方向シフトレジスタ
のレジスタ回路RAの出力信号φBRAの立上がりに応
答してワンショットのパルス信号を発生するワンショッ
トパルス発生回路106aと、双方向シフトレジスタ1
02のレジスタ回路RBの出力信号φBRBの立上がり
に応答してワンショットのパルス信号を発生するワンシ
ョットパルス発生回路106bと、ワンショットパルス
発生回路106aの出力信号とアップ/ダウン指示信号
UP/DWNを受けてタップダウン指示信号TDWNを
出力するAND回路106cと、ワンショットパルス発
生回路106bの出力信号とアップ/ダウン指示信号Z
UP/DWNを受けてタップアップ指示信号TUPを出
力するAND回路106dを含む。
【0237】双方向シフトレジスタ102は、カウント
アップ指示信号UPが活性化されると、遅延時間が短く
なる方向にシフト動作を行ない、カウントダウン指示信
号DWNが活性化されると双方向シフトレジスタ102
は、その遅延時間が大きくなる方向にシフト動作を行な
う。したがって、カウントアップ指示信号が出力され、
アップ/ダウン指示信号UP/DWNが活性状態のとき
に、レジスタRAの出力信号φBRAがHレベルに立上
がるときは、レジスタ回路RBからレジスタ回路RAへ
データが転送された状態を示す。この状態においては、
タップダウン指示信号TDWNを活性化して、周波数決
定回路に含まれるタップチェーンのタップを1段遅延時
間が短くなる方向へシフトさせる。一方、補のアップ/
ダウン指示信号ZUP/DWNがHレベルのときにレジ
スタ回路RBの出力信号φBRBがHレベルに立上がる
ときは、レジスタRAからレジスタRBへのデータ転送
が行なわれている。この状態においては、周波数決定回
路においてタップチェーンのタップを1段遅延時間を大
きくする方向にシフトさせる必要がある。したがって、
この状態においてAND回路106からのタップアップ
指示信号TUPがHレベルの活性状態へ駆動される。
アップ指示信号UPが活性化されると、遅延時間が短く
なる方向にシフト動作を行ない、カウントダウン指示信
号DWNが活性化されると双方向シフトレジスタ102
は、その遅延時間が大きくなる方向にシフト動作を行な
う。したがって、カウントアップ指示信号が出力され、
アップ/ダウン指示信号UP/DWNが活性状態のとき
に、レジスタRAの出力信号φBRAがHレベルに立上
がるときは、レジスタ回路RBからレジスタ回路RAへ
データが転送された状態を示す。この状態においては、
タップダウン指示信号TDWNを活性化して、周波数決
定回路に含まれるタップチェーンのタップを1段遅延時
間が短くなる方向へシフトさせる。一方、補のアップ/
ダウン指示信号ZUP/DWNがHレベルのときにレジ
スタ回路RBの出力信号φBRBがHレベルに立上がる
ときは、レジスタRAからレジスタRBへのデータ転送
が行なわれている。この状態においては、周波数決定回
路においてタップチェーンのタップを1段遅延時間を大
きくする方向にシフトさせる必要がある。したがって、
この状態においてAND回路106からのタップアップ
指示信号TUPがHレベルの活性状態へ駆動される。
【0238】この図48に示す判定回路の構成を利用す
ることにより、微調整回路においてその調整範囲を超え
て遅延時間を調整する必要がある場合、周波数決定回路
において1段遅延時間をシフトして、内部クロック信号
の位相の微調整動作を続行することができる。
ることにより、微調整回路においてその調整範囲を超え
て遅延時間を調整する必要がある場合、周波数決定回路
において1段遅延時間をシフトして、内部クロック信号
の位相の微調整動作を続行することができる。
【0239】図49は、図43に示す判定回路106の
変更例を概略的に示す図である。図49において、判定
回路106は、レジスタRBの出力信号φBRBの立上
がりを検出する立上がり検出回路106eと、レジスタ
RAの出力信号φBRAの立下がりを検出する立下がり
検出回路106fと、信号φBRAの立上がりを検出す
る立上がり検出回路106gと、信号φBRBの立下が
りを検出する立下がり検出回路106hと、立上がり検
出回路106eの出力信号と立下がり検出回路106f
の出力信号とを受けて、タップダウン指示信号TDWN
を出力するAND回路106iと、立上がり検出回路1
06gの出力信号と立下がり検出回路106hの出力信
号とを受けて、タップアップ指示信号TUPを出力する
AND回路106jを含む。立上がり検出回路106
e、および106gならびに立下がり検出回路106f
および106hは、それぞれワンショットパルス発生回
路またはフリップフロップで構成される。
変更例を概略的に示す図である。図49において、判定
回路106は、レジスタRBの出力信号φBRBの立上
がりを検出する立上がり検出回路106eと、レジスタ
RAの出力信号φBRAの立下がりを検出する立下がり
検出回路106fと、信号φBRAの立上がりを検出す
る立上がり検出回路106gと、信号φBRBの立下が
りを検出する立下がり検出回路106hと、立上がり検
出回路106eの出力信号と立下がり検出回路106f
の出力信号とを受けて、タップダウン指示信号TDWN
を出力するAND回路106iと、立上がり検出回路1
06gの出力信号と立下がり検出回路106hの出力信
号とを受けて、タップアップ指示信号TUPを出力する
AND回路106jを含む。立上がり検出回路106
e、および106gならびに立下がり検出回路106f
および106hは、それぞれワンショットパルス発生回
路またはフリップフロップで構成される。
【0240】信号φBRBが立下がりかつ信号φBRA
が立上がった場合、レジスタRBからレジスタRAへデ
ータが転送されている。この状態においては、内部クロ
ック信号の位相は遅延段1段速くする必要があり、タッ
プダウン指示信号TDWNを活性状態へ駆動する。一
方、信号φBRBが立上がりかつ信号φBRAが立下が
る場合、レジスタRAからレジスタRBへデータが転送
されており、カウントダウンモード(シフトダウン)の
動作が行なわれている。したがってこの状態において
は、内部クロック信号の遅延時間を1段遅くするため
に、タップアップ指示信号TUPを活性状態へ駆動す
る。
が立上がった場合、レジスタRBからレジスタRAへデ
ータが転送されている。この状態においては、内部クロ
ック信号の位相は遅延段1段速くする必要があり、タッ
プダウン指示信号TDWNを活性状態へ駆動する。一
方、信号φBRBが立上がりかつ信号φBRAが立下が
る場合、レジスタRAからレジスタRBへデータが転送
されており、カウントダウンモード(シフトダウン)の
動作が行なわれている。したがってこの状態において
は、内部クロック信号の遅延時間を1段遅くするため
に、タップアップ指示信号TUPを活性状態へ駆動す
る。
【0241】図48および図49に示す判定回路の構成
のいずれが用いられてもよい。微調整動作時において、
その微調整範囲を超えて位相修正を行なう必要がある場
合、周波数決定回路において1段遅延時間を大きくまた
は小さくして、再び微調整動作を行なうことができる。
これは、カウンタのキャリー/ボロー動作と同様であ
る。但し、フォワードディレイチェーンおよびバックワ
ードディレイアレイの遅延段が影響を与えるため、各デ
ィレイチェーンの2段の遅延時間の変化が生じる。
のいずれが用いられてもよい。微調整動作時において、
その微調整範囲を超えて位相修正を行なう必要がある場
合、周波数決定回路において1段遅延時間を大きくまた
は小さくして、再び微調整動作を行なうことができる。
これは、カウンタのキャリー/ボロー動作と同様であ
る。但し、フォワードディレイチェーンおよびバックワ
ードディレイアレイの遅延段が影響を与えるため、各デ
ィレイチェーンの2段の遅延時間の変化が生じる。
【0242】図50は、粗調整/微調整切換制御部の構
成を概略的に示す図である。図50において、粗調整/
微調整切換回路は、入力クロック信号CLKi(または
eCLK)の立上がりに応答してワンショットのパルス
信号を発生するワンショットパルス発生回路120と、
内部クロック信号intCLKの立上がりに応答してワ
ンショットのパルス信号を発生するワンショットパルス
発生回路121と、ワンショットパルス発生回路120
および121の出力信号φaおよびφbを受けるEXO
R回路122と、周辺電源ノードとノード125の間に
接続され、一定の定電流を供給する定電流源123と、
ノード125と接地ノードの間に接続されかつそのゲー
トにEXOR回路122の出力信号φcを受けるnチャ
ネルMOSトランジスタ124と、ノード125と接地
ノードの間に接続される容量素子126と、ノード12
5の信号電位を反転してロック検出信号DETを出力す
るインバータ127を含む。
成を概略的に示す図である。図50において、粗調整/
微調整切換回路は、入力クロック信号CLKi(または
eCLK)の立上がりに応答してワンショットのパルス
信号を発生するワンショットパルス発生回路120と、
内部クロック信号intCLKの立上がりに応答してワ
ンショットのパルス信号を発生するワンショットパルス
発生回路121と、ワンショットパルス発生回路120
および121の出力信号φaおよびφbを受けるEXO
R回路122と、周辺電源ノードとノード125の間に
接続され、一定の定電流を供給する定電流源123と、
ノード125と接地ノードの間に接続されかつそのゲー
トにEXOR回路122の出力信号φcを受けるnチャ
ネルMOSトランジスタ124と、ノード125と接地
ノードの間に接続される容量素子126と、ノード12
5の信号電位を反転してロック検出信号DETを出力す
るインバータ127を含む。
【0243】クロック信号CLKiおよびintCLK
は、同期確立時に位相が同期するクロック信号であれば
よい。次に、この図50に示す粗調整/微調整切換回路
の動作を図51に示す信号波形図を参照して説明する。
は、同期確立時に位相が同期するクロック信号であれば
よい。次に、この図50に示す粗調整/微調整切換回路
の動作を図51に示す信号波形図を参照して説明する。
【0244】クロックイネーブル信号CKEがHレベル
となり、クロック信号CLKiが外部クロック信号eC
LKに従って生成される。初期状態において、クロック
発生器は位相調整を行なっても、位相のずれた状態で、
内部クロック信号intCLKが生成される。これらの
クロック信号CLKiおよびintCLKの立上がりに
応答して、それぞれワンショットパルス発生回路120
および121からワンショットのパルス信号φaおよび
φbが出力される。位相が同期していない場合には、E
XOR回路122の出力信号φcは、これらのパルス信
号φaおよびφbに従ってHレベルとなる。この信号φ
cがHレベルとなると、MOSトランジスタ124が導
通し、ノード125を接地電圧レベルへ放電する。この
容量素子126を所定電圧以上に充電するのに、クロッ
ク信号CLKiの1サイクル期間以上必要とすれば、位
相が同期していない状態においては、ノード125は、
MOSトランジスタ124により放電されてLレベルの
電圧レベルを保持し、検出信号DETは、Hレベルとな
る。
となり、クロック信号CLKiが外部クロック信号eC
LKに従って生成される。初期状態において、クロック
発生器は位相調整を行なっても、位相のずれた状態で、
内部クロック信号intCLKが生成される。これらの
クロック信号CLKiおよびintCLKの立上がりに
応答して、それぞれワンショットパルス発生回路120
および121からワンショットのパルス信号φaおよび
φbが出力される。位相が同期していない場合には、E
XOR回路122の出力信号φcは、これらのパルス信
号φaおよびφbに従ってHレベルとなる。この信号φ
cがHレベルとなると、MOSトランジスタ124が導
通し、ノード125を接地電圧レベルへ放電する。この
容量素子126を所定電圧以上に充電するのに、クロッ
ク信号CLKiの1サイクル期間以上必要とすれば、位
相が同期していない状態においては、ノード125は、
MOSトランジスタ124により放電されてLレベルの
電圧レベルを保持し、検出信号DETは、Hレベルとな
る。
【0245】クロック信号CLKiおよびintCLK
の位相が同期すると、ワンショットパルス発生回路12
0および121からのパルス信号φaおよびφbがほぼ
同じタイミングで形成される(粗調整回路の精度の誤差
は生じる)。EXOR回路122の出力信号φcは、L
レベルを保持し、MOSトランジスタ124は非導通状
態を維持する。これにより、容量素子126は、定電流
源123からの充電電流により充電され、ノード125
の電圧レベルは、Hレベルとなり、インバータ127か
らの検出信号DETがLレベルとなる。この検出信号D
ETがLレベルとなると、粗調整動作が完了したと判定
される。この検出信号DETを、微調整回路へ与えて、
その活性/非活性を調整することにより、粗調整動作を
周波数決定回路において行なった後に、微調整動作を行
なうことができる。この粗調整動作期間中、サンプリン
グトリガ信号SMPが、クロック信号CLKiに同期し
て与えられて、周波数決定回路において粗調整動作が実
行される。
の位相が同期すると、ワンショットパルス発生回路12
0および121からのパルス信号φaおよびφbがほぼ
同じタイミングで形成される(粗調整回路の精度の誤差
は生じる)。EXOR回路122の出力信号φcは、L
レベルを保持し、MOSトランジスタ124は非導通状
態を維持する。これにより、容量素子126は、定電流
源123からの充電電流により充電され、ノード125
の電圧レベルは、Hレベルとなり、インバータ127か
らの検出信号DETがLレベルとなる。この検出信号D
ETがLレベルとなると、粗調整動作が完了したと判定
される。この検出信号DETを、微調整回路へ与えて、
その活性/非活性を調整することにより、粗調整動作を
周波数決定回路において行なった後に、微調整動作を行
なうことができる。この粗調整動作期間中、サンプリン
グトリガ信号SMPが、クロック信号CLKiに同期し
て与えられて、周波数決定回路において粗調整動作が実
行される。
【0246】この図50に示す検出回路を用いることに
より、周波数決定回路のディレイチェーンの遅延段の精
度で、クロック信号の位相同期が確立したことが判定さ
れ、不必要に、微調整回路を動作させる必要がなく、消
費電流を低減することができる。
より、周波数決定回路のディレイチェーンの遅延段の精
度で、クロック信号の位相同期が確立したことが判定さ
れ、不必要に、微調整回路を動作させる必要がなく、消
費電流を低減することができる。
【0247】容量素子126の容量値およびMOSトラ
ンジスタ124のチャネル抵抗は、この検出回路の位相
検出精度に合わせて適当に定められればよい。
ンジスタ124のチャネル抵抗は、この検出回路の位相
検出精度に合わせて適当に定められればよい。
【0248】なお、内部クロック信号intCLKが、
データの入出力を行なう入出力バッファ回路へ与えられ
る場合、この粗調整/微調整切換用の信号として、行選
択を指示するアクティブコマンドACT印加時に生成さ
れる内部活性化信号φactが用いられてもよい。アク
ティブコマンドが与えられた後に、データのリード/ラ
イトを示すリード/ライトコマンドが与えられるため、
アクティブコマンド印加時において、微調整動作を開始
するように構成してもよい。
データの入出力を行なう入出力バッファ回路へ与えられ
る場合、この粗調整/微調整切換用の信号として、行選
択を指示するアクティブコマンドACT印加時に生成さ
れる内部活性化信号φactが用いられてもよい。アク
ティブコマンドが与えられた後に、データのリード/ラ
イトを示すリード/ライトコマンドが与えられるため、
アクティブコマンド印加時において、微調整動作を開始
するように構成してもよい。
【0249】また、この図50に示す検出回路は、クロ
ックイネーブル信号CKEの活性化時に、活性化される
ように構成されてもよい。
ックイネーブル信号CKEの活性化時に、活性化される
ように構成されてもよい。
【0250】図52は、この発明の実施の形態5の変更
例の構成を示す図である。図52においては、SMDを
利用する同期クロック発生回路の構成が一例として示さ
れる。この図52に示す構成においては、クロック入力
バッファ50、ダミー遅延回路51、およびクロックド
ライバ56が、周辺電源電圧Vccpを動作電源電圧で
受ける。一方、同期動作を行なうフォワードディレイア
レイ52、ミラーコントロール回路53、およびバック
ワードディレイアレイ54は、クロック電源電圧Vcc
cを、動作電源電圧として受ける。また、クロック入力
バッファ50、ダミー遅延回路51、およびクロックド
ライバ56は、クロックイネーブル信号CKEに従って
活性/非活性が制御される。このような、SMDを利用
する回路構成においても、先の、DLLを利用する回路
と同様、同期回路群に低しきい値電圧のMOSトランジ
スタを利用することができ、高速動作する同期回路部を
生成することができる。また、先のクロック発生器につ
いて説明した効果と同様の効果を得ることができる。こ
のSMDにおいて、図示の構成を粗調整部とし、クロッ
クドライバ56の入力部に微調整部が設けられ微調整部
の出力信号によりバックワードディレイアレイの出力ク
ロックの遅延が調整されてもよい。
例の構成を示す図である。図52においては、SMDを
利用する同期クロック発生回路の構成が一例として示さ
れる。この図52に示す構成においては、クロック入力
バッファ50、ダミー遅延回路51、およびクロックド
ライバ56が、周辺電源電圧Vccpを動作電源電圧で
受ける。一方、同期動作を行なうフォワードディレイア
レイ52、ミラーコントロール回路53、およびバック
ワードディレイアレイ54は、クロック電源電圧Vcc
cを、動作電源電圧として受ける。また、クロック入力
バッファ50、ダミー遅延回路51、およびクロックド
ライバ56は、クロックイネーブル信号CKEに従って
活性/非活性が制御される。このような、SMDを利用
する回路構成においても、先の、DLLを利用する回路
と同様、同期回路群に低しきい値電圧のMOSトランジ
スタを利用することができ、高速動作する同期回路部を
生成することができる。また、先のクロック発生器につ
いて説明した効果と同様の効果を得ることができる。こ
のSMDにおいて、図示の構成を粗調整部とし、クロッ
クドライバ56の入力部に微調整部が設けられ微調整部
の出力信号によりバックワードディレイアレイの出力ク
ロックの遅延が調整されてもよい。
【0251】以上のように、この発明の実施の形態5に
従えば、クロック発生器を粗調整を行なう回路と微調整
を行なう回路とで構成しているため、粗調整回路の遅延
回路段数を低減することができる。また、微調整回路の
遅延時間を、粗調整回路の遅延段1段分の遅延時間に相
当させ、微調整回路の調整範囲を超えた場合には、粗調
整回路の遅延段を1段シフトするように構成しているた
め、高精度でかつ高速に、内部クロック信号を外部クロ
ック信号に位相同期させることができる。
従えば、クロック発生器を粗調整を行なう回路と微調整
を行なう回路とで構成しているため、粗調整回路の遅延
回路段数を低減することができる。また、微調整回路の
遅延時間を、粗調整回路の遅延段1段分の遅延時間に相
当させ、微調整回路の調整範囲を超えた場合には、粗調
整回路の遅延段を1段シフトするように構成しているた
め、高精度でかつ高速に、内部クロック信号を外部クロ
ック信号に位相同期させることができる。
【0252】また、微調整回路を、内部クロック信号が
生成される回路作用点と、クロック入力ノードとの間の
中間位置に配置しているため、容易に、かつ高速に、内
部クロック信号と外部クロック信号との位相を同期させ
ることができる。
生成される回路作用点と、クロック入力ノードとの間の
中間位置に配置しているため、容易に、かつ高速に、内
部クロック信号と外部クロック信号との位相を同期させ
ることができる。
【0253】また、信号の同期を行なう部分に対しての
みクロック用電源電圧を動作電源電圧として印加し、他
のバッファ回路部分は、周辺電源電圧を印加するように
構成しているため、同期回路部分に低しきい値電圧のM
OSトランジスタを利用することができ、高速のクロッ
ク信号に対しても、確実に、位相同期した内部クロック
信号を生成することができる。また、バッファ回路にお
いては、高しきい値電圧のMOSトランジスタを構成要
素として利用することにより、パワーダウンモード時ま
たはスタンバイモード時における消費電流を低減するこ
とができる。また、これらのバッファ回路群を、クロッ
クイネーブル信号に応答して活性/非活性化することに
より、パワーダウンモード時(スタンバイモード時)に
おいて、同期回路部分の不安定な電位(ノイズなどの処
理)に従って動作するのを防止することができ、不必要
に、電流が消費されるのを防止することができ、また回
路の誤動作を防止することができる。
みクロック用電源電圧を動作電源電圧として印加し、他
のバッファ回路部分は、周辺電源電圧を印加するように
構成しているため、同期回路部分に低しきい値電圧のM
OSトランジスタを利用することができ、高速のクロッ
ク信号に対しても、確実に、位相同期した内部クロック
信号を生成することができる。また、バッファ回路にお
いては、高しきい値電圧のMOSトランジスタを構成要
素として利用することにより、パワーダウンモード時ま
たはスタンバイモード時における消費電流を低減するこ
とができる。また、これらのバッファ回路群を、クロッ
クイネーブル信号に応答して活性/非活性化することに
より、パワーダウンモード時(スタンバイモード時)に
おいて、同期回路部分の不安定な電位(ノイズなどの処
理)に従って動作するのを防止することができ、不必要
に、電流が消費されるのを防止することができ、また回
路の誤動作を防止することができる。
【0254】[実施の形態6]図53は、この発明の実
施の形態6に従う同期型半導体記憶装置の要部の構成を
示す図である。図53においては、クロック電源回路1
1aおよびクロック再生回路30に対し、基板電圧制御
回路130が設けられる。この基板電圧制御回路130
は、クロックイネーブル信号CKEに従って、これらの
クロック電源回路11aおよびクロック再生回路30の
構成要素であるMOSトランジスタの基板バイアス電圧
Vsubの電圧レベルを変更する。すなわち、クロック
イネーブル信号CKEが非活性状態にあり、この同期型
半導体記憶装置がパワーダウンモードまたはスタンバイ
モードにある状態においては、クロック電源回路11a
およびクロック再生回路30に含まれるMOSトランジ
スタの基板バイアスを深くし、サブスレッショルドリー
ク電流を低減する。一方、クロックイネーブル信号CK
Eの活性化時においては、基板電圧制御回路130は、
これらのクロック電源回路11aおよびクロック再生回
路30に含まれるMOSトランジスタの基板バイアスを
浅くし、高速動作を可能にする。
施の形態6に従う同期型半導体記憶装置の要部の構成を
示す図である。図53においては、クロック電源回路1
1aおよびクロック再生回路30に対し、基板電圧制御
回路130が設けられる。この基板電圧制御回路130
は、クロックイネーブル信号CKEに従って、これらの
クロック電源回路11aおよびクロック再生回路30の
構成要素であるMOSトランジスタの基板バイアス電圧
Vsubの電圧レベルを変更する。すなわち、クロック
イネーブル信号CKEが非活性状態にあり、この同期型
半導体記憶装置がパワーダウンモードまたはスタンバイ
モードにある状態においては、クロック電源回路11a
およびクロック再生回路30に含まれるMOSトランジ
スタの基板バイアスを深くし、サブスレッショルドリー
ク電流を低減する。一方、クロックイネーブル信号CK
Eの活性化時においては、基板電圧制御回路130は、
これらのクロック電源回路11aおよびクロック再生回
路30に含まれるMOSトランジスタの基板バイアスを
浅くし、高速動作を可能にする。
【0255】図54は、基板電圧制御回路130の構成
を概略的に示す図である。図54においては、クロック
電源回路11aおよびクロック再生回路30に含まれる
バッファ回路の部分に対して基板電圧VPSおよびVN
Sを生成する回路部分を示す。
を概略的に示す図である。図54においては、クロック
電源回路11aおよびクロック再生回路30に含まれる
バッファ回路の部分に対して基板電圧VPSおよびVN
Sを生成する回路部分を示す。
【0256】図54において、基板電圧制御回路130
は、基板バイアス電圧Vp1を生成する基板バイアス発
生回路130aと、基板バイアス電圧Vp2を生成する
基板バイアス発生回路130bと、基板バイアス電圧V
n1を生成する基板バイアス発生回路130cと、基板
バイアス電圧Vn2を生成する基板バイアス発生回路1
30dと、クロックイネーブル信号CKEに従って、基
板バイアス電圧Vp1およびVp2の一方を選択してP
−MOSトランジスタ基板領域へ印加される基板電圧V
PSを生成する切換回路130eと、クロックイネーブ
ル信号CKEに従って、基板バイアス電圧Vn1および
Vn2の一方を選択してnチャネルMOSトランジスタ
の基板領域へ印加される基板電圧VNSを出力する切換
回路130fを含む。
は、基板バイアス電圧Vp1を生成する基板バイアス発
生回路130aと、基板バイアス電圧Vp2を生成する
基板バイアス発生回路130bと、基板バイアス電圧V
n1を生成する基板バイアス発生回路130cと、基板
バイアス電圧Vn2を生成する基板バイアス発生回路1
30dと、クロックイネーブル信号CKEに従って、基
板バイアス電圧Vp1およびVp2の一方を選択してP
−MOSトランジスタ基板領域へ印加される基板電圧V
PSを生成する切換回路130eと、クロックイネーブ
ル信号CKEに従って、基板バイアス電圧Vn1および
Vn2の一方を選択してnチャネルMOSトランジスタ
の基板領域へ印加される基板電圧VNSを出力する切換
回路130fを含む。
【0257】図54において、クロック電源回路11a
およびクロック再生回路30に含まれるバッファ回路を
代表的に回路135で示す。この回路135は、pチャ
ネルMOSトランジスタPQおよびnチャネルMOSト
ランジスタNQを含む。MOSトランジスタPQは、切
換回路130eからの基板電圧VPSをそのN型基板領
域(ウェルまたは半導体層)に受ける。nチャネルMO
SトランジスタNQは、切換回路130fからの基板電
圧VNSをそのP型基板領域(ウェル領域または半導体
層)に受ける。次に、図54に示す基板電圧制御回路1
30の動作を図55に示す信号波形図を参照して説明す
る。
およびクロック再生回路30に含まれるバッファ回路を
代表的に回路135で示す。この回路135は、pチャ
ネルMOSトランジスタPQおよびnチャネルMOSト
ランジスタNQを含む。MOSトランジスタPQは、切
換回路130eからの基板電圧VPSをそのN型基板領
域(ウェルまたは半導体層)に受ける。nチャネルMO
SトランジスタNQは、切換回路130fからの基板電
圧VNSをそのP型基板領域(ウェル領域または半導体
層)に受ける。次に、図54に示す基板電圧制御回路1
30の動作を図55に示す信号波形図を参照して説明す
る。
【0258】ここで、基板バイアス電圧Vp1よりも基
板バイアス電圧Vp2が高く、また基板バイアス電圧V
n1は、基板バイアス電圧Vn2よりも高い状態を考え
る。基板バイアス電圧Vn1およびVn2は、負電圧で
ある。
板バイアス電圧Vp2が高く、また基板バイアス電圧V
n1は、基板バイアス電圧Vn2よりも高い状態を考え
る。基板バイアス電圧Vn1およびVn2は、負電圧で
ある。
【0259】クロックイネーブル信号CKEがHレベル
の活性状態のときには、切換回路130eは、基板バイ
アス発生回路130aからの基板バイアス電圧Vp1を
選択して基板電圧VPSとして出力する。また、切換回
路130fは、このクロックイネーブル信号CKEのH
レベルに応答して、基板バイアス発生回路130cから
の基板バイアス電圧Vn1を選択して、基板電圧VNS
を出力する。この状態においては、回路135に含まれ
るMOSトランジスタNQおよびPQが、それぞれ所定
のしきい値電圧を持って動作する。
の活性状態のときには、切換回路130eは、基板バイ
アス発生回路130aからの基板バイアス電圧Vp1を
選択して基板電圧VPSとして出力する。また、切換回
路130fは、このクロックイネーブル信号CKEのH
レベルに応答して、基板バイアス発生回路130cから
の基板バイアス電圧Vn1を選択して、基板電圧VNS
を出力する。この状態においては、回路135に含まれ
るMOSトランジスタNQおよびPQが、それぞれ所定
のしきい値電圧を持って動作する。
【0260】クロックイネーブル信号CKEがLレベル
の非活性状態とされると、パワーダウンモードに入り、
切換回路130eは基板バイアス発生回路130bから
の基板バイアス電圧Vp2を選択して基板電圧VPSを
生成し、一方、切換回路130fは、基板バイアス発生
回路130dからの基板バイアス電圧Vn2を選択して
基板電圧VNSを出力する。この状態においては、基板
電圧VPSが、その絶対値が大きくなり、MOSトラン
ジスタPQのしきい値電圧の絶対値が大きくなる。同
様、基板電圧VNSも、その絶対値が大きくなるため、
MOSトランジスタNQのしきい値電圧も大きくなる。
このMOSトランジスタPQおよびNQは、しきい値電
圧の絶対値が大きくなり、リーク電流(サブスレッショ
ルドリーク電流)を低減する。この回路135の電源ノ
ードへは、外部電源電圧VDDまたは、周辺電源電圧V
ccpが与えられているため、このリーク電流を低減す
ることができ、パワーダウンモード時(またはスタンバ
イモード時)における消費電流を低減することができ
る。図56(A)は、図54に示す切換回路130eの
構成の一例を示す図である。図56(A)において、切
換回路130eは、補のクロックイネーブル信号/CK
Eに応答して基板バイアス電圧Vp1を選択的に伝達す
るpチャネルMOSトランジスタで構成されるトランス
ファーゲート130eaと、クロックイネーブル信号C
KEに応答して選択的に基板バイアス電圧Vp2を伝達
するpチャネルMOSトランジスタで構成されるトラン
スファーゲート130ebを含む。基板バイアス電圧V
p1およびVp2は、電源電圧(外部電源電圧または周
辺電源電圧)以上の電圧レベルであり、したがってクロ
ックイネーブル信号CKEおよび/CKEの振幅が、接
地電圧(0V)と基板バイアス電圧Vp2の間となるよ
うレベル変換が行なわれる。クロックイネーブル信号C
KEがHレベルのときには、トランスファーゲート13
0eaが導通し、基板電圧VPSとして基板バイアス電
圧Vp1が選択される。一方、クロックイネーブル信号
CKEがLレベルのときには、トランスファーゲート1
30ebが導通し、基板電圧VPSとして基板バイアス
電圧Vp2が選択される。
の非活性状態とされると、パワーダウンモードに入り、
切換回路130eは基板バイアス発生回路130bから
の基板バイアス電圧Vp2を選択して基板電圧VPSを
生成し、一方、切換回路130fは、基板バイアス発生
回路130dからの基板バイアス電圧Vn2を選択して
基板電圧VNSを出力する。この状態においては、基板
電圧VPSが、その絶対値が大きくなり、MOSトラン
ジスタPQのしきい値電圧の絶対値が大きくなる。同
様、基板電圧VNSも、その絶対値が大きくなるため、
MOSトランジスタNQのしきい値電圧も大きくなる。
このMOSトランジスタPQおよびNQは、しきい値電
圧の絶対値が大きくなり、リーク電流(サブスレッショ
ルドリーク電流)を低減する。この回路135の電源ノ
ードへは、外部電源電圧VDDまたは、周辺電源電圧V
ccpが与えられているため、このリーク電流を低減す
ることができ、パワーダウンモード時(またはスタンバ
イモード時)における消費電流を低減することができ
る。図56(A)は、図54に示す切換回路130eの
構成の一例を示す図である。図56(A)において、切
換回路130eは、補のクロックイネーブル信号/CK
Eに応答して基板バイアス電圧Vp1を選択的に伝達す
るpチャネルMOSトランジスタで構成されるトランス
ファーゲート130eaと、クロックイネーブル信号C
KEに応答して選択的に基板バイアス電圧Vp2を伝達
するpチャネルMOSトランジスタで構成されるトラン
スファーゲート130ebを含む。基板バイアス電圧V
p1およびVp2は、電源電圧(外部電源電圧または周
辺電源電圧)以上の電圧レベルであり、したがってクロ
ックイネーブル信号CKEおよび/CKEの振幅が、接
地電圧(0V)と基板バイアス電圧Vp2の間となるよ
うレベル変換が行なわれる。クロックイネーブル信号C
KEがHレベルのときには、トランスファーゲート13
0eaが導通し、基板電圧VPSとして基板バイアス電
圧Vp1が選択される。一方、クロックイネーブル信号
CKEがLレベルのときには、トランスファーゲート1
30ebが導通し、基板電圧VPSとして基板バイアス
電圧Vp2が選択される。
【0261】図56(B)は、図54に示す切換回路1
30fの構成の一例を示す図である。図56(B)にお
いて、切換回路130fは、クロックイネーブル信号C
KEに応答して選択的に基板バイアス電圧Vn1を伝達
するnチャネルMOSトランジスタで構成されるトラン
スファーゲート130faと、補のクロックイネーブル
信号/CKEに応答して選択的に導通し、基板バイアス
電圧Vn2を伝達するnチャネルMOSトランジスタで
構成されるトランスファーゲート130fbを含む。こ
の基板バイアス電圧Vn1およびVn2は、負電圧であ
り、クロックイネーブル信号CKEおよび/CKEは、
電圧Vn2と電源電圧Vccの間で変化するようにレベ
ル変換される。この電源電圧Vccは、周辺電源電圧V
ccpまたは外部電源電圧VDDである。
30fの構成の一例を示す図である。図56(B)にお
いて、切換回路130fは、クロックイネーブル信号C
KEに応答して選択的に基板バイアス電圧Vn1を伝達
するnチャネルMOSトランジスタで構成されるトラン
スファーゲート130faと、補のクロックイネーブル
信号/CKEに応答して選択的に導通し、基板バイアス
電圧Vn2を伝達するnチャネルMOSトランジスタで
構成されるトランスファーゲート130fbを含む。こ
の基板バイアス電圧Vn1およびVn2は、負電圧であ
り、クロックイネーブル信号CKEおよび/CKEは、
電圧Vn2と電源電圧Vccの間で変化するようにレベ
ル変換される。この電源電圧Vccは、周辺電源電圧V
ccpまたは外部電源電圧VDDである。
【0262】この図56(B)に示す切換回路130f
において、クロックイネーブル信号CKEがHレベルの
ときには、トランスファーゲート130faが導通し、
基板電圧VNSとして、基板バイアス電圧Vn1が選択
される。クロックイネーブル信号CKEがLレベルのと
き(負電圧Vn2の電圧レベル)のときには、トランス
ファーゲート130fbが導通し、基板電圧VNSとし
て、基板バイアス電圧Vn2が選択される。
において、クロックイネーブル信号CKEがHレベルの
ときには、トランスファーゲート130faが導通し、
基板電圧VNSとして、基板バイアス電圧Vn1が選択
される。クロックイネーブル信号CKEがLレベルのと
き(負電圧Vn2の電圧レベル)のときには、トランス
ファーゲート130fbが導通し、基板電圧VNSとし
て、基板バイアス電圧Vn2が選択される。
【0263】クロックイネーブル信号CKEおよび/C
KEのレベル変換は、通常の、ラッチ型のレベル変換回
路を用いて行なわれる。
KEのレベル変換は、通常の、ラッチ型のレベル変換回
路を用いて行なわれる。
【0264】図57は、図53に示す基板電圧制御回路
の同期回路部分に対する構成を概略的に示す図である。
図57において、基板電圧制御回路130は、基板バイ
アス電圧Vn3を生成する基板バイアス発生回路130
gと、基板バイアス電圧Vn4を生成する基板バイアス
発生回路130hと、クロックイネーブル信号CKEに
従って基板バイアス電圧Vn3およびVn4の一方を基
板電圧VNSとして出力する切換回路130iを含む。
図57において、この同期化回路(ディレイチェーンお
よびタップチェーン)に含まれる回路137を代表的に
示す。この回路137は、CMOSインバータで構成さ
れ、pチャネルMOSトランジスタPQaおよびnチャ
ネルMOSトランジスタNQaを含む。切換回路130
iからの基板電圧VNSaが、nチャネルMOSトラン
ジスタNQaの基板領域へ印加される。pチャネルMO
SトランジスタPQaの基板領域へは、一定の基板バイ
アス電圧VPSaが与えられる。pチャネルMOSトラ
ンジスタPQaのソースは、クロック電源電圧Vccc
を受ける。MOSトランジスタPQaおよびNQaは、
低しきい値電圧のMOSトランジスタであり、クロック
イネーブル信号CKEの活性化時おいては、高速で動作
する。この状態において、切換回路130iは、基板バ
イアス発生回路130gからの基板バイアス電圧Vn3
を選択して基板電圧VNSaとして与える。
の同期回路部分に対する構成を概略的に示す図である。
図57において、基板電圧制御回路130は、基板バイ
アス電圧Vn3を生成する基板バイアス発生回路130
gと、基板バイアス電圧Vn4を生成する基板バイアス
発生回路130hと、クロックイネーブル信号CKEに
従って基板バイアス電圧Vn3およびVn4の一方を基
板電圧VNSとして出力する切換回路130iを含む。
図57において、この同期化回路(ディレイチェーンお
よびタップチェーン)に含まれる回路137を代表的に
示す。この回路137は、CMOSインバータで構成さ
れ、pチャネルMOSトランジスタPQaおよびnチャ
ネルMOSトランジスタNQaを含む。切換回路130
iからの基板電圧VNSaが、nチャネルMOSトラン
ジスタNQaの基板領域へ印加される。pチャネルMO
SトランジスタPQaの基板領域へは、一定の基板バイ
アス電圧VPSaが与えられる。pチャネルMOSトラ
ンジスタPQaのソースは、クロック電源電圧Vccc
を受ける。MOSトランジスタPQaおよびNQaは、
低しきい値電圧のMOSトランジスタであり、クロック
イネーブル信号CKEの活性化時おいては、高速で動作
する。この状態において、切換回路130iは、基板バ
イアス発生回路130gからの基板バイアス電圧Vn3
を選択して基板電圧VNSaとして与える。
【0265】クロックイネーブル信号CKEがLレベル
の非活性状態のときには、切換回路130iが、基板バ
イアス発生回路130hからの基板バイアス電圧Vn4
を選択して、MOSトランジスタNQaの基板領域へ基
板電圧VNSaとして与える。この状態において、MO
SトランジスタNQaのしきい値電圧が大きくなり、そ
のリーク電流が抑制される。クロックイネーブル信号C
KEの非活性化時においては、電源電圧Vcccが、接
地電圧レベルへ放電される。MOSトランジスタPQa
を低しきい値電圧状態に保持しておくことにより、この
電源電圧VcccをMOSトランジスタPQaを介して
放電させ、高速で、クロック電源電圧Vcccを、接地
電圧レベルへ放電する。一方、MOSトランジスタNQ
aは、その信号ノードが、不安定な電圧レベルとなるた
め、この不安定な電圧レベル(ノイズなどの影響によ
る)の放電による。消費電流増加または誤動作を抑制す
る。
の非活性状態のときには、切換回路130iが、基板バ
イアス発生回路130hからの基板バイアス電圧Vn4
を選択して、MOSトランジスタNQaの基板領域へ基
板電圧VNSaとして与える。この状態において、MO
SトランジスタNQaのしきい値電圧が大きくなり、そ
のリーク電流が抑制される。クロックイネーブル信号C
KEの非活性化時においては、電源電圧Vcccが、接
地電圧レベルへ放電される。MOSトランジスタPQa
を低しきい値電圧状態に保持しておくことにより、この
電源電圧VcccをMOSトランジスタPQaを介して
放電させ、高速で、クロック電源電圧Vcccを、接地
電圧レベルへ放電する。一方、MOSトランジスタNQ
aは、その信号ノードが、不安定な電圧レベルとなるた
め、この不安定な電圧レベル(ノイズなどの影響によ
る)の放電による。消費電流増加または誤動作を抑制す
る。
【0266】切換回路130iとしては、先の図56
(B)に示す構成と同様の構成を利用することができ
る。また、基板バイアス発生回路130a〜130dお
よび130gおよび130hは、通常の、キャパシタの
チャージャポンプ動作を利用する回路で構成される。ク
ロックイネーブル信号CKEの活性/非活性に従って基
板バイアス発生回路130a〜130dおよび130g
および130hが、選択的に活性化される構成が用いら
れてもよい。
(B)に示す構成と同様の構成を利用することができ
る。また、基板バイアス発生回路130a〜130dお
よび130gおよび130hは、通常の、キャパシタの
チャージャポンプ動作を利用する回路で構成される。ク
ロックイネーブル信号CKEの活性/非活性に従って基
板バイアス発生回路130a〜130dおよび130g
および130hが、選択的に活性化される構成が用いら
れてもよい。
【0267】また、この回路137において、MOSト
ランジスタPQaのバックゲート(基板領域)は、クロ
ック電源電圧Vcccを受けるように結合されてもよ
い。
ランジスタPQaのバックゲート(基板領域)は、クロ
ック電源電圧Vcccを受けるように結合されてもよ
い。
【0268】図58は、基板電圧VNSを受ける部分の
概略断面構造を示す図である。図58において、Pウェ
ル140内に、N型埋込層141aが形成される。この
N型埋込層141aの端部に、さらにこのN型埋込層1
41aよりも浅いN型埋込層141bが形成される。N
型埋込層141bと離れてかつほぼ実質的に同じ深さ
に、N型埋込層141cが形成される。
概略断面構造を示す図である。図58において、Pウェ
ル140内に、N型埋込層141aが形成される。この
N型埋込層141aの端部に、さらにこのN型埋込層1
41aよりも浅いN型埋込層141bが形成される。N
型埋込層141bと離れてかつほぼ実質的に同じ深さ
に、N型埋込層141cが形成される。
【0269】N型埋込層141a上にはPウェル142
aが形成され、N型埋込層141c上には、Pウェル1
42bおよび142cが形成される。Pウェル142a
表面には、高濃度P型不純物領域143aが形成され、
Pウェル142aに、基板電圧VNS1が印加される。
Pウェル142b表面には、P+型不純物領域143b
が形成され、基板電圧VNS2がその不純物領域143
bを介してPウェル142bへ印加される。Pウェル1
42c表面には、高濃度P(p+)型不純物領域143
cが形成され、基板電圧VNS3が、この不純物領域1
43cを介してPウェル142cへ印加される。
aが形成され、N型埋込層141c上には、Pウェル1
42bおよび142cが形成される。Pウェル142a
表面には、高濃度P型不純物領域143aが形成され、
Pウェル142aに、基板電圧VNS1が印加される。
Pウェル142b表面には、P+型不純物領域143b
が形成され、基板電圧VNS2がその不純物領域143
bを介してPウェル142bへ印加される。Pウェル1
42c表面には、高濃度P(p+)型不純物領域143
cが形成され、基板電圧VNS3が、この不純物領域1
43cを介してPウェル142cへ印加される。
【0270】Pウェル142a表面には、互いに間をお
いて、高濃度N(n+)型不純物領域144aおよび1
44bが形成され、また、高濃度N型不純物領域144
cおよび144dが、互いに間をおいて形成される。不
純物領域144bおよび144cの間には、溝掘り分離
領域145aが形成される。不純物領域144aおよび
144bの間のチャネル領域上にゲート電極層146a
が形成され、不純物領域144cおよび144bの間の
チャネル領域上にゲート電極層146bが形成される。
溝掘り分離領域145aは、N型埋込層141aには到
達していない。したがって、このPウェル142aに形
成されるnチャネルMOSトランジスタは、同じ基板電
圧VNS1をその基板領域に受ける。その溝掘り分離領
域145aは、不純物領域144bおよび144cを分
離し、これらの隣接トランジスタ素子を分離する。
いて、高濃度N(n+)型不純物領域144aおよび1
44bが形成され、また、高濃度N型不純物領域144
cおよび144dが、互いに間をおいて形成される。不
純物領域144bおよび144cの間には、溝掘り分離
領域145aが形成される。不純物領域144aおよび
144bの間のチャネル領域上にゲート電極層146a
が形成され、不純物領域144cおよび144bの間の
チャネル領域上にゲート電極層146bが形成される。
溝掘り分離領域145aは、N型埋込層141aには到
達していない。したがって、このPウェル142aに形
成されるnチャネルMOSトランジスタは、同じ基板電
圧VNS1をその基板領域に受ける。その溝掘り分離領
域145aは、不純物領域144bおよび144cを分
離し、これらの隣接トランジスタ素子を分離する。
【0271】Pウェル142aおよび142bの間に
は、N型埋込層141bおよび141cに到達する溝掘
り分離領域145bが形成される。Pウェル142b表
面には、互いに間をおいて高濃度N型不純物領域144
eおよび144fが形成される。これらの不純物領域1
44eおよび144fの間のチャネル領域上にゲート電
極層146cが形成される。Pウェル142c表面に
は、高濃度N型不純物領域144gおよび144hが形
成される。これらの不純物領域144gおよび144h
の間のチャネル領域上に、ゲート電極層146dが形成
される。Pウェル142bおよび142cの間には、N
型埋込層141cに到達する溝掘り分離領域145cが
形成される。これにより、Pウェル142bおよび14
2cにそれぞれ形成されるn型MOSトランジスタは互
いに分離される。また、Pウェル142bおよび142
cが分離されるため、これらのPウェル142bおよび
142cの基板電圧VNS2およびVNS3を互いに独
立に最適値に設定することができる。
は、N型埋込層141bおよび141cに到達する溝掘
り分離領域145bが形成される。Pウェル142b表
面には、互いに間をおいて高濃度N型不純物領域144
eおよび144fが形成される。これらの不純物領域1
44eおよび144fの間のチャネル領域上にゲート電
極層146cが形成される。Pウェル142c表面に
は、高濃度N型不純物領域144gおよび144hが形
成される。これらの不純物領域144gおよび144h
の間のチャネル領域上に、ゲート電極層146dが形成
される。Pウェル142bおよび142cの間には、N
型埋込層141cに到達する溝掘り分離領域145cが
形成される。これにより、Pウェル142bおよび14
2cにそれぞれ形成されるn型MOSトランジスタは互
いに分離される。また、Pウェル142bおよび142
cが分離されるため、これらのPウェル142bおよび
142cの基板電圧VNS2およびVNS3を互いに独
立に最適値に設定することができる。
【0272】Pウェル142cに隣接して、N型埋込層
141cに到達する溝掘り分離領域145dが形成され
る。Pウェル140の、溝掘り分離領域145dおよび
145eの間の表面に、高濃度N型不純物領域144i
および144jが形成される。これらの不純物領域14
4iおよび144jの間のチャネル領域上にゲート電極
層146eが形成される。このPウェル140は、ま
た、図示しない部分において、適当なバイアス電圧が印
加される。
141cに到達する溝掘り分離領域145dが形成され
る。Pウェル140の、溝掘り分離領域145dおよび
145eの間の表面に、高濃度N型不純物領域144i
および144jが形成される。これらの不純物領域14
4iおよび144jの間のチャネル領域上にゲート電極
層146eが形成される。このPウェル140は、ま
た、図示しない部分において、適当なバイアス電圧が印
加される。
【0273】溝掘り分離領域145a〜145bは、実
質的に同じ深さを有する。N型埋込層141aとN型埋
込層141bおよび141cの深さを異ならせることに
より、Pウェル142a内に形成される複数のnチャネ
ルMOSトランジスタに対し基板領域を共通化でき、共
通の基板電圧VNS1を与えることができる。一方、P
ウェル142bおよび142cは、溝掘り分離領域14
5cおよびN型埋込層141cにより互いに分離される
ため、基板電圧VNS2およびVNS3を互いに独立に
設定することができる。したがって、このPウェル14
2bおよび142cにおいてMOSトランジスタ単位で
基板電圧を設定することができる。
質的に同じ深さを有する。N型埋込層141aとN型埋
込層141bおよび141cの深さを異ならせることに
より、Pウェル142a内に形成される複数のnチャネ
ルMOSトランジスタに対し基板領域を共通化でき、共
通の基板電圧VNS1を与えることができる。一方、P
ウェル142bおよび142cは、溝掘り分離領域14
5cおよびN型埋込層141cにより互いに分離される
ため、基板電圧VNS2およびVNS3を互いに独立に
設定することができる。したがって、このPウェル14
2bおよび142cにおいてMOSトランジスタ単位で
基板電圧を設定することができる。
【0274】この図58で示すように、2段のN型埋込
層および実質的に同じ深さの溝掘り分離領域を用いるこ
とにより、複数のトランジスタ単位での基板電圧の設定
および個々のトランジスタ単位での基板電圧の設定を行
なうことができ、各回路構成に応じて、最適な値に基板
電圧を設定することができる。たとえば、Pウェル14
2bおよび142cにおいては、クロック再生回路に含
まれるバッファ回路のMOSトランジスタを形成するこ
とができ、各バッファのMOSトランジスタのしきい値
電圧を最適値に設定する。一方、Pウェル142a内に
おいては、たとえばディレイチェーンに含まれるインバ
ータを構成するnチャネルMOSトランジスタを形成
し、これらを同じ基板電圧VNS1に設定して、同じ動
作条件で動作させる。Pウェル140表面に形成される
MOSトランジスタは、周辺制御回路として利用する。
層および実質的に同じ深さの溝掘り分離領域を用いるこ
とにより、複数のトランジスタ単位での基板電圧の設定
および個々のトランジスタ単位での基板電圧の設定を行
なうことができ、各回路構成に応じて、最適な値に基板
電圧を設定することができる。たとえば、Pウェル14
2bおよび142cにおいては、クロック再生回路に含
まれるバッファ回路のMOSトランジスタを形成するこ
とができ、各バッファのMOSトランジスタのしきい値
電圧を最適値に設定する。一方、Pウェル142a内に
おいては、たとえばディレイチェーンに含まれるインバ
ータを構成するnチャネルMOSトランジスタを形成
し、これらを同じ基板電圧VNS1に設定して、同じ動
作条件で動作させる。Pウェル140表面に形成される
MOSトランジスタは、周辺制御回路として利用する。
【0275】適用される用途に応じて、最適なしきい値
電圧を設定することができ、最適な動作特性を有するク
ロック再生回路を実現することができる。
電圧を設定することができ、最適な動作特性を有するク
ロック再生回路を実現することができる。
【0276】なお、この図58に示す構成は、nチャネ
ルMOSトランジスタに対する構成である。pチャネル
MOSトランジスタに対しては、その図58に示す構成
における各領域の導電型を反対にする。したがって、p
チャネルMOSトランジスタに対しても、複数のMOS
トランジスタ単位、個々のpチャネルMOSトランジス
タ単位でしきい値電圧を設定することができる。
ルMOSトランジスタに対する構成である。pチャネル
MOSトランジスタに対しては、その図58に示す構成
における各領域の導電型を反対にする。したがって、p
チャネルMOSトランジスタに対しても、複数のMOS
トランジスタ単位、個々のpチャネルMOSトランジス
タ単位でしきい値電圧を設定することができる。
【0277】以上のように、この発明の実施の形態6に
従えば、パワーダウンモード時(スタンバイモード時)
と通常動作モード時において、クロック発生部のMOS
トランジスタのしきい値電圧を変更するように構成して
いるため、高速動作および低消費電流を実現することが
できる。特に、バッファ回路と同期化回路それぞれのM
OSトランジスタのしきい値電圧が異なる場合において
も、各回路ごとに、最適なしきい値電圧を設定すること
ができ、スタンバイモード時においても、消費電流(リ
ーク電流)が生じるのを確実に防止することができ、低
消費電流でかつ高速動作するクロック再生回路を実現す
ることができる。
従えば、パワーダウンモード時(スタンバイモード時)
と通常動作モード時において、クロック発生部のMOS
トランジスタのしきい値電圧を変更するように構成して
いるため、高速動作および低消費電流を実現することが
できる。特に、バッファ回路と同期化回路それぞれのM
OSトランジスタのしきい値電圧が異なる場合において
も、各回路ごとに、最適なしきい値電圧を設定すること
ができ、スタンバイモード時においても、消費電流(リ
ーク電流)が生じるのを確実に防止することができ、低
消費電流でかつ高速動作するクロック再生回路を実現す
ることができる。
【0278】[実施の形態7]図59は、この発明の実
施の形態7に従うクロック再生回路の構成を概略的に示
す図である。この図59において、クロック再生回路
は、図37に示すクロック発生器3の構成に対応するよ
うに示す。しかしながら、この図59に示すクロック再
生回路は、図1に示す同期クロック発生回路4(SM
D)に対しても適用可能である。以下の説明において
は、この図59に示すクロック再生回路は、図37に示
すクロック発生器3の構成に対応するものとする。
施の形態7に従うクロック再生回路の構成を概略的に示
す図である。この図59において、クロック再生回路
は、図37に示すクロック発生器3の構成に対応するよ
うに示す。しかしながら、この図59に示すクロック再
生回路は、図1に示す同期クロック発生回路4(SM
D)に対しても適用可能である。以下の説明において
は、この図59に示すクロック再生回路は、図37に示
すクロック発生器3の構成に対応するものとする。
【0279】図59において、クロック発生器3は、
(内部)クロックイネーブル信号CKEの活性化時能動
化されて、外部クロック信号CLKE(eCLK)をバ
ッファ処理して参照クロック信号CLKRを生成するク
ロック入力バッファCIBIと、クロック入力バッファ
CIBIからの参照クロック信号CLKRに従って第1
の精度で外部クロック信号CLKEに位相同期した内部
クロック信号NV1を生成する粗調整回路150と、こ
の粗調整回路150の出力クロック信号NV1の位相
を、参照クロック信号CLKRと内部クロック信号CL
KIの位相比較に基づいて第2の精度で調整する微調整
回路85と、微調整回路85の出力クロック信号NFT
Dをバッファ処理して内部クロック信号CLKIを生成
するクロックドライバCIDを含む。図37との対応関
係において、クロック入力バッファCIBIは、図37
に示すクロック入力バッファ80に対応し、粗調整回路
150は、図37に示すダミー遅延回路81、サンプリ
ングバッファ回路82、および周波数決定回路83に対
応する。微調整回路85は、図37に示す微調整回路8
5に対応し、クロックドライバCIDは、図37に示す
クロックバッファ86に対応する。ただし、図59に示
すクロック再生回路は、外部クロック信号CLKEとク
ロックドライバCIDからのクロック信号CLKIの位
相を一致させる。但し、粗調整完了後、タップチェーン
により遅延段数が設定されたバックワードディレイチェ
ーンによりクロック信号の遅延が行なわれる。
(内部)クロックイネーブル信号CKEの活性化時能動
化されて、外部クロック信号CLKE(eCLK)をバ
ッファ処理して参照クロック信号CLKRを生成するク
ロック入力バッファCIBIと、クロック入力バッファ
CIBIからの参照クロック信号CLKRに従って第1
の精度で外部クロック信号CLKEに位相同期した内部
クロック信号NV1を生成する粗調整回路150と、こ
の粗調整回路150の出力クロック信号NV1の位相
を、参照クロック信号CLKRと内部クロック信号CL
KIの位相比較に基づいて第2の精度で調整する微調整
回路85と、微調整回路85の出力クロック信号NFT
Dをバッファ処理して内部クロック信号CLKIを生成
するクロックドライバCIDを含む。図37との対応関
係において、クロック入力バッファCIBIは、図37
に示すクロック入力バッファ80に対応し、粗調整回路
150は、図37に示すダミー遅延回路81、サンプリ
ングバッファ回路82、および周波数決定回路83に対
応する。微調整回路85は、図37に示す微調整回路8
5に対応し、クロックドライバCIDは、図37に示す
クロックバッファ86に対応する。ただし、図59に示
すクロック再生回路は、外部クロック信号CLKEとク
ロックドライバCIDからのクロック信号CLKIの位
相を一致させる。但し、粗調整完了後、タップチェーン
により遅延段数が設定されたバックワードディレイチェ
ーンによりクロック信号の遅延が行なわれる。
【0280】粗調整回路150は、参照クロック信号C
LKRから外部クロック信号CLKEに第1の精度で位
相同期したクロック信号NB0を生成する粗遅延調整回
路CTDと、微調整回路85の出力する調整指示信号S
VCTDに従ってその遅延時間が調整されて、粗遅延調
整回路CTDの出力信号NB0を遅延して出力する可変
粗遅延調整回路VCTDを含む。この微調整回路85の
遅延調整信号SVCTDが、先の図37に示すタップア
ップ指示信号TUPおよびタップダウン指示信号TDW
Nに対応する。
LKRから外部クロック信号CLKEに第1の精度で位
相同期したクロック信号NB0を生成する粗遅延調整回
路CTDと、微調整回路85の出力する調整指示信号S
VCTDに従ってその遅延時間が調整されて、粗遅延調
整回路CTDの出力信号NB0を遅延して出力する可変
粗遅延調整回路VCTDを含む。この微調整回路85の
遅延調整信号SVCTDが、先の図37に示すタップア
ップ指示信号TUPおよびタップダウン指示信号TDW
Nに対応する。
【0281】微調整回路85は、微調整活性化信号(ク
ロック制御信号)EN4の活性化に応答して活性化さ
れ、参照クロック信号CLKRと内部クロック信号CL
KIを受けて、位相比較用基準クロック信号DCLKR
および位相比較用内部クロック信号DCLKIおよびシ
フト制御クロック信号CTLを生成する分周器DVD
と、分周器DVDの出力するクロック信号DCLKRお
よびDCLKIの位相を比較する位相比較器PCと、可
変粗遅延調整回路VCTDの出力クロック信号NV1の
遅延時間を第2の精度で調整する微遅延調整回路FTD
と、位相比較器PCの出力信号NFAおよびNSLに従
ってシフト動作を行ない、可変粗遅延調整回路VCTD
および微遅延調整回路FTDの遅延時間を調整するシフ
トレジスタSRを含む。
ロック制御信号)EN4の活性化に応答して活性化さ
れ、参照クロック信号CLKRと内部クロック信号CL
KIを受けて、位相比較用基準クロック信号DCLKR
および位相比較用内部クロック信号DCLKIおよびシ
フト制御クロック信号CTLを生成する分周器DVD
と、分周器DVDの出力するクロック信号DCLKRお
よびDCLKIの位相を比較する位相比較器PCと、可
変粗遅延調整回路VCTDの出力クロック信号NV1の
遅延時間を第2の精度で調整する微遅延調整回路FTD
と、位相比較器PCの出力信号NFAおよびNSLに従
ってシフト動作を行ない、可変粗遅延調整回路VCTD
および微遅延調整回路FTDの遅延時間を調整するシフ
トレジスタSRを含む。
【0282】このシフトレジスタSRは、分周器DVD
からのシフト制御用クロック信号CTLに従ってシフト
動作を行なう。クロック信号DCLKRおよびDCLK
Iとシフト用クロック信号CTLは、交互に形成され
る。したがって、位相比較器PCにおける位相比較動作
とシフトレジスタSRにおけるシフト動作は、クロック
サイクルごとに交互に実行される。図43に示す微調整
回路85との対応関係において、この位相比較器PCが
位相比較回路100に対応し、微遅延調整回路FTDが
微遅延調整回路104に対応し、シフトレジスタSR
が、双方向シフトレジスタ102および判定回路106
に対応する。クロックドライバCIDは、クロックバッ
ファ86に対応する。
からのシフト制御用クロック信号CTLに従ってシフト
動作を行なう。クロック信号DCLKRおよびDCLK
Iとシフト用クロック信号CTLは、交互に形成され
る。したがって、位相比較器PCにおける位相比較動作
とシフトレジスタSRにおけるシフト動作は、クロック
サイクルごとに交互に実行される。図43に示す微調整
回路85との対応関係において、この位相比較器PCが
位相比較回路100に対応し、微遅延調整回路FTDが
微遅延調整回路104に対応し、シフトレジスタSR
が、双方向シフトレジスタ102および判定回路106
に対応する。クロックドライバCIDは、クロックバッ
ファ86に対応する。
【0283】この図59に示すクロック発生器の構成に
おいては、外部クロック信号CLKEと外部クロック信
号の周期に応じて外部クロック信号を遅延して生成され
る内部クロック信号CLKIとのタイミング誤差を粗調
整回路150および微調整回路85により判別して、外
部クロック信号CLKEと内部クロック信号CLKIの
位相誤差を小さくする。特に、このクロック発生器3
は、電源投入時またはパワーダウンモード(スタンバイ
モード)解除時などにおいて活性化されたとき、粗調整
回路150により、外部クロック信号CLKEの周期に
応じた遅延時間を設定する。次いで、その粗調整動作完
了後、微調整回路85を用いて、外部クロック信号CL
KEと内部クロック信号CLKIの位相調整を行なって
位相誤差の極めて小さな内部クロック信号CLKIを生
成する。外部クロック信号CLKEと内部クロック信号
CLKIの位相誤差が、この微調整回路85の調整可能
範囲を超える場合、この微調整回路85は、制御信号S
VCTDにより、可変粗遅延調整回路VCTDの遅延時
間を1単位シフトさせて微調整動作を行なう。これによ
り、電源投入時またはパワーダウンモード解除時などの
動作環境変化時においても、高速で、かつ正確に外部ク
ロック信号に位相同期した内部クロック信号を生成する
ことができる。これは、また、通常動作モード時におい
て、内部回路の動作などの動作環境の変化によって、微
調整回路85の調整範囲を超えて、内部クロック信号C
LKIの位相が変動した場合においても、粗調整回路1
50の遅延時間を調整することにより、微調整回路85
において内部クロック信号CLKIの位相の微調整を行
なうことができる。
おいては、外部クロック信号CLKEと外部クロック信
号の周期に応じて外部クロック信号を遅延して生成され
る内部クロック信号CLKIとのタイミング誤差を粗調
整回路150および微調整回路85により判別して、外
部クロック信号CLKEと内部クロック信号CLKIの
位相誤差を小さくする。特に、このクロック発生器3
は、電源投入時またはパワーダウンモード(スタンバイ
モード)解除時などにおいて活性化されたとき、粗調整
回路150により、外部クロック信号CLKEの周期に
応じた遅延時間を設定する。次いで、その粗調整動作完
了後、微調整回路85を用いて、外部クロック信号CL
KEと内部クロック信号CLKIの位相調整を行なって
位相誤差の極めて小さな内部クロック信号CLKIを生
成する。外部クロック信号CLKEと内部クロック信号
CLKIの位相誤差が、この微調整回路85の調整可能
範囲を超える場合、この微調整回路85は、制御信号S
VCTDにより、可変粗遅延調整回路VCTDの遅延時
間を1単位シフトさせて微調整動作を行なう。これによ
り、電源投入時またはパワーダウンモード解除時などの
動作環境変化時においても、高速で、かつ正確に外部ク
ロック信号に位相同期した内部クロック信号を生成する
ことができる。これは、また、通常動作モード時におい
て、内部回路の動作などの動作環境の変化によって、微
調整回路85の調整範囲を超えて、内部クロック信号C
LKIの位相が変動した場合においても、粗調整回路1
50の遅延時間を調整することにより、微調整回路85
において内部クロック信号CLKIの位相の微調整を行
なうことができる。
【0284】図60は、図59に示す粗遅延調整回路C
TDの構成を示す図である。図60において粗遅延調整
回路CTDは、図59に示すクロック入力バッファCI
BIからの参照クロック信号CLKRをバッファ処理す
るクロック入力バッファCIBと、クロック入力バッフ
ァCIBの出力するクロック信号NAIを受ける互いに
並列に接続されるクロックバッファCB1〜CB4を含
む。クロックバッファCB1は、クロック制御信号EN
1の活性化に応答して活性化され、クロックバッファC
B2およびCB3は、クロック制御信号EN2の活性化
時活性化され、クロックバッファCB4は、クロック制
御信号EN3の活性化時活性化される。これらのクロッ
ク制御信号EN1、EN2およびEN3により、粗調整
期間および微調整期間を決定する。これらのクロックバ
ッファCB1〜CB4は、遅延時間tDCBを有する。
TDの構成を示す図である。図60において粗遅延調整
回路CTDは、図59に示すクロック入力バッファCI
BIからの参照クロック信号CLKRをバッファ処理す
るクロック入力バッファCIBと、クロック入力バッフ
ァCIBの出力するクロック信号NAIを受ける互いに
並列に接続されるクロックバッファCB1〜CB4を含
む。クロックバッファCB1は、クロック制御信号EN
1の活性化に応答して活性化され、クロックバッファC
B2およびCB3は、クロック制御信号EN2の活性化
時活性化され、クロックバッファCB4は、クロック制
御信号EN3の活性化時活性化される。これらのクロッ
ク制御信号EN1、EN2およびEN3により、粗調整
期間および微調整期間を決定する。これらのクロックバ
ッファCB1〜CB4は、遅延時間tDCBを有する。
【0285】粗遅延調整回路CTDは、さらに、クロッ
クバッファCB1の出力信号NCI1を所定時間遅延す
る遅延モニタ回路(ダミー遅延回路)DMCと、遅延モ
ニタ回路DMCの出力信号NFIを遅延するフォワード
ディレイアレイFDAと、フォワードディレイアレイF
DAの出力信号NF0〜NFmとクロックバッファCB
2の出力信号NCI2の位相と比較し、この比較結果に
従って遅延時間を設定するミラーコントロール回路MC
Cと、ミラーコントロール回路MCCの出力信号NM1
〜NMmに従って、クロックバッファCB4の出力信号
NCI4を遅延して粗遅延クロック信号NB0を出力す
るバックワードディレイアレイBDAを含む。
クバッファCB1の出力信号NCI1を所定時間遅延す
る遅延モニタ回路(ダミー遅延回路)DMCと、遅延モ
ニタ回路DMCの出力信号NFIを遅延するフォワード
ディレイアレイFDAと、フォワードディレイアレイF
DAの出力信号NF0〜NFmとクロックバッファCB
2の出力信号NCI2の位相と比較し、この比較結果に
従って遅延時間を設定するミラーコントロール回路MC
Cと、ミラーコントロール回路MCCの出力信号NM1
〜NMmに従って、クロックバッファCB4の出力信号
NCI4を遅延して粗遅延クロック信号NB0を出力す
るバックワードディレイアレイBDAを含む。
【0286】遅延モニタ回路DMCの有する遅延時間
は、外部クロック信号CLKEと内部クロック信号CL
KIの位相を同期させるため、各回路の信号伝搬遅延を
補償するように定められる(これについては後に説明す
る)。
は、外部クロック信号CLKEと内部クロック信号CL
KIの位相を同期させるため、各回路の信号伝搬遅延を
補償するように定められる(これについては後に説明す
る)。
【0287】フォワードディレイアレイFDAは、縦続
接続される遅延回路FDE0〜FDEmを含む。遅延回
路FDEi(i=0〜m)は、第(i−1)段の遅延回
路FDEi−1の出力信号と電源電圧VCCCを受ける
NAND回路NA1と、電源電圧VCCCとNAND回
路NA1の出力信号を受けるNAND回路NA2を含
む。これらのNAND回路NA1およびNA2は、それ
ぞれの一方入力に動作電源電圧VCCCを受けており、
インバータとしてそれぞれ動作する。インバータとし
て、NAND回路を用いるのは、遅延時間を比較的大き
くし、かつ立上がり特性を急峻にするためである。
接続される遅延回路FDE0〜FDEmを含む。遅延回
路FDEi(i=0〜m)は、第(i−1)段の遅延回
路FDEi−1の出力信号と電源電圧VCCCを受ける
NAND回路NA1と、電源電圧VCCCとNAND回
路NA1の出力信号を受けるNAND回路NA2を含
む。これらのNAND回路NA1およびNA2は、それ
ぞれの一方入力に動作電源電圧VCCCを受けており、
インバータとしてそれぞれ動作する。インバータとし
て、NAND回路を用いるのは、遅延時間を比較的大き
くし、かつ立上がり特性を急峻にするためである。
【0288】ミラーコントロール回路MCCは、遅延回
路FED0〜FEDmそれぞれに対応して設けられ、対
応の遅延回路の出力信号NF0〜NFmとクロックバッ
ファCB2の出力信号NCI2とを位相比較するアービ
タ回路ARB0〜ARBmと、アービタ回路ARB1〜
ARBmにそれぞれ対応して設けられ、前段のアービタ
回路の出力信号と対応のアービタ回路の出力信号とを受
けて、クロック信号の1周期の遅延時間を設定する論理
回路PCL1〜PCLmと、論理回路PCL1〜PCL
mそれぞれに対応して設けられ、クロックバッファCB
3からの相補クロック信号NCI3TおよびNCI3B
に従って対応の論理回路の出力信号をラッチするラッチ
回路LB1〜LBmを含む。ラッチ回路LB1〜LBm
の出力信号NM1〜NMmに従って、バックワードディ
レイアレイBDAの遅延時間が設定される。
路FED0〜FEDmそれぞれに対応して設けられ、対
応の遅延回路の出力信号NF0〜NFmとクロックバッ
ファCB2の出力信号NCI2とを位相比較するアービ
タ回路ARB0〜ARBmと、アービタ回路ARB1〜
ARBmにそれぞれ対応して設けられ、前段のアービタ
回路の出力信号と対応のアービタ回路の出力信号とを受
けて、クロック信号の1周期の遅延時間を設定する論理
回路PCL1〜PCLmと、論理回路PCL1〜PCL
mそれぞれに対応して設けられ、クロックバッファCB
3からの相補クロック信号NCI3TおよびNCI3B
に従って対応の論理回路の出力信号をラッチするラッチ
回路LB1〜LBmを含む。ラッチ回路LB1〜LBm
の出力信号NM1〜NMmに従って、バックワードディ
レイアレイBDAの遅延時間が設定される。
【0289】アービタ回路ARB0〜ARBmの各々は
同じ構成を備え、交差結合されるNAND回路NA3お
よびNA4を含む。NAND回路NA3は、クロックバ
ッファCB2の出力信号NCI2とNAND回路NA4
の出力信号とを受けて、出力信号NQi(i=0〜m)
を出力する。NAND回路NA4は、対応の遅延回路F
DEiの出力信号NFiとNAND回路NA3の出力信
号とを受ける。
同じ構成を備え、交差結合されるNAND回路NA3お
よびNA4を含む。NAND回路NA3は、クロックバ
ッファCB2の出力信号NCI2とNAND回路NA4
の出力信号とを受けて、出力信号NQi(i=0〜m)
を出力する。NAND回路NA4は、対応の遅延回路F
DEiの出力信号NFiとNAND回路NA3の出力信
号とを受ける。
【0290】論理回路PCL1〜PCLmの各々は、同
じ構成を備える。論理回路PCLiは、対応のアービタ
回路ARBiの出力信号を受けるインバータIT1と、
前段のアービタ回路の出力信号NQ(i−1)とインバ
ータIT1の出力信号とを受けて出力信号NRiを生成
するNAND回路NA5を含む。論理回路PCL1〜P
CLmは、対応のアービタ回路ARBiの出力信号NQ
iがLレベルであり、かつ前段のアービタ回路の出力信
号NQ(i−1)がHレベルのときに、その出力信号N
RiをLレベルへ駆動する。
じ構成を備える。論理回路PCLiは、対応のアービタ
回路ARBiの出力信号を受けるインバータIT1と、
前段のアービタ回路の出力信号NQ(i−1)とインバ
ータIT1の出力信号とを受けて出力信号NRiを生成
するNAND回路NA5を含む。論理回路PCL1〜P
CLmは、対応のアービタ回路ARBiの出力信号NQ
iがLレベルであり、かつ前段のアービタ回路の出力信
号NQ(i−1)がHレベルのときに、その出力信号N
RiをLレベルへ駆動する。
【0291】ラッチ回路LB1〜LBmは同じ構成を備
える。ラッチ回路LBiは、クロックバッファCB3か
らの相補クロック信号NCI3TおよびNCI3Bに応
答して導通し、対応の論理回路PCLiの出力信号NR
iを通過させるCMOSトランスミッションゲートTx
と、電源投入検出信号PORとCMOSトランスミッシ
ョンゲートTxの出力信号とを受けて出力信号NMiを
生成するNOR回路NG1と、クロック信号NCI3T
およびNCI3Bに応答して活性化され、NOR回路N
G1の出力信号を、NOR回路NG1の入力に伝達する
クロックトインバータバッファVT1を含む。このクロ
ックトインバータVT1は、CMOSトランスミッショ
ンゲートTxの導通時非活性状態とされ、CMOSトラ
ンスミッションゲートTxの非導通時、クロックトイン
バータVT1が活性状態とされる。この活性状態のクロ
ックトインバータVT1およびNOR回路NG1が、ラ
ッチ回路を構成する。
える。ラッチ回路LBiは、クロックバッファCB3か
らの相補クロック信号NCI3TおよびNCI3Bに応
答して導通し、対応の論理回路PCLiの出力信号NR
iを通過させるCMOSトランスミッションゲートTx
と、電源投入検出信号PORとCMOSトランスミッシ
ョンゲートTxの出力信号とを受けて出力信号NMiを
生成するNOR回路NG1と、クロック信号NCI3T
およびNCI3Bに応答して活性化され、NOR回路N
G1の出力信号を、NOR回路NG1の入力に伝達する
クロックトインバータバッファVT1を含む。このクロ
ックトインバータVT1は、CMOSトランスミッショ
ンゲートTxの導通時非活性状態とされ、CMOSトラ
ンスミッションゲートTxの非導通時、クロックトイン
バータVT1が活性状態とされる。この活性状態のクロ
ックトインバータVT1およびNOR回路NG1が、ラ
ッチ回路を構成する。
【0292】電源投入検出信号PORは、電源投入後、
所定期間Hレベルとなり、ラッチ回路LB1〜LBmの
出力信号NM1〜NMmをLレベルに初期設定する。こ
の電源投入検出信号PORは、電源電圧VCCCが安定
化すると、Lレベルとなり、NOR回路NG1が、イン
バータとして動作する。この電源投入検出信号POR
は、また先の実施の形態3における初期化信号INIT
と組合せて用いられてもよい。
所定期間Hレベルとなり、ラッチ回路LB1〜LBmの
出力信号NM1〜NMmをLレベルに初期設定する。こ
の電源投入検出信号PORは、電源電圧VCCCが安定
化すると、Lレベルとなり、NOR回路NG1が、イン
バータとして動作する。この電源投入検出信号POR
は、また先の実施の形態3における初期化信号INIT
と組合せて用いられてもよい。
【0293】バックワードディレイアレイBDAは、縦
続接続される遅延回路BDE0〜BDEmを含む。これ
らの遅延回路BDE0〜BDEmの各々は、フォワード
ディレイアレイFDAに含まれる遅延回路FDE0〜F
DEmの各々と同じ遅延時間TDを有する。遅延回路B
DE1〜BDEmは同じ構成を備える。遅延回路BDE
j(j=1〜m)は、対応のラッチ回路LBjの出力信
号とクロックバッファCB4の出力信号NCI4を受け
るNAND回路NA6と、前段の遅延回路BDE(j+
1)の出力信号NB(j+1)と電源電圧VCCCを受
けるNAND回路NA8と、NAND回路NA6および
NA8の出力信号を受けるNAND回路NA7と、NA
ND回路NA7の出力信号と電源電圧VCCCを受ける
NAND回路NA9を含む。NAND回路NA9は、ア
ービタ回路ARB1〜ARBmに含まれるNAND回路
NA4に相当し、フォワードディレイアレイFDAの遅
延回路FDE1〜FDEmそれぞれの出力負荷とバック
ワードディレイアレイBDAの遅延回路の出力負荷を等
しくするために設けられる。
続接続される遅延回路BDE0〜BDEmを含む。これ
らの遅延回路BDE0〜BDEmの各々は、フォワード
ディレイアレイFDAに含まれる遅延回路FDE0〜F
DEmの各々と同じ遅延時間TDを有する。遅延回路B
DE1〜BDEmは同じ構成を備える。遅延回路BDE
j(j=1〜m)は、対応のラッチ回路LBjの出力信
号とクロックバッファCB4の出力信号NCI4を受け
るNAND回路NA6と、前段の遅延回路BDE(j+
1)の出力信号NB(j+1)と電源電圧VCCCを受
けるNAND回路NA8と、NAND回路NA6および
NA8の出力信号を受けるNAND回路NA7と、NA
ND回路NA7の出力信号と電源電圧VCCCを受ける
NAND回路NA9を含む。NAND回路NA9は、ア
ービタ回路ARB1〜ARBmに含まれるNAND回路
NA4に相当し、フォワードディレイアレイFDAの遅
延回路FDE1〜FDEmそれぞれの出力負荷とバック
ワードディレイアレイBDAの遅延回路の出力負荷を等
しくするために設けられる。
【0294】遅延回路BDE0は、遅延回路BDE1の
出力信号NB1と電源電圧VCCCを受けるNAND回
路NA8と、NAND回路NA8の出力信号と電源電圧
VCCCを受けるNAND回路NA7と、NAND回路
NA7の出力信号と電源電圧VCCCを受けるNAND
回路NA9を含む。この遅延回路BDE0は、対応のラ
ッチ回路が存在しないため、NAND回路NA7が、対
応のラッチ回路の出力信号に代えて、電源電圧VCCC
を受ける。遅延回路BDEmのNAND回路NA8に
は、接地電圧が与えられる。次に、この図60に示す粗
遅延調整回路CTDの動作を、図61に示すタイミング
チャート図を参照して説明する。
出力信号NB1と電源電圧VCCCを受けるNAND回
路NA8と、NAND回路NA8の出力信号と電源電圧
VCCCを受けるNAND回路NA7と、NAND回路
NA7の出力信号と電源電圧VCCCを受けるNAND
回路NA9を含む。この遅延回路BDE0は、対応のラ
ッチ回路が存在しないため、NAND回路NA7が、対
応のラッチ回路の出力信号に代えて、電源電圧VCCC
を受ける。遅延回路BDEmのNAND回路NA8に
は、接地電圧が与えられる。次に、この図60に示す粗
遅延調整回路CTDの動作を、図61に示すタイミング
チャート図を参照して説明する。
【0295】図61においては、粗遅延調整回路CTD
内を伝搬されるブロック信号を実線で示し、制御信号お
よび外部クロック信号CLKEを破線で示す。電源投入
時、電源投入検出信号PORが所定時間Hレベルに駆動
され、ラッチ回路LB1〜LBmの出力信号NM1〜N
Mmが、Lレベルに初期設定される。この初期設定動作
が完了し、電源投入検出信号PORがLレベルの非活性
状態となると、内部クロックイネーブル信号CKEが外
部クロックイネーブル信号に従ってHレベルに設定され
る。
内を伝搬されるブロック信号を実線で示し、制御信号お
よび外部クロック信号CLKEを破線で示す。電源投入
時、電源投入検出信号PORが所定時間Hレベルに駆動
され、ラッチ回路LB1〜LBmの出力信号NM1〜N
Mmが、Lレベルに初期設定される。この初期設定動作
が完了し、電源投入検出信号PORがLレベルの非活性
状態となると、内部クロックイネーブル信号CKEが外
部クロックイネーブル信号に従ってHレベルに設定され
る。
【0296】クロックイネーブル信号CKEがHレベル
の活性状態へ駆動されると、図59に示すクロック入力
バッファCIBIが活性化され、外部クロック信号CL
KEをバッファ処理して参照クロック信号CLKRを生
成する。クロック入力バッファCIBが、この参照クロ
ック信号CLKRをバッファ処理して、クロック入力バ
ッファCB1〜CB4へ伝達する。電源投入後クロック
制御信号EN1およびEN2はHレベルの活性状態に保
持され、一方クロック制御信号EN3はLレベルの非活
性状態に保持される。したがってクロックバッファCB
4はクロックサイクル♯1において非活性状態を維持す
る。クロックバッファCB1が、クロック入力バッファ
CIBの出力するクロック信号NAIをバッファ処理し
て、遅延モニタ回路DMCを介してフォワードディレイ
アレイFDAへ伝達する。また、クロックバッファCB
2およびCB3が能動状態にあり、クロック入力バッフ
ァCABからのクロック信号NAIに従って信号NCI
2およびNCI3TおよびNCI3Bを生成する。
の活性状態へ駆動されると、図59に示すクロック入力
バッファCIBIが活性化され、外部クロック信号CL
KEをバッファ処理して参照クロック信号CLKRを生
成する。クロック入力バッファCIBが、この参照クロ
ック信号CLKRをバッファ処理して、クロック入力バ
ッファCB1〜CB4へ伝達する。電源投入後クロック
制御信号EN1およびEN2はHレベルの活性状態に保
持され、一方クロック制御信号EN3はLレベルの非活
性状態に保持される。したがってクロックバッファCB
4はクロックサイクル♯1において非活性状態を維持す
る。クロックバッファCB1が、クロック入力バッファ
CIBの出力するクロック信号NAIをバッファ処理し
て、遅延モニタ回路DMCを介してフォワードディレイ
アレイFDAへ伝達する。また、クロックバッファCB
2およびCB3が能動状態にあり、クロック入力バッフ
ァCABからのクロック信号NAIに従って信号NCI
2およびNCI3TおよびNCI3Bを生成する。
【0297】このクロックサイクル♯1においては、ク
ロックバッファCB2からのクロック信号NCI2がア
ービタ回路ARB0〜ARBmに伝達されても、フォワ
ードディレイアレイFDAにおいては、クロック信号は
まだ伝達されていないため、フォワードディレイアレイ
のFDAの出力信号NF0〜NFmはすべてLレベルで
ある。したがって、クロックバッファCB2の出力信号
NCI2がHレベルに立上がると、アービタ回路ARB
0〜ARBmの出力信号NQ0〜NQmがLレベルに立
下がる。応じて論理回路PCL1〜PCLmの出力信号
NR1〜NRmがともにHレベルとなる。クロック信号
NCI3TがまだHレベルのときには、ラッチ回路LB
1〜LBmそれぞれにおいてCMOSトランスミッショ
ンゲートTxが導通状態になり、論理回路PCL1〜P
CLmの出力信号をNOR回路NG1へ伝達する。信号
NR1〜NRmがすべて、Hレベルであるため、これら
のラッチ回路LB1〜LBmの出力信号NM1〜NMm
が、Lレベルとなる。
ロックバッファCB2からのクロック信号NCI2がア
ービタ回路ARB0〜ARBmに伝達されても、フォワ
ードディレイアレイFDAにおいては、クロック信号は
まだ伝達されていないため、フォワードディレイアレイ
のFDAの出力信号NF0〜NFmはすべてLレベルで
ある。したがって、クロックバッファCB2の出力信号
NCI2がHレベルに立上がると、アービタ回路ARB
0〜ARBmの出力信号NQ0〜NQmがLレベルに立
下がる。応じて論理回路PCL1〜PCLmの出力信号
NR1〜NRmがともにHレベルとなる。クロック信号
NCI3TがまだHレベルのときには、ラッチ回路LB
1〜LBmそれぞれにおいてCMOSトランスミッショ
ンゲートTxが導通状態になり、論理回路PCL1〜P
CLmの出力信号をNOR回路NG1へ伝達する。信号
NR1〜NRmがすべて、Hレベルであるため、これら
のラッチ回路LB1〜LBmの出力信号NM1〜NMm
が、Lレベルとなる。
【0298】バックワードディレイアレイBDAにおい
ては、クロックバッファCB4の出力信号がLレベルで
あり、またラッチ回路LB1〜LBmの出力信号がLレ
ベルであるため、何ら信号転送動作は行なわれない。ク
ロック信号NCI3TおよびNCI3BがそれぞれLレ
ベルおよびHレベルとなると、CMOSトランスミッシ
ョンゲートTxが非導通状態となり、ラッチ回路LB1
〜LBmがラッチ状態となり、信号NM1〜NMmが、
Lレベルに保持される。
ては、クロックバッファCB4の出力信号がLレベルで
あり、またラッチ回路LB1〜LBmの出力信号がLレ
ベルであるため、何ら信号転送動作は行なわれない。ク
ロック信号NCI3TおよびNCI3BがそれぞれLレ
ベルおよびHレベルとなると、CMOSトランスミッシ
ョンゲートTxが非導通状態となり、ラッチ回路LB1
〜LBmがラッチ状態となり、信号NM1〜NMmが、
Lレベルに保持される。
【0299】クロックサイクル♯1において、クロック
入力バッファCIBの出力信号NAIがLレベルに立下
がると、クロック制御信号EN1がLレベルの非活性状
態とされ、クロックバッファCB1は、その出力がLレ
ベルに設定される。フォワードディレイアレイFDAに
おいては、クロックサイクル♯1において生成されたク
ロック信号NAIが伝達されるだけである。
入力バッファCIBの出力信号NAIがLレベルに立下
がると、クロック制御信号EN1がLレベルの非活性状
態とされ、クロックバッファCB1は、その出力がLレ
ベルに設定される。フォワードディレイアレイFDAに
おいては、クロックサイクル♯1において生成されたク
ロック信号NAIが伝達されるだけである。
【0300】クロックサイクル♯2において、このクロ
ックサイクル♯1において与えられたクロック信号NF
Iに従ってフォワードディレイアレイFDAの出力信号
NF0〜NFmの出力信号が順次Hレベルへ駆動され
る。また、クロックバッファCB2が、クロック入力バ
ッファCIBの出力信号NAIに従って出力信号NCI
2をHレベルへ駆動する。このクロックサイクル♯2に
おいて生成される信号NCI2とフォワードディレイア
レイFDAの出力信号NF0〜NFmの位相の比較がア
ービタ回路ARB0〜ARBmにおいて行なわれる。
ックサイクル♯1において与えられたクロック信号NF
Iに従ってフォワードディレイアレイFDAの出力信号
NF0〜NFmの出力信号が順次Hレベルへ駆動され
る。また、クロックバッファCB2が、クロック入力バ
ッファCIBの出力信号NAIに従って出力信号NCI
2をHレベルへ駆動する。このクロックサイクル♯2に
おいて生成される信号NCI2とフォワードディレイア
レイFDAの出力信号NF0〜NFmの位相の比較がア
ービタ回路ARB0〜ARBmにおいて行なわれる。
【0301】フォワードディレイアレイFDAにおい
て、信号NCI2の位相に対して、信号NFO−NF
(i−1)の位相が早く、かつ信号NFi−NFmの位
相が遅い場合を考える。アービタ回路ARB0〜ARB
mそれぞれにおいて、フォワードディレイアレイFDA
の出力信号NF0〜NFmとクロックバッファCB2の
出力信号NCI2の位相比較が行なわれる。アービタ回
路ARBiにおいては、信号NCI2が信号NFiより
も早いタイミングで立上がるため、その出力信号NQi
が、この信号NCI2のHレベル期間Lレベルとなる。
一方、アービタ回路ARB(i−1)においては、フォ
ワードディレイアレイFDAの対応の出力信号NF(i
−1)が、信号NCI2よりも早いタイミングで立上が
るため、その出力信号NQ(i−1)はHレベルを維持
する。信号NF(i−1)がLレベルに立下がり、かつ
信号NCI2がHレベルのときには、このアービタ回路
ARB(i−1)の出力信号がLレベルに立下がる。し
かしながら、この信号NQ(i−1)の立下がり期間は
短く、論理回路PCL1およびラッチ回路LB1の伝搬
遅延時間により、その影響は無視される。すなわち、論
理回路PCLiの出力信号NRiが、この信号NQ(i
−1)の立下がりに応答してHレベルに駆動されても、
信号伝搬遅延時間およびラッチ回路LBiのラッチ動作
により、クロック信号NCI3TがLレベルに立下がる
と、この信号NR(i−1)の立下がり前にラッチ回路
LBiがラッチ状態となり、ラッチ回路LB(i−1)
の出力信号NM(i−1)は、Lレベルを維持する。
て、信号NCI2の位相に対して、信号NFO−NF
(i−1)の位相が早く、かつ信号NFi−NFmの位
相が遅い場合を考える。アービタ回路ARB0〜ARB
mそれぞれにおいて、フォワードディレイアレイFDA
の出力信号NF0〜NFmとクロックバッファCB2の
出力信号NCI2の位相比較が行なわれる。アービタ回
路ARBiにおいては、信号NCI2が信号NFiより
も早いタイミングで立上がるため、その出力信号NQi
が、この信号NCI2のHレベル期間Lレベルとなる。
一方、アービタ回路ARB(i−1)においては、フォ
ワードディレイアレイFDAの対応の出力信号NF(i
−1)が、信号NCI2よりも早いタイミングで立上が
るため、その出力信号NQ(i−1)はHレベルを維持
する。信号NF(i−1)がLレベルに立下がり、かつ
信号NCI2がHレベルのときには、このアービタ回路
ARB(i−1)の出力信号がLレベルに立下がる。し
かしながら、この信号NQ(i−1)の立下がり期間は
短く、論理回路PCL1およびラッチ回路LB1の伝搬
遅延時間により、その影響は無視される。すなわち、論
理回路PCLiの出力信号NRiが、この信号NQ(i
−1)の立下がりに応答してHレベルに駆動されても、
信号伝搬遅延時間およびラッチ回路LBiのラッチ動作
により、クロック信号NCI3TがLレベルに立下がる
と、この信号NR(i−1)の立下がり前にラッチ回路
LBiがラッチ状態となり、ラッチ回路LB(i−1)
の出力信号NM(i−1)は、Lレベルを維持する。
【0302】一方、論理回路PCLiにおいては、信号
NCI2のHレベル期間その出力信号NRiがLレベル
に立下がるため、ラッチ回路LBiの出力信号NMi
が、Hレベルに立上がり、クロック信号NCI3Tの立
下がりに応答してこのHレベルの信号NMiがラッチさ
れる。
NCI2のHレベル期間その出力信号NRiがLレベル
に立下がるため、ラッチ回路LBiの出力信号NMi
が、Hレベルに立上がり、クロック信号NCI3Tの立
下がりに応答してこのHレベルの信号NMiがラッチさ
れる。
【0303】アービタ回路ARB(i+1)において
は、フォワードディレイアレイFDAの対応の出力信号
NF(i+1)が信号NCI2よりも遅れてHレベルに
立上がる。アービタ回路ARB(i+1)においては、
信号NCI2のHレベルの立上がりに従って、その出力
信号NQ(i+1)がLレベルに立下がる。しかしなが
ら、論理回路PCL(i+1)は、NAND回路NA5
が受ける前段のアービタ回路ARBiの出力信号NQi
がLレベルであるため、その出力信号NR(i+1)は
Hレベルを維持する。すなわち、論理回路PCL1〜P
CLmは、フォワードディレイアレイFDAにおいて、
信号NCI2と位相同期したクロック信号を出力する遅
延回路の出力を選択する機能を備える。したがって図6
1においては、ミラーコントロール回路MCCにより1
つの論理回路PCLiの出力信号NRiがLレベルに駆
動されるため、信号NQ(i−1)が、Hレベルを維持
するように示す。
は、フォワードディレイアレイFDAの対応の出力信号
NF(i+1)が信号NCI2よりも遅れてHレベルに
立上がる。アービタ回路ARB(i+1)においては、
信号NCI2のHレベルの立上がりに従って、その出力
信号NQ(i+1)がLレベルに立下がる。しかしなが
ら、論理回路PCL(i+1)は、NAND回路NA5
が受ける前段のアービタ回路ARBiの出力信号NQi
がLレベルであるため、その出力信号NR(i+1)は
Hレベルを維持する。すなわち、論理回路PCL1〜P
CLmは、フォワードディレイアレイFDAにおいて、
信号NCI2と位相同期したクロック信号を出力する遅
延回路の出力を選択する機能を備える。したがって図6
1においては、ミラーコントロール回路MCCにより1
つの論理回路PCLiの出力信号NRiがLレベルに駆
動されるため、信号NQ(i−1)が、Hレベルを維持
するように示す。
【0304】このクロックサイクル♯2において、クロ
ック入力バッファCIBの出力信号NAIがLレベルに
立下がると、クロック制御信号EN2がLレベルに駆動
され、クロックバッファCB2が、その出力がLレベル
に設定され、これにより位相比較動作が完了する。
ック入力バッファCIBの出力信号NAIがLレベルに
立下がると、クロック制御信号EN2がLレベルに駆動
され、クロックバッファCB2が、その出力がLレベル
に設定され、これにより位相比較動作が完了する。
【0305】このクロックサイクル♯2において、また
信号NAIの立下がりに応答して、クロック制御信号E
N3が活性化され、クロックバッファCB4が活性化さ
れる。このクロックサイクル♯2におけるクロック制御
信号EN2の非活性化により、上述の、信号NF(i−
1)によるアービタ回路ARB(i−1)の出力信号N
Q(i−1)の短期間の立下がりの影響を、排除するこ
とができる。これは、ラッチ回路LB1〜LBmにおい
て、クロック信号NCI2の立下がりよりも、早いタイ
ミングで、ラッチ回路LB1〜LBmのCMOSトラン
スミッションゲートTxを、非導通状態に設定すること
ができるためである。
信号NAIの立下がりに応答して、クロック制御信号E
N3が活性化され、クロックバッファCB4が活性化さ
れる。このクロックサイクル♯2におけるクロック制御
信号EN2の非活性化により、上述の、信号NF(i−
1)によるアービタ回路ARB(i−1)の出力信号N
Q(i−1)の短期間の立下がりの影響を、排除するこ
とができる。これは、ラッチ回路LB1〜LBmにおい
て、クロック信号NCI2の立下がりよりも、早いタイ
ミングで、ラッチ回路LB1〜LBmのCMOSトラン
スミッションゲートTxを、非導通状態に設定すること
ができるためである。
【0306】クロックサイクル♯3においては、クロッ
クバッファCB4が活性化され、クロック入力バッファ
CIBからの信号NAIに従って出力信号NCI4を変
化させる。このクロックバッファCB4も、クロックバ
ッファCB2およびCB3と同じ遅延時間tDCBを有
している。バックワードディレイアレイBDAにおいて
は、ラッチ回路LB1〜LBmの出力信号に従って有効
遅延回路が設定される。すなわち、対応のラッチ回路の
出力信号NMiがHレベルのときには、遅延回路BDE
iにおいてNAND回路NA6がインバータとして動作
し、このクロックバッファCB4からのクロック信号N
CI4をNAND回路NA7へ伝達する。一方、他の遅
延回路BDEjにおいては、対応のラッチ回路LBjの
出力信号NMjがLレベルであるため、NAND回路N
A6の出力信号は、Hレベルに固定される。したがっ
て、遅延回路BDEjにおいては、NAND回路NA7
およびNA8により遅延回路が生成される。これによ
り、遅延回路BDEiにより抽出されたクロック信号
が、順次伝搬されて遅延回路BDE0より出力される。
クバッファCB4が活性化され、クロック入力バッファ
CIBからの信号NAIに従って出力信号NCI4を変
化させる。このクロックバッファCB4も、クロックバ
ッファCB2およびCB3と同じ遅延時間tDCBを有
している。バックワードディレイアレイBDAにおいて
は、ラッチ回路LB1〜LBmの出力信号に従って有効
遅延回路が設定される。すなわち、対応のラッチ回路の
出力信号NMiがHレベルのときには、遅延回路BDE
iにおいてNAND回路NA6がインバータとして動作
し、このクロックバッファCB4からのクロック信号N
CI4をNAND回路NA7へ伝達する。一方、他の遅
延回路BDEjにおいては、対応のラッチ回路LBjの
出力信号NMjがLレベルであるため、NAND回路N
A6の出力信号は、Hレベルに固定される。したがっ
て、遅延回路BDEjにおいては、NAND回路NA7
およびNA8により遅延回路が生成される。これによ
り、遅延回路BDEiにより抽出されたクロック信号
が、順次伝搬されて遅延回路BDE0より出力される。
【0307】このバックワードディレイアレイBDAに
おいては、フォワードディレイアレイFDAにおける遅
延時間と同じ遅延時間、クロック信号が遅延回路BDE
i〜BDE0を介して遅延される。クロック入力バッフ
ァCIB、クロックバッファCB4およびバックワード
ディレイアレイBDAの経路においては、遅延モニタ回
路DMCは設けられていない。したがって、このバック
ワードディレイアレイBDAからの信号NB0は、外部
クロック信号CLKEよりも、位相が進んでいる。
おいては、フォワードディレイアレイFDAにおける遅
延時間と同じ遅延時間、クロック信号が遅延回路BDE
i〜BDE0を介して遅延される。クロック入力バッフ
ァCIB、クロックバッファCB4およびバックワード
ディレイアレイBDAの経路においては、遅延モニタ回
路DMCは設けられていない。したがって、このバック
ワードディレイアレイBDAからの信号NB0は、外部
クロック信号CLKEよりも、位相が進んでいる。
【0308】図61に示すように、クロック制御信号E
N1を1クロックサイクル期間のみ活性状態とすること
により、フォワードディレイアレイFDAに1つのクロ
ックパルス信号を伝達し、クロック制御信号EN2に従
って、位相比較動作を完了させる。クロック制御信号E
N3に従って、この位相比較による粗調整動作完了後、
バックワードディレイアレイBDAを介して、クロック
入力バッファCIBからの信号NAIを遅延させること
により、ほぼ外部クロック信号CLKの1周期に相当す
る遅延時間をバックワードディレイアレイBDAによっ
て設定することができ、粗調整されたクロック信号NB
0を生成することができる。
N1を1クロックサイクル期間のみ活性状態とすること
により、フォワードディレイアレイFDAに1つのクロ
ックパルス信号を伝達し、クロック制御信号EN2に従
って、位相比較動作を完了させる。クロック制御信号E
N3に従って、この位相比較による粗調整動作完了後、
バックワードディレイアレイBDAを介して、クロック
入力バッファCIBからの信号NAIを遅延させること
により、ほぼ外部クロック信号CLKの1周期に相当す
る遅延時間をバックワードディレイアレイBDAによっ
て設定することができ、粗調整されたクロック信号NB
0を生成することができる。
【0309】図62は、クロック制御信号の発生部の構
成を概略的に示す図である。図62において、クロック
制御信号発生部は、クロックイネーブル信号CKEの活
性化時能動化され、クロック入力バッファCIBの出力
信号NAIの立下がりをカウントするカウンタ160
と、電源投入検出信号PORの活性化に応答してセット
されかつカウンタ160からのカウントアップ指示信号
CUP1に応答してリセットされるセット/リセットフ
リップフロップ161と、電源投入検出信号PORの活
性化に応答してセットされ、かつカウンタ160からの
カウントアップ指示信号CUP2に応答してリセットさ
れるセット/リセットフリップフロップ162を含む。
セット/リセットフリップフロップ161の出力Qか
ら、クロック制御信号EN1が出力される。セット/リ
セットフリップフロップ162は、その出力Qからクロ
ック制御信号EN2を出力し、その出力/Qからクロッ
ク制御信号EN3を出力する。カウントアップ指示信号
CUP3は、後に詳細に説明する微調動作活性用クロッ
ク制御信号EN4のために用いられる。
成を概略的に示す図である。図62において、クロック
制御信号発生部は、クロックイネーブル信号CKEの活
性化時能動化され、クロック入力バッファCIBの出力
信号NAIの立下がりをカウントするカウンタ160
と、電源投入検出信号PORの活性化に応答してセット
されかつカウンタ160からのカウントアップ指示信号
CUP1に応答してリセットされるセット/リセットフ
リップフロップ161と、電源投入検出信号PORの活
性化に応答してセットされ、かつカウンタ160からの
カウントアップ指示信号CUP2に応答してリセットさ
れるセット/リセットフリップフロップ162を含む。
セット/リセットフリップフロップ161の出力Qか
ら、クロック制御信号EN1が出力される。セット/リ
セットフリップフロップ162は、その出力Qからクロ
ック制御信号EN2を出力し、その出力/Qからクロッ
ク制御信号EN3を出力する。カウントアップ指示信号
CUP3は、後に詳細に説明する微調動作活性用クロッ
ク制御信号EN4のために用いられる。
【0310】カウンタ160は、電源投入検出信号PO
Rの活性化に応答して初期化され、クロック信号NAI
の立下がりを1つをカウントするとカウントアップ指示
信号CUP1を活性化する。またクロック信号NAIの
立下がりを2つカウントするとカウントアップ指示信号
CUP2を活性化する。電源投入後クロックイネーブル
信号CKEは活性状態とされると、1クロックサイクル
期間クロック制御信号EN1をHレベルに保持し、また
2クロックサイクル期間クロック制御信号EN2をHレ
ベルに保持することができる。
Rの活性化に応答して初期化され、クロック信号NAI
の立下がりを1つをカウントするとカウントアップ指示
信号CUP1を活性化する。またクロック信号NAIの
立下がりを2つカウントするとカウントアップ指示信号
CUP2を活性化する。電源投入後クロックイネーブル
信号CKEは活性状態とされると、1クロックサイクル
期間クロック制御信号EN1をHレベルに保持し、また
2クロックサイクル期間クロック制御信号EN2をHレ
ベルに保持することができる。
【0311】なお、この電源投入検出信号PORに代え
て、先の実施の形態3における初期化信号INITが用
いられてもよい。また、先の実施の形態4における粗調
整検出信号を用いる場合、カウンタ160に代えて、こ
の粗調整検出回路が用いられ、粗調整検出信号に従って
セット/リセットフリップフロップ161および162
がリセットされる構成が用いられればよい。
て、先の実施の形態3における初期化信号INITが用
いられてもよい。また、先の実施の形態4における粗調
整検出信号を用いる場合、カウンタ160に代えて、こ
の粗調整検出回路が用いられ、粗調整検出信号に従って
セット/リセットフリップフロップ161および162
がリセットされる構成が用いられればよい。
【0312】図63は、図59に示す可変粗遅延調整回
路VCTDの構成を概略的に示す図である。図63にお
いて、可変粗遅延調整回路VCTDは、複数の縦続接続
される遅延回路CDE1〜CDEkを含む。遅延回路C
DE1〜CDEkの各々は、粗遅延調整回路CTDの遅
延回路FDEiおよびBDEiと同じ遅延時間を有す
る。これらの遅延回路CDE1〜CDEkに共通に、粗
遅延調整回路CTDの出力信号NB0が与えられる。遅
延回路CDE1〜CDEkの遅延段数が、シフトレジス
タからの制御信号SC1〜SCkにより選択される。
路VCTDの構成を概略的に示す図である。図63にお
いて、可変粗遅延調整回路VCTDは、複数の縦続接続
される遅延回路CDE1〜CDEkを含む。遅延回路C
DE1〜CDEkの各々は、粗遅延調整回路CTDの遅
延回路FDEiおよびBDEiと同じ遅延時間を有す
る。これらの遅延回路CDE1〜CDEkに共通に、粗
遅延調整回路CTDの出力信号NB0が与えられる。遅
延回路CDE1〜CDEkの遅延段数が、シフトレジス
タからの制御信号SC1〜SCkにより選択される。
【0313】遅延回路CDE1〜CDEkの各々は同じ
回路構成を有する。図63においては、遅延回路CDE
1の構成を代表的に示す。遅延回路CDE1は、前段の
遅延回路CDE2の出力信号NV2と電源電圧VCCC
を受けるNAND回路NA11と、シフトレジスタから
の制御信号SC1と粗遅延調整回路CTDの出力クロッ
ク信号NB0を受けるNAND回路NA10と、NAN
D回路NA10およびNA11の出力信号を受けるNA
ND回路NA12と、電源電圧VCCCとNAND回路
NA12の出力信号を受けるNAND回路NA13を含
む。シフトレジスタからの制御信号SC1〜SCkのひ
とつがHレベルとされ、残りの制御信号はLレベルに設
定される。すなわち、制御信号SC1〜SCkが、Hレ
ベルの制御信号に対応する遅延回路が信号NB0を取込
み、順次伝達する。シフトレジスタからの制御信号SC
jがLレベルのときには、対応の遅延回路CDEjのN
AND回路NA10の出力信号がHレベルに固定され、
NAND回路NA12が、インバータとして動作する。
これにより、NAND回路NA11およびNA12によ
り、遅延回路が形成され、前段の遅延回路CDE(j+
1)の出力信号NB(j+1)を遅延して伝達すること
ができる。
回路構成を有する。図63においては、遅延回路CDE
1の構成を代表的に示す。遅延回路CDE1は、前段の
遅延回路CDE2の出力信号NV2と電源電圧VCCC
を受けるNAND回路NA11と、シフトレジスタから
の制御信号SC1と粗遅延調整回路CTDの出力クロッ
ク信号NB0を受けるNAND回路NA10と、NAN
D回路NA10およびNA11の出力信号を受けるNA
ND回路NA12と、電源電圧VCCCとNAND回路
NA12の出力信号を受けるNAND回路NA13を含
む。シフトレジスタからの制御信号SC1〜SCkのひ
とつがHレベルとされ、残りの制御信号はLレベルに設
定される。すなわち、制御信号SC1〜SCkが、Hレ
ベルの制御信号に対応する遅延回路が信号NB0を取込
み、順次伝達する。シフトレジスタからの制御信号SC
jがLレベルのときには、対応の遅延回路CDEjのN
AND回路NA10の出力信号がHレベルに固定され、
NAND回路NA12が、インバータとして動作する。
これにより、NAND回路NA11およびNA12によ
り、遅延回路が形成され、前段の遅延回路CDE(j+
1)の出力信号NB(j+1)を遅延して伝達すること
ができる。
【0314】なおこのシフトレジスタからの制御信号S
C1〜SCkのうち、初期設定時においては、第h番目
の制御信号SChがHレベルに設定される。これによ
り、可変粗遅延調整回路VCTDにおける遅延時間の追
加および低減両者に対応することができる(制御信号S
C1〜SCkのうち中央の位置の制御信号SChが活性
状態とされる)。
C1〜SCkのうち、初期設定時においては、第h番目
の制御信号SChがHレベルに設定される。これによ
り、可変粗遅延調整回路VCTDにおける遅延時間の追
加および低減両者に対応することができる(制御信号S
C1〜SCkのうち中央の位置の制御信号SChが活性
状態とされる)。
【0315】この図63に示す可変粗遅延調整回路VC
TDを利用することにより、複雑な回路構成を利用する
ことなく、容易に微調整回路の調整結果に従って、周波
数決定回路の出力信号の位相調整を行なうことができ
る。
TDを利用することにより、複雑な回路構成を利用する
ことなく、容易に微調整回路の調整結果に従って、周波
数決定回路の出力信号の位相調整を行なうことができ
る。
【0316】図64は、図59に示す微遅延調整回路F
TDの構成を示す図である。図64において、微遅延調
整回路FTDは、カスケード接続される電流可変インバ
ータINBおよびINFを含む。インバータINFは、
可変粗遅延調整回路VCTDからの信号NV1をゲート
に受けて信号NFTDMを出力するMOSトランジスタ
PTF0およびNTF0と、シフトレジスタからの制御
信号QF1〜QFmに応答してMOSトランジスタPT
F0に対する供給電流量が調整される電流源PTFA
と、制御信号QF1〜QFmに応答してMOSトランジ
スタNTF0の放電電流を調整する電流源NTFAを含
む。電流源PTFAは、電源ノードとMOSトランジス
タPTF0のソースとの間に並列に接続されるpチャネ
ルMOSトランジスタPTF1〜PTFmを含む。電流
源NTFAは、MOSトランジスタNTF0のソースと
接地ノードの間に互いに並列に接続されるnチャネルM
OSトランジスタNTF1〜NTFmを含む。トランジ
スタPTFiおよびNTFiは、制御信号QFiに応答
して導通する。MOSトランジスタPTF1〜PTFm
のサイズ(ゲート幅とゲート長の比)が互いに異ならさ
れており、またMOSトランジスタNTF1〜NTFm
も、そのサイズが互いに異ならされている。制御信号Q
F1〜QFmに従って電流源PTFAおよびNTFAの
供給する電流を調整することができ、応じてこのインバ
ータINFの遅延時間を調整することができる。
TDの構成を示す図である。図64において、微遅延調
整回路FTDは、カスケード接続される電流可変インバ
ータINBおよびINFを含む。インバータINFは、
可変粗遅延調整回路VCTDからの信号NV1をゲート
に受けて信号NFTDMを出力するMOSトランジスタ
PTF0およびNTF0と、シフトレジスタからの制御
信号QF1〜QFmに応答してMOSトランジスタPT
F0に対する供給電流量が調整される電流源PTFA
と、制御信号QF1〜QFmに応答してMOSトランジ
スタNTF0の放電電流を調整する電流源NTFAを含
む。電流源PTFAは、電源ノードとMOSトランジス
タPTF0のソースとの間に並列に接続されるpチャネ
ルMOSトランジスタPTF1〜PTFmを含む。電流
源NTFAは、MOSトランジスタNTF0のソースと
接地ノードの間に互いに並列に接続されるnチャネルM
OSトランジスタNTF1〜NTFmを含む。トランジ
スタPTFiおよびNTFiは、制御信号QFiに応答
して導通する。MOSトランジスタPTF1〜PTFm
のサイズ(ゲート幅とゲート長の比)が互いに異ならさ
れており、またMOSトランジスタNTF1〜NTFm
も、そのサイズが互いに異ならされている。制御信号Q
F1〜QFmに従って電流源PTFAおよびNTFAの
供給する電流を調整することができ、応じてこのインバ
ータINFの遅延時間を調整することができる。
【0317】インバータINBは、インバータINFの
出力信号NFTDMをゲートに受けて信号NFTDを出
力するpチャネルMOSトランジスタPTB0およびN
TB0と、そのpチャネルMOSトランジスタPTB0
へ制御信号QB1〜QBnに従って電流を供給する電流
源PTBAと、制御信号QB1〜QBnに従ってMOS
トランジスタNTB0の放電電流を設定する電流源NT
BAを含む。電流源PTBAは、電源ノードとMOSト
ランジスタPTB0の間に互いに並列に接続されるpチ
ャネルMOSトランジスタPTB1〜PTBnを含む。
これらのMOSトランジスタPTB1〜PTBnのサイ
ズは互いに異ならされる。また電流源NTBAは、MO
SトランジスタNTB0と接地の間に互いに並列に接続
されるnチャネルMOSトランジスタNTB1〜NTB
nを含む。これらのMOSトランジスタNTB1〜NT
Bnも、サイズが互いに異ならされる。制御信号QBi
に従ってMOSトランジスタPTBiおよびNTBiが
導通状態とされる。
出力信号NFTDMをゲートに受けて信号NFTDを出
力するpチャネルMOSトランジスタPTB0およびN
TB0と、そのpチャネルMOSトランジスタPTB0
へ制御信号QB1〜QBnに従って電流を供給する電流
源PTBAと、制御信号QB1〜QBnに従ってMOS
トランジスタNTB0の放電電流を設定する電流源NT
BAを含む。電流源PTBAは、電源ノードとMOSト
ランジスタPTB0の間に互いに並列に接続されるpチ
ャネルMOSトランジスタPTB1〜PTBnを含む。
これらのMOSトランジスタPTB1〜PTBnのサイ
ズは互いに異ならされる。また電流源NTBAは、MO
SトランジスタNTB0と接地の間に互いに並列に接続
されるnチャネルMOSトランジスタNTB1〜NTB
nを含む。これらのMOSトランジスタNTB1〜NT
Bnも、サイズが互いに異ならされる。制御信号QBi
に従ってMOSトランジスタPTBiおよびNTBiが
導通状態とされる。
【0318】制御信号QB1〜QBnの1つを活性状態
とすることにより、このインバータINBの動作電流量
が強制され、応じて遅延時間が調整される。制御信号Q
B1〜QBnの1つと制御信号QF1〜QFmの1つが
活性状態とされる。変化シーケンスとしては、制御信号
QF1〜QFmが順次活性状態とされた後、活性状態の
制御信号QBiのシフトが行なわれる構成が用いられて
もよい。またこれに代えて、制御信号QF1〜QFmお
よびQB1〜QBmは交互にシフトされる構成が用いら
れてもよい。このインバータINFおよびINBによる
遅延回路の遅延時間が、制御信号QB1〜QBnおよび
QF1〜QFmに従って単位遅延時間ΔTDずつ調整さ
れる構成であればよい。この微遅延調整回路FTDの遅
延時間の調整範囲は、粗遅延調整回路の遅延回路FDE
およびBDEの遅延時間TDに等しい。したがって、こ
の微遅延調整回路FTDの最小遅延時間をtFTD(m
in)とすると、この微遅延調整回路FTDの与える遅
延時間tFTDの最大値は、tFTD(max)=tF
TD(min)+TDと表わすことができる。
とすることにより、このインバータINBの動作電流量
が強制され、応じて遅延時間が調整される。制御信号Q
B1〜QBnの1つと制御信号QF1〜QFmの1つが
活性状態とされる。変化シーケンスとしては、制御信号
QF1〜QFmが順次活性状態とされた後、活性状態の
制御信号QBiのシフトが行なわれる構成が用いられて
もよい。またこれに代えて、制御信号QF1〜QFmお
よびQB1〜QBmは交互にシフトされる構成が用いら
れてもよい。このインバータINFおよびINBによる
遅延回路の遅延時間が、制御信号QB1〜QBnおよび
QF1〜QFmに従って単位遅延時間ΔTDずつ調整さ
れる構成であればよい。この微遅延調整回路FTDの遅
延時間の調整範囲は、粗遅延調整回路の遅延回路FDE
およびBDEの遅延時間TDに等しい。したがって、こ
の微遅延調整回路FTDの最小遅延時間をtFTD(m
in)とすると、この微遅延調整回路FTDの与える遅
延時間tFTDの最大値は、tFTD(max)=tF
TD(min)+TDと表わすことができる。
【0319】この図64に示すように、動作電流をシフ
トレジスタの制御信号に従って調整することにより、遅
延回路の要する遅延時間よりも細かい精度(第2の精
度)でクロック信号の位相(遅延時間)を調整すること
ができる。
トレジスタの制御信号に従って調整することにより、遅
延回路の要する遅延時間よりも細かい精度(第2の精
度)でクロック信号の位相(遅延時間)を調整すること
ができる。
【0320】図65は、図59に示す分周器DVDの構
成の一例を概略的に示す図である。図65において、分
周器DVDは、外部クロック信号CLKEをバッファ処
理してクロック信号CLKFを生成するクロック入力バ
ッファ170と、クロック入力バッファ170の出力ク
ロック信号CLKFを2分周する分周回路172と、分
周回路172の出力信号CLKDがLレベルのときに導
通し、参照クロック信号CLKRを通過させてシフト制
御信号CTLを生成する転送回路174と、分周回路1
72の出力クロック信号CLKDがHレベルのときに導
通し、参照クロック信号CLKRを通過させて比較用ク
ロック信号DCLKRを生成する転送回路176と、分
周回路172の出力クロック信号CLKDがHレベルに
導通し、内部クロック信号CLKIを通過させて比較用
クロック信号DCLKIを生成する転送回路178を含
む。
成の一例を概略的に示す図である。図65において、分
周器DVDは、外部クロック信号CLKEをバッファ処
理してクロック信号CLKFを生成するクロック入力バ
ッファ170と、クロック入力バッファ170の出力ク
ロック信号CLKFを2分周する分周回路172と、分
周回路172の出力信号CLKDがLレベルのときに導
通し、参照クロック信号CLKRを通過させてシフト制
御信号CTLを生成する転送回路174と、分周回路1
72の出力クロック信号CLKDがHレベルのときに導
通し、参照クロック信号CLKRを通過させて比較用ク
ロック信号DCLKRを生成する転送回路176と、分
周回路172の出力クロック信号CLKDがHレベルに
導通し、内部クロック信号CLKIを通過させて比較用
クロック信号DCLKIを生成する転送回路178を含
む。
【0321】クロック入力バッファ170は、小さな遅
延時間を有しており、参照クロック信号CLKRよりも
位相の早いクロック信号CLKFを生成する。分周回路
172は、このクロック信号CLKFを分周比2で分周
する。転送回路174、176および178は、それぞ
れMOSトランジスタで構成されるように示すが、これ
らの転送回路174、176および178は、CMOS
トランスミッションゲートで構成されてもよく、またロ
ジックゲートまたはクロックバッファで構成されてもよ
い。次に、この図65に示す分周器DVDの動作を図6
6に示すタイミングチャートを参照して説明する。
延時間を有しており、参照クロック信号CLKRよりも
位相の早いクロック信号CLKFを生成する。分周回路
172は、このクロック信号CLKFを分周比2で分周
する。転送回路174、176および178は、それぞ
れMOSトランジスタで構成されるように示すが、これ
らの転送回路174、176および178は、CMOS
トランスミッションゲートで構成されてもよく、またロ
ジックゲートまたはクロックバッファで構成されてもよ
い。次に、この図65に示す分周器DVDの動作を図6
6に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【0322】粗調整動作時においては、クロック制御信
号EN4はLレベルの非活性状態にあり、クロック入力
バッファ170は非活性状態にあり、クロック信号CL
KFはLレベルに固定される。この状態においては、分
周回路172の出力クロック信号CLKDもLレベルで
あり、転送回路176および178は非導通状態にあ
る。転送回路174は、導通状態となるが、この場合、
シフト制御信号CTLは、クロック制御信号EN4の活
性化時に活性状態とされてシフトレジスタへ与えるよう
に構成する(たとえばCTLとEN4のAND)ことに
より、シフトレジスタのシフト動作を禁止することがで
きる。
号EN4はLレベルの非活性状態にあり、クロック入力
バッファ170は非活性状態にあり、クロック信号CL
KFはLレベルに固定される。この状態においては、分
周回路172の出力クロック信号CLKDもLレベルで
あり、転送回路176および178は非導通状態にあ
る。転送回路174は、導通状態となるが、この場合、
シフト制御信号CTLは、クロック制御信号EN4の活
性化時に活性状態とされてシフトレジスタへ与えるよう
に構成する(たとえばCTLとEN4のAND)ことに
より、シフトレジスタのシフト動作を禁止することがで
きる。
【0323】粗調整動作が完了し、微調整を開始するた
めに、クロック制御信号EN4がHレベルの活性状態と
され、クロック入力バッファ170が動作し、外部クロ
ック信号CLKEに従ってクロック信号CLKFを生成
する。分周回路172が動作し、このクロック信号CL
KFを2分周してクロック信号CLKDを生成する。ク
ロック信号CLKDがHレベルとなると転送回路176
および178が導通し、参照クロック信号CLKRおよ
び内部クロック信号CLKIに従って比較用クロック信
号DCLKRおよびDCLKIを生成する。位相比較器
PCにおいて、このクロック信号DCLKRおよびDC
LKIの位相比較が行なわれる。この位相比較器PCの
位相比較結果が、次のクロックサイクルにおいても保持
される。
めに、クロック制御信号EN4がHレベルの活性状態と
され、クロック入力バッファ170が動作し、外部クロ
ック信号CLKEに従ってクロック信号CLKFを生成
する。分周回路172が動作し、このクロック信号CL
KFを2分周してクロック信号CLKDを生成する。ク
ロック信号CLKDがHレベルとなると転送回路176
および178が導通し、参照クロック信号CLKRおよ
び内部クロック信号CLKIに従って比較用クロック信
号DCLKRおよびDCLKIを生成する。位相比較器
PCにおいて、このクロック信号DCLKRおよびDC
LKIの位相比較が行なわれる。この位相比較器PCの
位相比較結果が、次のクロックサイクルにおいても保持
される。
【0324】次のクロックサイクルにおいて分周クロッ
ク信号CLKDがLレベルとなると、転送回路174が
導通し、転送回路176および178が非導通状態とな
り、クロック信号DCLKRおよびDCLKIはLレベ
ルを維持する。この状態において、転送回路174を介
して参照クロック信号CLKRに従ってシフト制御信号
CTLが生成され、シフトレジスタにおけるシフト動作
が実行される。これにより、位相比較結果に従ってシフ
トレジスタの出力信号を調整して、先の図63および図
64に示す遅延回路の遅延時間を調整する。以降この動
作を、クロックイネーブル信号CKEの活性状態の間繰
返し実行する。
ク信号CLKDがLレベルとなると、転送回路174が
導通し、転送回路176および178が非導通状態とな
り、クロック信号DCLKRおよびDCLKIはLレベ
ルを維持する。この状態において、転送回路174を介
して参照クロック信号CLKRに従ってシフト制御信号
CTLが生成され、シフトレジスタにおけるシフト動作
が実行される。これにより、位相比較結果に従ってシフ
トレジスタの出力信号を調整して、先の図63および図
64に示す遅延回路の遅延時間を調整する。以降この動
作を、クロックイネーブル信号CKEの活性状態の間繰
返し実行する。
【0325】なお、図65に示す分周器DVDの構成に
おいて、シフト制御信号CTLに対してのみ、クロック
制御信号EN4と参照クロック信号CLKRの論理積を
とるように示している。しかしながら、クロック信号C
LKRおよびCLKIとクロック制御信号EN4の論理
積をとって、比較用クロック信号DCLKRおよびDC
LKIが生成されるように構成されてもよい。
おいて、シフト制御信号CTLに対してのみ、クロック
制御信号EN4と参照クロック信号CLKRの論理積を
とるように示している。しかしながら、クロック信号C
LKRおよびCLKIとクロック制御信号EN4の論理
積をとって、比較用クロック信号DCLKRおよびDC
LKIが生成されるように構成されてもよい。
【0326】図67は、図59に示す位相比較器PCの
構成を示す図である。図67において、位相比較器PC
は、比較クロック信号DCLKIを遅延するダミークロ
ック入力バッファDCIBIと、比較クロック信号DC
LKRを遅延する遅延回路DDA1と、互いに並列に設
けられ、ダミークロック入力バッファDCIBIからの
クロック信号CLKIRを遅延する遅延回路DDA2お
よびDDA3と、遅延回路DDA1の出力信号を遅延す
る遅延回路FTD11と、遅延回路DDA2の出力信号
を遅延する遅延回路FTD12と、遅延回路DDA3の
出力信号を遅延する遅延回路FTD2と、遅延回路FT
D11の出力信号NPC0と遅延回路FTD12の出力
信号NPC1の位相比較を行なうアービタ回路ABP0
と、遅延回路FTD11の出力信号NPC0と遅延回路
FTD2の出力信号NPC2の位相を比較するアービタ
回路ABP1と、アービタ回路ABP0の出力信号をラ
ッチして位相調整信号NSLを生成するラッチ回路LA
0と、アービタ回路ABP1の出力信号をラッチして位
相調整信号NFAを出力するラッチ回路LA1を含む。
構成を示す図である。図67において、位相比較器PC
は、比較クロック信号DCLKIを遅延するダミークロ
ック入力バッファDCIBIと、比較クロック信号DC
LKRを遅延する遅延回路DDA1と、互いに並列に設
けられ、ダミークロック入力バッファDCIBIからの
クロック信号CLKIRを遅延する遅延回路DDA2お
よびDDA3と、遅延回路DDA1の出力信号を遅延す
る遅延回路FTD11と、遅延回路DDA2の出力信号
を遅延する遅延回路FTD12と、遅延回路DDA3の
出力信号を遅延する遅延回路FTD2と、遅延回路FT
D11の出力信号NPC0と遅延回路FTD12の出力
信号NPC1の位相比較を行なうアービタ回路ABP0
と、遅延回路FTD11の出力信号NPC0と遅延回路
FTD2の出力信号NPC2の位相を比較するアービタ
回路ABP1と、アービタ回路ABP0の出力信号をラ
ッチして位相調整信号NSLを生成するラッチ回路LA
0と、アービタ回路ABP1の出力信号をラッチして位
相調整信号NFAを出力するラッチ回路LA1を含む。
【0327】ダミークロック入力バッファDCIBI
は、図59に示すクロック入力バッファCIBIの有す
る遅延時間と同じ遅延時間を有する。遅延回路DDA1
およびDDA2およびDDA3は、粗遅延調整回路CT
Dおよび可変粗遅延調整回路VCTDに含まれる遅延回
路FDEiおよびBDEiと同じ遅延時間を有する。こ
れらの遅延回路DDA1〜DDA3は、クロック信号を
受けるNAND回路NA15と、電源電圧VCCCとN
AND回路NA15の出力信号を受けるNAND回路N
A16と、電源電圧VCCCとNAND回路NA16の
出力信号を受けるNAND回路NA17を含む。NAN
D回路NA17は、NAND回路NA16I対する出力
負荷を調整する。
は、図59に示すクロック入力バッファCIBIの有す
る遅延時間と同じ遅延時間を有する。遅延回路DDA1
およびDDA2およびDDA3は、粗遅延調整回路CT
Dおよび可変粗遅延調整回路VCTDに含まれる遅延回
路FDEiおよびBDEiと同じ遅延時間を有する。こ
れらの遅延回路DDA1〜DDA3は、クロック信号を
受けるNAND回路NA15と、電源電圧VCCCとN
AND回路NA15の出力信号を受けるNAND回路N
A16と、電源電圧VCCCとNAND回路NA16の
出力信号を受けるNAND回路NA17を含む。NAN
D回路NA17は、NAND回路NA16I対する出力
負荷を調整する。
【0328】遅延回路FTD11、FTD12およびF
TD2は、図64に示す電流調整可変遅延回路(微遅延
調整回路FTD)と同様の構成を備える。遅延回路FT
D11、FTD12、およびFTD2をそれぞれ、遅延
回路DDA1〜DDA3で駆動することにより、これら
の遅延回路FTD11、FTD12、およびFTD2の
駆動能力を、図64に示す微遅延調整回路FTDの初期
設定時の電流駆動力と等しくする。ダミークロック入力
バッファDCIBIを設けることにより、遅延回路DD
A2およびDDA3の入力負荷が、クロック信号CLK
IRに影響を及ぼすのを防止し、クロック信号DCLK
RおよびCLKIRに対し、互いに等しい遅延時間を与
える。遅延回路FTD11、FTD12およびFTD2
を設けることにより、この位相比較器PCの感度を最適
値に設定することができる。この位相比較器PCの感度
は、遅延回路FTD11およびFTD12の有する遅延
時間tDと、遅延回路FTD2の有する遅延時間tD+
ΔtDの差、ΔtDで与えられる。
TD2は、図64に示す電流調整可変遅延回路(微遅延
調整回路FTD)と同様の構成を備える。遅延回路FT
D11、FTD12、およびFTD2をそれぞれ、遅延
回路DDA1〜DDA3で駆動することにより、これら
の遅延回路FTD11、FTD12、およびFTD2の
駆動能力を、図64に示す微遅延調整回路FTDの初期
設定時の電流駆動力と等しくする。ダミークロック入力
バッファDCIBIを設けることにより、遅延回路DD
A2およびDDA3の入力負荷が、クロック信号CLK
IRに影響を及ぼすのを防止し、クロック信号DCLK
RおよびCLKIRに対し、互いに等しい遅延時間を与
える。遅延回路FTD11、FTD12およびFTD2
を設けることにより、この位相比較器PCの感度を最適
値に設定することができる。この位相比較器PCの感度
は、遅延回路FTD11およびFTD12の有する遅延
時間tDと、遅延回路FTD2の有する遅延時間tD+
ΔtDの差、ΔtDで与えられる。
【0329】遅延回路FTD11の出力信号NPC0
は、アービタ回路ABP0およびABP1へ与えらる。
一方、遅延回路FTD12の出力信号NPC1は、アー
ビタ回路ABP0へ与えられ、遅延回路FTD2の出力
信号NPC2は、アービタ回路ABP1へ与えられる。
これらの信号NPC0、NPC1およびNPC2に対す
る負荷を等しくするために、NAND回路NA18およ
びNA19が設けられる。NAND回路NA18は、接
地電圧VSSと信号NPC1とを受け、NAND回路N
A19は、接地電圧VSSと信号NPC2を受ける。接
地電圧VSSが与えられるのは、電流消費の低減および
信号NPC0 〜NPC2のうちの遅いタイミングで立上
がる信号に対する負荷を等しくするためである。また、
信号NPC2およびNPC1変化時において、これらの
NAND回路NA18およびNA19のフローティング
状態の出力ノードの充放電で行なわれるのを防止し、電
源ノイズが生じるのを防止する。
は、アービタ回路ABP0およびABP1へ与えらる。
一方、遅延回路FTD12の出力信号NPC1は、アー
ビタ回路ABP0へ与えられ、遅延回路FTD2の出力
信号NPC2は、アービタ回路ABP1へ与えられる。
これらの信号NPC0、NPC1およびNPC2に対す
る負荷を等しくするために、NAND回路NA18およ
びNA19が設けられる。NAND回路NA18は、接
地電圧VSSと信号NPC1とを受け、NAND回路N
A19は、接地電圧VSSと信号NPC2を受ける。接
地電圧VSSが与えられるのは、電流消費の低減および
信号NPC0 〜NPC2のうちの遅いタイミングで立上
がる信号に対する負荷を等しくするためである。また、
信号NPC2およびNPC1変化時において、これらの
NAND回路NA18およびNA19のフローティング
状態の出力ノードの充放電で行なわれるのを防止し、電
源ノイズが生じるのを防止する。
【0330】アービタ回路ABP0は、交差結合される
NAND回路NA20およびNA21含み、アービタ回
路ABP1は、交差結合されるNAND回路NA22お
よびNA23を含む。アービタ回路ABP0は、信号N
PC0およびNPC1の位相を比較し、アービタ回路A
BP1は、信号NPC0およびNPC2の位相を比較す
る。
NAND回路NA20およびNA21含み、アービタ回
路ABP1は、交差結合されるNAND回路NA22お
よびNA23を含む。アービタ回路ABP0は、信号N
PC0およびNPC1の位相を比較し、アービタ回路A
BP1は、信号NPC0およびNPC2の位相を比較す
る。
【0331】ラッチ回路LA0は、アービタ回路ABP
0の相補出力信号をそれぞれ受けるNORゲートNG2
およびNG3と、NOR回路NG2の出力信号を遅延し
てNOR回路NG3の他方入力に与える遅延回路DLY
1と、NOR回路NG3の出力信号を遅延してNOR回
路NG2の他方入力へ与える遅延回路DLY2を含む。
遅延回路DLY1およびDLY2は、それぞれ、偶数段
の縦続接続されるインバータで構成される。NOR回路
NG2から、位相調整信号NSLが出力される。
0の相補出力信号をそれぞれ受けるNORゲートNG2
およびNG3と、NOR回路NG2の出力信号を遅延し
てNOR回路NG3の他方入力に与える遅延回路DLY
1と、NOR回路NG3の出力信号を遅延してNOR回
路NG2の他方入力へ与える遅延回路DLY2を含む。
遅延回路DLY1およびDLY2は、それぞれ、偶数段
の縦続接続されるインバータで構成される。NOR回路
NG2から、位相調整信号NSLが出力される。
【0332】ラッチ回路LA1は、アービタ回路ABP
1の相補出力信号をそれぞれ受けるNOR回路NG4お
よびNG5と、NOR回路NG4の出力信号を遅延して
NOR回路NG5の他方入力に与える遅延回路DLY2
と、NOR回路NG5の出力信号を遅延してNOR回路
NG4の他方入力へ与える遅延回路DLY1を含む。N
OR回路NG5から、位相調整信号NFAが出力され
る。遅延回路DLY1およびDLY2を設けることによ
り、このラッチ回路LA0およびLA1において、アー
ビタ回路ABP0およびABP1の出力信号の短いパル
スに従ってグリッジが発生するのを防止し、位相調整信
号NFLおよびNFAのHレベル期間を、信号DCLK
RおよびCLKIRの位相の早い方のクロック信号のH
レベル期間と等しくする。次に、この図67に示す位相
比較器PCの動作を、図68に示す信号波形を参照して
説明する。
1の相補出力信号をそれぞれ受けるNOR回路NG4お
よびNG5と、NOR回路NG4の出力信号を遅延して
NOR回路NG5の他方入力に与える遅延回路DLY2
と、NOR回路NG5の出力信号を遅延してNOR回路
NG4の他方入力へ与える遅延回路DLY1を含む。N
OR回路NG5から、位相調整信号NFAが出力され
る。遅延回路DLY1およびDLY2を設けることによ
り、このラッチ回路LA0およびLA1において、アー
ビタ回路ABP0およびABP1の出力信号の短いパル
スに従ってグリッジが発生するのを防止し、位相調整信
号NFLおよびNFAのHレベル期間を、信号DCLK
RおよびCLKIRの位相の早い方のクロック信号のH
レベル期間と等しくする。次に、この図67に示す位相
比較器PCの動作を、図68に示す信号波形を参照して
説明する。
【0333】クロック信号DCLKIがダミークロック
入力バッファDCIBIにより遅延されて、クロック信
号CLKIRが生成される。遅延回路DDA1およびF
TD11により、信号DCLKRが遅延されて、信号N
PC0が生成される。また、信号CLKIRが、遅延回
路DDA2およびFTD12により遅延されて信号NP
C1が生成され、また、遅延回路DDA3およびFTD
2により信号CLKIRから、信号NPC2が生成され
る。
入力バッファDCIBIにより遅延されて、クロック信
号CLKIRが生成される。遅延回路DDA1およびF
TD11により、信号DCLKRが遅延されて、信号N
PC0が生成される。また、信号CLKIRが、遅延回
路DDA2およびFTD12により遅延されて信号NP
C1が生成され、また、遅延回路DDA3およびFTD
2により信号CLKIRから、信号NPC2が生成され
る。
【0334】アービタ回路ABP0およびABP1は、
信号NPC0およびNPC1(NPC2)の位相を比較
する。これらのアービタ回路ABP0およびABP1に
より、クロック信号DCLKRおよびCLKIRの位相
比較が行なわれる。クロック信号DCLKRの位相が、
クロック信号CLKIRよりも早い場合には、信号NP
C0の立上がりに応答して、アービタ回路ABP0の出
力信号φAB0がLレベルに立下がる。一方、アービタ
回路ABP1の出力信号φAB1が、Hレベルを維持す
る。アービタ回路ABP0において、この信号NPC0
がHレベルの間、信号φAB0がLレベルを維持する。
信号NPC0がLレベルに立下がると、アービタ回路A
BP0の出力信号φAB0がHレベルに立上がる。一
方、アービタ回路ABP1においては、信号NPC0が
Lレベルに立下がり、かつ信号NPC2がHレベルのと
きに、信号φAB1がLレベルとなり、信号NPC2が
Lレベルに立下がると、信号φAB1がHレベルに立上
がる。
信号NPC0およびNPC1(NPC2)の位相を比較
する。これらのアービタ回路ABP0およびABP1に
より、クロック信号DCLKRおよびCLKIRの位相
比較が行なわれる。クロック信号DCLKRの位相が、
クロック信号CLKIRよりも早い場合には、信号NP
C0の立上がりに応答して、アービタ回路ABP0の出
力信号φAB0がLレベルに立下がる。一方、アービタ
回路ABP1の出力信号φAB1が、Hレベルを維持す
る。アービタ回路ABP0において、この信号NPC0
がHレベルの間、信号φAB0がLレベルを維持する。
信号NPC0がLレベルに立下がると、アービタ回路A
BP0の出力信号φAB0がHレベルに立上がる。一
方、アービタ回路ABP1においては、信号NPC0が
Lレベルに立下がり、かつ信号NPC2がHレベルのと
きに、信号φAB1がLレベルとなり、信号NPC2が
Lレベルに立下がると、信号φAB1がHレベルに立上
がる。
【0335】ラッチ回路LA0において、信号φAB0
がLレベルに立下がると、NOR回路NG2からの信号
NSLがHレベルに立上がる。信号φAB0がHレベル
に立上がると、信号NSLが、応じてLレベルに立下が
る。一方、ラッチ回路LA1においては、信号φAB1
がHレベルの間、信号NFAはLレベルを維持する。信
号φAB1が、Lレベルに立下がっても、ラッチ回路L
A1において、遅延回路DLY2の出力信号がHレベル
にあり、信号NFAはLレベルを維持する。この遅延回
路DLY2の有する遅延時間が経過すると、遅延回路D
LY2の出力信号がLレベルとなる。しかしながら、そ
のときには、信号φAB1がHレベルに復帰しており、
信号NFAは、グリッジを発生することなく、Lレベル
を維持する。したがって、クロック信号DCLKIが信
号CLKIRよりも位相が進んでいる場合には、このク
ロック信号CLKIRのHレベルの期間信号NLSがH
レベルとなる。
がLレベルに立下がると、NOR回路NG2からの信号
NSLがHレベルに立上がる。信号φAB0がHレベル
に立上がると、信号NSLが、応じてLレベルに立下が
る。一方、ラッチ回路LA1においては、信号φAB1
がHレベルの間、信号NFAはLレベルを維持する。信
号φAB1が、Lレベルに立下がっても、ラッチ回路L
A1において、遅延回路DLY2の出力信号がHレベル
にあり、信号NFAはLレベルを維持する。この遅延回
路DLY2の有する遅延時間が経過すると、遅延回路D
LY2の出力信号がLレベルとなる。しかしながら、そ
のときには、信号φAB1がHレベルに復帰しており、
信号NFAは、グリッジを発生することなく、Lレベル
を維持する。したがって、クロック信号DCLKIが信
号CLKIRよりも位相が進んでいる場合には、このク
ロック信号CLKIRのHレベルの期間信号NLSがH
レベルとなる。
【0336】一方、クロック信号DCLKRの位相が、
信号CLKIRよりも遅れている場合には、アービタ回
路ABP1において、信号NPC2の立上がりに応答し
て、信号φAB1がLレベルに立下がり、応じてラッチ
回路LA1からの信号NFAがHレベルに立上がる。こ
の状態は、信号NPC0が続いてHレベルに立上がって
も変化しない。信号NPC2がLレベルに立下がると、
信号φAB1がHレベルに立上がり、応じて信号NFA
がLレベルに立下がる。
信号CLKIRよりも遅れている場合には、アービタ回
路ABP1において、信号NPC2の立上がりに応答し
て、信号φAB1がLレベルに立下がり、応じてラッチ
回路LA1からの信号NFAがHレベルに立上がる。こ
の状態は、信号NPC0が続いてHレベルに立上がって
も変化しない。信号NPC2がLレベルに立下がると、
信号φAB1がHレベルに立上がり、応じて信号NFA
がLレベルに立下がる。
【0337】ラッチ回路LA0において、信号NPC1
がHレベルに立上がる場合には、NAND回路NA21
の出力信号がLレベルとなり、信号φAB0はHレベル
を維持する。信号NPC1がLレベルに立下がると、N
AND回路NA21の出力信号がHレベルとなり、信号
NPC0がHレベルとなれば、信号φAB0がLレベル
に立下がる。この信号φAB0は、信号NPC0の立下
がりに応答してHレベルに立上がる。しかしながら、ラ
ッチ回路LA0においては、遅延回路DLY1およびD
LY2が設けられており、この信号φAB0がLレベル
に立下がっても、そのときには、遅延回路DLY2の出
力信号がHレベルとなり、NOR回路NG2の出力信号
NSLはLレベルに保持される。したがって、この場合
において、信号φAB0の短期間のLレベルが生じて
も、信号NSLは、Lレベルを維持する。したがって、
クロック信号DCLKRの位相が、クロック信号CLK
IRよりも遅れている場合には、信号CLKIRと同じ
Hレベル期間、信号NFAがHレベルとなる。この位相
比較器PCからの位相調整信号NFAおよびNSLを、
アップ/ダウン指示信号として用いて次に説明するシフ
トレジスタにおいてシフト動作が行なわれる。
がHレベルに立上がる場合には、NAND回路NA21
の出力信号がLレベルとなり、信号φAB0はHレベル
を維持する。信号NPC1がLレベルに立下がると、N
AND回路NA21の出力信号がHレベルとなり、信号
NPC0がHレベルとなれば、信号φAB0がLレベル
に立下がる。この信号φAB0は、信号NPC0の立下
がりに応答してHレベルに立上がる。しかしながら、ラ
ッチ回路LA0においては、遅延回路DLY1およびD
LY2が設けられており、この信号φAB0がLレベル
に立下がっても、そのときには、遅延回路DLY2の出
力信号がHレベルとなり、NOR回路NG2の出力信号
NSLはLレベルに保持される。したがって、この場合
において、信号φAB0の短期間のLレベルが生じて
も、信号NSLは、Lレベルを維持する。したがって、
クロック信号DCLKRの位相が、クロック信号CLK
IRよりも遅れている場合には、信号CLKIRと同じ
Hレベル期間、信号NFAがHレベルとなる。この位相
比較器PCからの位相調整信号NFAおよびNSLを、
アップ/ダウン指示信号として用いて次に説明するシフ
トレジスタにおいてシフト動作が行なわれる。
【0338】図69は、図59に示す双方向シフトレジ
スタをSRの構成を概略的に示す図である。図69にお
いて、双方向シフトレジスタSRは、シフト制御信号C
TLと図67に示す位相比較器PCからの出力信号NS
LおよびNFAに従ってシフト動作を行なって、その微
遅延調整回路FTDに対する遅延調整信号QB1〜QB
nおよびQF1〜QFmを出力する微調整双方向シフト
レジスタFSRと、この微調整双方向シフトレジスタF
SRからの出力信号NUPおよびNDWNとシフト制御
信号CTLに従ってシフト動作を行なって、可変粗遅延
調整回路VCTDに対する遅延調整信号CS1〜CSn
(SVCTD)を出力する粗調整双方向シフトレジスタ
CSRを含む。
スタをSRの構成を概略的に示す図である。図69にお
いて、双方向シフトレジスタSRは、シフト制御信号C
TLと図67に示す位相比較器PCからの出力信号NS
LおよびNFAに従ってシフト動作を行なって、その微
遅延調整回路FTDに対する遅延調整信号QB1〜QB
nおよびQF1〜QFmを出力する微調整双方向シフト
レジスタFSRと、この微調整双方向シフトレジスタF
SRからの出力信号NUPおよびNDWNとシフト制御
信号CTLに従ってシフト動作を行なって、可変粗遅延
調整回路VCTDに対する遅延調整信号CS1〜CSn
(SVCTD)を出力する粗調整双方向シフトレジスタ
CSRを含む。
【0339】これらの双方向シフトレジスタFSRおよ
びCSRは、図45に示す構成を有する。この微調整双
方向シフトレジスタFSRは、その出力信号QB1〜Q
BnおよびQF1〜QFmを、所定のシーケンスでシフ
トする。たとえば、この微調整双方向シフトレジスタF
SRは、その活性状態の出力信号を(QF1,QB
1)、(QF2,QB1)、…(QFm,QB1)、
(QFm,QB2)、…(QFm,QBn)のシーケン
スでシフトさせ、さらに、(QFm,QBn)から(Q
F1,QB1)、(QF2,QB1)、…へと周回させ
ることができる。また、これに代えて、(QF1,QB
1)、(QF2,QB1)、(QF2,QB2)、…
(QFm,QBn−1)、(QFm,QBn)のシーケ
ンスでシフトさせ、さらに、(QFm,QBn)から
(QF1,QB1)、…へと周回させることもできる。
最初のシフトシーケンスにおいては、信号QF1〜QF
mに対するシフトレジスタと信号QB1〜QBnに対す
るシフトレジスタを設け、信号QF1〜QFmに対する
シフトレジスタの出力信号が最大値から最小値または最
小値から最大値へ変化するときに、信号QB1〜QBn
に対して設けられたシフトレジスタにおいてシフト動作
が行なわれる。第2のシフトシーケンスの構成において
は信号QB1〜QBnおよびQF1〜QFmそれぞれに
対してシフトレジスタを設け、これらのシフトレジスタ
を交互にシフト動作させる。いずれの構成が用いられて
もよい。
びCSRは、図45に示す構成を有する。この微調整双
方向シフトレジスタFSRは、その出力信号QB1〜Q
BnおよびQF1〜QFmを、所定のシーケンスでシフ
トする。たとえば、この微調整双方向シフトレジスタF
SRは、その活性状態の出力信号を(QF1,QB
1)、(QF2,QB1)、…(QFm,QB1)、
(QFm,QB2)、…(QFm,QBn)のシーケン
スでシフトさせ、さらに、(QFm,QBn)から(Q
F1,QB1)、(QF2,QB1)、…へと周回させ
ることができる。また、これに代えて、(QF1,QB
1)、(QF2,QB1)、(QF2,QB2)、…
(QFm,QBn−1)、(QFm,QBn)のシーケ
ンスでシフトさせ、さらに、(QFm,QBn)から
(QF1,QB1)、…へと周回させることもできる。
最初のシフトシーケンスにおいては、信号QF1〜QF
mに対するシフトレジスタと信号QB1〜QBnに対す
るシフトレジスタを設け、信号QF1〜QFmに対する
シフトレジスタの出力信号が最大値から最小値または最
小値から最大値へ変化するときに、信号QB1〜QBn
に対して設けられたシフトレジスタにおいてシフト動作
が行なわれる。第2のシフトシーケンスの構成において
は信号QB1〜QBnおよびQF1〜QFmそれぞれに
対してシフトレジスタを設け、これらのシフトレジスタ
を交互にシフト動作させる。いずれの構成が用いられて
もよい。
【0340】図70は、この図69に示す双方向シフト
レジスタSRのシフト動作を制御するための部分の構成
の一例を示す図である。図70において、シフト制御部
は、位相比較器からの出力信号NSLおよびNFAをラ
ッチするラッチ回路180aおよび180bと、微調整
シフト制御信号NUPおよびNDWNを受けてシフト制
御信号CTLに従って粗調整シフト指示信号VDUPお
よびVDDWNを生成するAND回路181aおよび1
81bを含む。
レジスタSRのシフト動作を制御するための部分の構成
の一例を示す図である。図70において、シフト制御部
は、位相比較器からの出力信号NSLおよびNFAをラ
ッチするラッチ回路180aおよび180bと、微調整
シフト制御信号NUPおよびNDWNを受けてシフト制
御信号CTLに従って粗調整シフト指示信号VDUPお
よびVDDWNを生成するAND回路181aおよび1
81bを含む。
【0341】ラッチ回路180aおよび180bの各々
は、ラッチ指示信号φlaの活性化に応答して、それぞ
れ与えられた信号NSLおよびNFAを取込み、シフト
制御信号CTLがHレベルのときに、この取込んだ信号
をそれぞれシフト制御信号UPおよびDWNとして出力
する。ラッチ回路180aは、ラッチ指示信号φlaの
活性化に応答して導通し、信号NSLを通過させる転送
ゲート180aaと、この転送ゲート180aaの通過
させた信号をラッチする2段のインバータ180abお
よび180acと、シフト制御信号CTLに従ってイン
バータ180abおよび180acによりラッチされた
信号を伝達する転送ゲート180adを含む。
は、ラッチ指示信号φlaの活性化に応答して、それぞ
れ与えられた信号NSLおよびNFAを取込み、シフト
制御信号CTLがHレベルのときに、この取込んだ信号
をそれぞれシフト制御信号UPおよびDWNとして出力
する。ラッチ回路180aは、ラッチ指示信号φlaの
活性化に応答して導通し、信号NSLを通過させる転送
ゲート180aaと、この転送ゲート180aaの通過
させた信号をラッチする2段のインバータ180abお
よび180acと、シフト制御信号CTLに従ってイン
バータ180abおよび180acによりラッチされた
信号を伝達する転送ゲート180adを含む。
【0342】ラッチ指示信号φlaは、クロック信号D
CLKIおよびCLKIRのいずれかの立上がりに応答
して所定期間Hレベルへ駆動される。このラッチ回路1
80aおよび180bの出力信号UPおよびDWNが、
図46に示す制御部へ与えられて、シフト動作制御信号
Tφ1〜Tφ4が生成される。また、AND回路181
aおよび181bの出力信号VDUPおよびVDDWN
が、粗調整シフト回路CSRに対して設けられた図46
に示す構成と同様の制御部に与えられて、この粗調整シ
フトレジスタCSRにおけるシフト動作が実行される。
信号NUPおよびNDWNに対し、ラッチ回路が設けら
れていないのは、シフト制御信号CTLがHレベルとな
り、微調整シフトレジスタFSRにおいてシフト動作が
行なわれたとき、そのシフト結果に従って、信号NUP
およびNDWNが選択的に活性化されるためである。別
の構成については、後に詳細に説明する。
CLKIおよびCLKIRのいずれかの立上がりに応答
して所定期間Hレベルへ駆動される。このラッチ回路1
80aおよび180bの出力信号UPおよびDWNが、
図46に示す制御部へ与えられて、シフト動作制御信号
Tφ1〜Tφ4が生成される。また、AND回路181
aおよび181bの出力信号VDUPおよびVDDWN
が、粗調整シフト回路CSRに対して設けられた図46
に示す構成と同様の制御部に与えられて、この粗調整シ
フトレジスタCSRにおけるシフト動作が実行される。
信号NUPおよびNDWNに対し、ラッチ回路が設けら
れていないのは、シフト制御信号CTLがHレベルとな
り、微調整シフトレジスタFSRにおいてシフト動作が
行なわれたとき、そのシフト結果に従って、信号NUP
およびNDWNが選択的に活性化されるためである。別
の構成については、後に詳細に説明する。
【0343】微調整シフトレジスタFSRにおいては、
信号UPが活性化されると、微遅延調整回路FTDにお
ける遅延時間が短くなるようにシフト動作が行なわれ、
信号DWNが活性化されると、この微遅延調整回路の遅
延時間が大きくなるようにシフト動作が行なわれる。一
方、粗調整シフトレジスタCSRにおいて、信号VDU
Pが活性化されると、可変粗遅延調整回路VCTDの遅
延時間が大きくなるようにシフト動作が行なわれ、信号
VDDWNが活性化されると、可変粗遅延調整回路VC
TDの遅延時間が短くなるように、シフト動作が行なわ
れる。この双方向シフトレジスタFSRおよびCSRの
シフトレジスタは、図45(A)に示すマスター/スレ
ーブ型レジスタ回路を備える。
信号UPが活性化されると、微遅延調整回路FTDにお
ける遅延時間が短くなるようにシフト動作が行なわれ、
信号DWNが活性化されると、この微遅延調整回路の遅
延時間が大きくなるようにシフト動作が行なわれる。一
方、粗調整シフトレジスタCSRにおいて、信号VDU
Pが活性化されると、可変粗遅延調整回路VCTDの遅
延時間が大きくなるようにシフト動作が行なわれ、信号
VDDWNが活性化されると、可変粗遅延調整回路VC
TDの遅延時間が短くなるように、シフト動作が行なわ
れる。この双方向シフトレジスタFSRおよびCSRの
シフトレジスタは、図45(A)に示すマスター/スレ
ーブ型レジスタ回路を備える。
【0344】なお、図70においてラッチ回路180a
において、転送ゲート180aaおよび180adを示
す。しかしながら、この転送ゲート180aa、および
180adは、CMOSトランスミッションゲートで構
成されてもよく、またトライステートバッファで構成さ
れてもよい。
において、転送ゲート180aaおよび180adを示
す。しかしながら、この転送ゲート180aa、および
180adは、CMOSトランスミッションゲートで構
成されてもよく、またトライステートバッファで構成さ
れてもよい。
【0345】図71は、図59に示すクロック入力バッ
ファCIBIの構成を示す図である。図71において、
このクロック入力バッファCIBIは、クロックイネー
ブル信号CKEと外部クロック信号CLKEを受けるN
AND回路200aと、NAND回路200aの出力信
号を反転して参照クロック信号CLKRを生成するイン
バータ回路200bを含む。クロックイネーブル信号C
KEがLレベルのときには、外部クロック信号CLKE
の状態にかかわらず、参照クロック信号CLKRはLレ
ベルに固定される。
ファCIBIの構成を示す図である。図71において、
このクロック入力バッファCIBIは、クロックイネー
ブル信号CKEと外部クロック信号CLKEを受けるN
AND回路200aと、NAND回路200aの出力信
号を反転して参照クロック信号CLKRを生成するイン
バータ回路200bを含む。クロックイネーブル信号C
KEがLレベルのときには、外部クロック信号CLKE
の状態にかかわらず、参照クロック信号CLKRはLレ
ベルに固定される。
【0346】図72は、図60に示すクロック入力バッ
ファCIBの構成を示す図である。図72において、ク
ロック入力バッファCIBは、参照クロック信号CLK
Rを受ける4段の縦続接続されるインバータ回路201
a〜201dを含む。このインバータ回路201dか
ら、クロック信号NAIが出力される。
ファCIBの構成を示す図である。図72において、ク
ロック入力バッファCIBは、参照クロック信号CLK
Rを受ける4段の縦続接続されるインバータ回路201
a〜201dを含む。このインバータ回路201dか
ら、クロック信号NAIが出力される。
【0347】図73は、図60に示すクロックバッファ
CB1およびCB4の構成を示す図である。これらのク
ロックバッファCB1およびCB4は同じ構成であるた
め、図73において、1つのクロックバッファを示す。
図73において、クロックバッファCB1(CB4)
は、クロック入力バッファCIBの出力するクロック信
号NAIとクロック制御信号EN1(EN3)を受ける
NAND回路202aと、NAND回路202aの出力
信号を受ける5段の縦続接続されるインバータ回路20
2b〜202fを含む。最終段のインバータ回路202
fから、クロック信号NCI1(NCI4)が出力され
る。
CB1およびCB4の構成を示す図である。これらのク
ロックバッファCB1およびCB4は同じ構成であるた
め、図73において、1つのクロックバッファを示す。
図73において、クロックバッファCB1(CB4)
は、クロック入力バッファCIBの出力するクロック信
号NAIとクロック制御信号EN1(EN3)を受ける
NAND回路202aと、NAND回路202aの出力
信号を受ける5段の縦続接続されるインバータ回路20
2b〜202fを含む。最終段のインバータ回路202
fから、クロック信号NCI1(NCI4)が出力され
る。
【0348】クロック制御信号EN1(EN3)がLレ
ベルのときには、NAND回路202aの出力信号がH
レベルに固定され、応じてクロック信号NCI1(NC
I4)は、Lレベルに固定される。クロック制御信号E
N1(EN3)が、Hレベルに設定されると、NAND
回路202aがインバータとして動作し、クロック入力
バッファCIBからのクロック信号NAIをバッファ処
理して、信号NCI1(NCI4)が生成される。
ベルのときには、NAND回路202aの出力信号がH
レベルに固定され、応じてクロック信号NCI1(NC
I4)は、Lレベルに固定される。クロック制御信号E
N1(EN3)が、Hレベルに設定されると、NAND
回路202aがインバータとして動作し、クロック入力
バッファCIBからのクロック信号NAIをバッファ処
理して、信号NCI1(NCI4)が生成される。
【0349】図74は、図60に示すクロックドライバ
CB2およびCB3の構成を示す図である。図74にお
いて、クロックドライバCB2は、クロック制御信号E
N2とクロック入力バッファCIBの出力クロック信号
NAIを受けるNAND回路203aと、NAND回路
203aの出力信号を受ける5段の縦続接続されるイン
バータ回路203b〜203fを含む。最終段のインバ
ータ回路203fから、クロック信号NCI2が出力さ
れる。
CB2およびCB3の構成を示す図である。図74にお
いて、クロックドライバCB2は、クロック制御信号E
N2とクロック入力バッファCIBの出力クロック信号
NAIを受けるNAND回路203aと、NAND回路
203aの出力信号を受ける5段の縦続接続されるイン
バータ回路203b〜203fを含む。最終段のインバ
ータ回路203fから、クロック信号NCI2が出力さ
れる。
【0350】クロックドライバCB3は、クロック制御
信号EN2Sクロック信号NAIを受けるNAND回路
204aと、NAND回路204aの出力信号を受ける
5段の縦続接続されるインバータ回路204b〜204
fを含む。最終段のインバータ回路204fからクロッ
ク信号NCI3が出力される。
信号EN2Sクロック信号NAIを受けるNAND回路
204aと、NAND回路204aの出力信号を受ける
5段の縦続接続されるインバータ回路204b〜204
fを含む。最終段のインバータ回路204fからクロッ
ク信号NCI3が出力される。
【0351】この図73および図74に示すように、ク
ロックドライバCB1、CB2、CB3およびCB4
は、同一構成を有し、これらの遅延時間は実質的に同じ
に設定される。
ロックドライバCB1、CB2、CB3およびCB4
は、同一構成を有し、これらの遅延時間は実質的に同じ
に設定される。
【0352】図75は、図59に示すクロックドライバ
CIDの構成を示す図である。図75において、クロッ
クドライバCIDは、微調整回路から出力されるクロッ
ク信号NFTDを受ける4段の縦続接続されるインバー
タ回路205a〜205dを含む。このインバータ回路
205dからの内部クロック信号CLKIが、各内部回
路へ伝達される。
CIDの構成を示す図である。図75において、クロッ
クドライバCIDは、微調整回路から出力されるクロッ
ク信号NFTDを受ける4段の縦続接続されるインバー
タ回路205a〜205dを含む。このインバータ回路
205dからの内部クロック信号CLKIが、各内部回
路へ伝達される。
【0353】図76は、図60に示す遅延モニタ回路D
MCの構成を示す図である。図76において、遅延モニ
タ回路DMCは、クロックドライバCB1の出力信号N
CI1を受けるダミークロック入力バッファDCIBI
と、ダミークロック入力バッファDCIBIの出力信号
を受けるダミークロック入力バッファDCIBと、ダミ
ークロック入力バッファDCIBの出力信号を受けるダ
ミークロックドライバDCBと、ダミークロックドライ
バDCBの出力信号を受けるダミー可変粗遅延調整回路
DVCTDと、ダミー可変粗調整遅延回路DVCTDの
出力信号を受けるダミー遅延回路DDAと、ダミー遅延
回路DDAの出力信号を受けるダミー微遅延調整回路D
FTDと、ダミー微遅延調整回路DFTDの出力信号を
受けるダミークロックドライバDCIDを有する。ダミ
ークロックドライバDCIDから、フォワードディレイ
アレイFDAへ与えられる信号NFIが出力される。
MCの構成を示す図である。図76において、遅延モニ
タ回路DMCは、クロックドライバCB1の出力信号N
CI1を受けるダミークロック入力バッファDCIBI
と、ダミークロック入力バッファDCIBIの出力信号
を受けるダミークロック入力バッファDCIBと、ダミ
ークロック入力バッファDCIBの出力信号を受けるダ
ミークロックドライバDCBと、ダミークロックドライ
バDCBの出力信号を受けるダミー可変粗遅延調整回路
DVCTDと、ダミー可変粗調整遅延回路DVCTDの
出力信号を受けるダミー遅延回路DDAと、ダミー遅延
回路DDAの出力信号を受けるダミー微遅延調整回路D
FTDと、ダミー微遅延調整回路DFTDの出力信号を
受けるダミークロックドライバDCIDを有する。ダミ
ークロックドライバDCIDから、フォワードディレイ
アレイFDAへ与えられる信号NFIが出力される。
【0354】ダミークロック入力バッファDCIBI
は、クロック入力バッファCIBIと同じ遅延時間を有
し、NAND回路200cおよびインバータ回路200
dを含む。これは位相比較器PCのダミー遅延回路DC
BIと同一であり、この遅延を補償する。
は、クロック入力バッファCIBIと同じ遅延時間を有
し、NAND回路200cおよびインバータ回路200
dを含む。これは位相比較器PCのダミー遅延回路DC
BIと同一であり、この遅延を補償する。
【0355】ダミークロック入力バッファDCIBは、
クロック入力バッファCIBと同じ遅延時間を有し、4
段の縦続接続されるインバータ回路201e〜201h
を含む。これらのインバータ201e〜201hの出力
には、ファンアウト(出力負荷)調整のためのインバー
タ201iが設けられる。
クロック入力バッファCIBと同じ遅延時間を有し、4
段の縦続接続されるインバータ回路201e〜201h
を含む。これらのインバータ201e〜201hの出力
には、ファンアウト(出力負荷)調整のためのインバー
タ201iが設けられる。
【0356】ダミークロックドライバDCBは、クロッ
クドライバCB1〜CB4各々と同じ遅延時間を有し、
ダミークロック入力バッファDCIBの出力信号と電源
電圧VCCを受けるNAND回路202gと、NAND
回路202gの出力信号を受ける5段の縦続接続される
インバータ回路202h〜202lを含む。NAND回
路202gの入力部には、また電源電圧VCCとダミー
クロック入力バッファDCIBの出力信号を受けるNA
ND回路202pが設けられる。またインバータ202
h〜202kの出力部により、ファンアウト調整用のダ
ミーインバータ回路202qが設けられる。NAND回
路202pが設けられるのは、クロック入力バッファC
IBの出力信号NAIが、4つのクロックドライバCB
1〜CB3へ与えられており、その出力負荷を同じとす
るためである。
クドライバCB1〜CB4各々と同じ遅延時間を有し、
ダミークロック入力バッファDCIBの出力信号と電源
電圧VCCを受けるNAND回路202gと、NAND
回路202gの出力信号を受ける5段の縦続接続される
インバータ回路202h〜202lを含む。NAND回
路202gの入力部には、また電源電圧VCCとダミー
クロック入力バッファDCIBの出力信号を受けるNA
ND回路202pが設けられる。またインバータ202
h〜202kの出力部により、ファンアウト調整用のダ
ミーインバータ回路202qが設けられる。NAND回
路202pが設けられるのは、クロック入力バッファC
IBの出力信号NAIが、4つのクロックドライバCB
1〜CB3へ与えられており、その出力負荷を同じとす
るためである。
【0357】ダミー可変粗調整遅延回路DVCTDは、
k段の遅延段DCDE1〜DCDEkを含む。これらの
遅延段DCDE1〜DCDEkは、各々は、電源電圧V
CCを一方入力に受けてインバータとして動作するNA
ND回路207aおよび207bと、出力負荷調整のた
めのダミーNAND回路207cを含む。このダミー粗
調整遅延回路DVCTDは、図63に示す可変粗遅延調
整回路VCTDの初期設定時と同じ遅延回路時間を有し
ており、遅延段数kは、この可変粗遅延調整回路VCT
Dの初期設定時の遅延段数に等しい。したがって、可変
粗遅延調整回路VCTDがh段の遅延段を初期設定時に
有するように設定される場合、この可変遅延調整回路D
VCTDが、h段の遅延段DCDEを含む。
k段の遅延段DCDE1〜DCDEkを含む。これらの
遅延段DCDE1〜DCDEkは、各々は、電源電圧V
CCを一方入力に受けてインバータとして動作するNA
ND回路207aおよび207bと、出力負荷調整のた
めのダミーNAND回路207cを含む。このダミー粗
調整遅延回路DVCTDは、図63に示す可変粗遅延調
整回路VCTDの初期設定時と同じ遅延回路時間を有し
ており、遅延段数kは、この可変粗遅延調整回路VCT
Dの初期設定時の遅延段数に等しい。したがって、可変
粗遅延調整回路VCTDがh段の遅延段を初期設定時に
有するように設定される場合、この可変遅延調整回路D
VCTDが、h段の遅延段DCDEを含む。
【0358】ダミー遅延回路DDAは、図60に示すフ
ォワードディレイアレイFDAおよびバックワードディ
レイアレイBDAにおける単位遅延段FDEiおよびB
DEiそれぞれと同じ遅延時間を有する。このダミー遅
延回路DDAは、電源電圧VCCを受けてインバータと
して動作するNAND回路207dおよび207eと、
出力負荷調整のためダミーのNAND回路207fを含
む。
ォワードディレイアレイFDAおよびバックワードディ
レイアレイBDAにおける単位遅延段FDEiおよびB
DEiそれぞれと同じ遅延時間を有する。このダミー遅
延回路DDAは、電源電圧VCCを受けてインバータと
して動作するNAND回路207dおよび207eと、
出力負荷調整のためダミーのNAND回路207fを含
む。
【0359】ダミー微遅延調整回路DFTDは、図64
に示す微遅延調整回路FTDが初期設定時に有する遅延
時間と同じ遅延時間を有するように設定される。
に示す微遅延調整回路FTDが初期設定時に有する遅延
時間と同じ遅延時間を有するように設定される。
【0360】ダミークロックドライバDCIDは、図7
5に示すクロックドライバCIDと同じ遅延時間を有
し、4段の縦続接続されるインバータ205a〜205
hと、これらのインバータの出力負荷調整のためのダミ
ーインバータ205iを含む。
5に示すクロックドライバCIDと同じ遅延時間を有
し、4段の縦続接続されるインバータ205a〜205
hと、これらのインバータの出力負荷調整のためのダミ
ーインバータ205iを含む。
【0361】この遅延モニタ回路DMCを利用すること
により、クロック信号伝搬経路におけるゲート遅延を補
償して、外部クロック信号CLKEと内部クロック信号
CLKIの位相を等しくすることができる。
により、クロック信号伝搬経路におけるゲート遅延を補
償して、外部クロック信号CLKEと内部クロック信号
CLKIの位相を等しくすることができる。
【0362】また、この図76に示す構成において電源
電圧VCCが示されている。この電源電圧VCCは、ク
ロック用電源電圧Vcccであってもよく、また実施の
形態4におけるように、周辺電源電圧Vccpが用いら
れてもよい。ダミー遅延回路DDAは、図60における
バックワードディレイアレイBDAにおける遅延回路B
DE0に対応して設けられる。またダミー遅延調整回路
DVCTDおよびDFTDEを設けることにより、初期
設定時において、外部クロック信号と内部クロック信号
との位相をできるだけ小さくすることを図る。次に、こ
の発明の実施の形態7におけるクロック再生回路の全体
の動作について説明する。
電圧VCCが示されている。この電源電圧VCCは、ク
ロック用電源電圧Vcccであってもよく、また実施の
形態4におけるように、周辺電源電圧Vccpが用いら
れてもよい。ダミー遅延回路DDAは、図60における
バックワードディレイアレイBDAにおける遅延回路B
DE0に対応して設けられる。またダミー遅延調整回路
DVCTDおよびDFTDEを設けることにより、初期
設定時において、外部クロック信号と内部クロック信号
との位相をできるだけ小さくすることを図る。次に、こ
の発明の実施の形態7におけるクロック再生回路の全体
の動作について説明する。
【0363】まず、図77を参照して、粗調整動作につ
いて簡単に説明する。この粗調整動作は、先に図61を
参照して説明した動作と同じである。クロック入力信号
CKEがHレベルに立上がり、クロック入力バッファC
IBIが活性化されると、参照クロック信号CLKRが
外部クロック信号CLKEに従って生成される。第1ク
ロックサイクルにおいては、粗遅延調整回路CTDにお
いて遅延時間の設定が行なわれる。また、フォワードデ
ィレイアレイFDAを伝達する第1のクロックサイクル
目のクロック信号とクロックバッファCB2から出力さ
れる第2クロックサイクル目のクロック信号の位相を、
ミラーコントロール回路MCC内の位相比較器(アービ
タ回路)ARB0〜ARBmで比較する。このアービタ
回路ARB0〜ARBmの出力信号に従って、論理回路
PCL1〜PCLmにより、遅延モニタ回路DMCおよ
びフォワードディレイアレイFDAによりクロック信号
を1サイクル期間tCK遅延するために必要とされた単
位遅延回路の段数を検出する。
いて簡単に説明する。この粗調整動作は、先に図61を
参照して説明した動作と同じである。クロック入力信号
CKEがHレベルに立上がり、クロック入力バッファC
IBIが活性化されると、参照クロック信号CLKRが
外部クロック信号CLKEに従って生成される。第1ク
ロックサイクルにおいては、粗遅延調整回路CTDにお
いて遅延時間の設定が行なわれる。また、フォワードデ
ィレイアレイFDAを伝達する第1のクロックサイクル
目のクロック信号とクロックバッファCB2から出力さ
れる第2クロックサイクル目のクロック信号の位相を、
ミラーコントロール回路MCC内の位相比較器(アービ
タ回路)ARB0〜ARBmで比較する。このアービタ
回路ARB0〜ARBmの出力信号に従って、論理回路
PCL1〜PCLmにより、遅延モニタ回路DMCおよ
びフォワードディレイアレイFDAによりクロック信号
を1サイクル期間tCK遅延するために必要とされた単
位遅延回路の段数を検出する。
【0364】第2クロックサイクルにおいては、粗遅延
調整回路CTDのバックワードディレイアレイBDAの
タップポイントの設定を行なう。すなわち、論理回路P
CL1〜PCLmの出力信号を受けて、フォワードディ
レイアレイFDAのクロック信号の立上がりとアービタ
回路RB0〜RBmへ与えられるクロック信号の立上が
りが一致したノードに対応するミラーコントロール回路
MCCの出力信号NMiをHレベルに保持し、かつ残り
のノードをLレベルにラッチ回路LB1〜LBmにより
設定する。
調整回路CTDのバックワードディレイアレイBDAの
タップポイントの設定を行なう。すなわち、論理回路P
CL1〜PCLmの出力信号を受けて、フォワードディ
レイアレイFDAのクロック信号の立上がりとアービタ
回路RB0〜RBmへ与えられるクロック信号の立上が
りが一致したノードに対応するミラーコントロール回路
MCCの出力信号NMiをHレベルに保持し、かつ残り
のノードをLレベルにラッチ回路LB1〜LBmにより
設定する。
【0365】第3クロックサイクルにおいて、クロック
制御信号EN3をHレベルとして、バックワードディレ
イアレイBDAへクロックバッファ(ドライバ)CB4
を介してクロック信号を与える。このバックワードディ
レイアレイBDAの有する遅延時間はフォワードディレ
イアレイFDAおよび遅延モニタ回路DMCの有する遅
延時間にほぼ等しい。したがって、このバックワードデ
ィレイアレイBDAから出力されるクロック信号NB0
は、クロックバッファCB4の出力信号を遅延している
ため、遅延モニタ回路DMCの有する遅延時間の影響に
より、外部クロック信号CLKEよりも少し位相が速
い。このバックワードディレイアレイBDAの出力する
クロック信号NB0は、次いで可変粗遅延調整回路VC
TDおよび微遅延調整回路FTDを介して伝搬され、ク
ロックドライバから出力される内部クロック信号CLK
Iの位相は、ほぼ外部クロック信号CLKEに等しい。
この第3クロックサイクルまでの動作は、粗調整動作で
あり、第3クロックサイクルにおけるクロック信号NA
Iの立下がりに応答して、次いでクロック制御信号EN
4が活性化され、微調整動作が開始される。このクロッ
ク制御信号EN4の発生態様は、明確には示していない
が、先の図62に示す構成において、カウンタ160の
カウント値を拡張することにより、容易に、同様の構成
で、生成することができる。また、粗調整完了検出信号
DETがクロック制御信号EN1−EN4の発生のため
に用いられてもよい。次に、図78を参照して、第4ク
ロックサイクル以降の微調整動作について説明する。
制御信号EN3をHレベルとして、バックワードディレ
イアレイBDAへクロックバッファ(ドライバ)CB4
を介してクロック信号を与える。このバックワードディ
レイアレイBDAの有する遅延時間はフォワードディレ
イアレイFDAおよび遅延モニタ回路DMCの有する遅
延時間にほぼ等しい。したがって、このバックワードデ
ィレイアレイBDAから出力されるクロック信号NB0
は、クロックバッファCB4の出力信号を遅延している
ため、遅延モニタ回路DMCの有する遅延時間の影響に
より、外部クロック信号CLKEよりも少し位相が速
い。このバックワードディレイアレイBDAの出力する
クロック信号NB0は、次いで可変粗遅延調整回路VC
TDおよび微遅延調整回路FTDを介して伝搬され、ク
ロックドライバから出力される内部クロック信号CLK
Iの位相は、ほぼ外部クロック信号CLKEに等しい。
この第3クロックサイクルまでの動作は、粗調整動作で
あり、第3クロックサイクルにおけるクロック信号NA
Iの立下がりに応答して、次いでクロック制御信号EN
4が活性化され、微調整動作が開始される。このクロッ
ク制御信号EN4の発生態様は、明確には示していない
が、先の図62に示す構成において、カウンタ160の
カウント値を拡張することにより、容易に、同様の構成
で、生成することができる。また、粗調整完了検出信号
DETがクロック制御信号EN1−EN4の発生のため
に用いられてもよい。次に、図78を参照して、第4ク
ロックサイクル以降の微調整動作について説明する。
【0366】第3クロックサイクルにおいて、クロック
制御信号EN4がHレベルとなり、第4クロックサイク
ルから、微調整動作が開始する。すなわち、図59に示
す分周器DVDが活性化され、クロック信号CLKRお
よびCLKIに従って比較用クロック信号DCLKRお
よびDCLKIが1クロックサイクルごとに生成され、
またこれらの比較用クロック信号DCLKRおよびDC
LKIと交互のサイクルにおいてシフト制御信号CTL
が参照クロック信号CLKRに従って生成される。クロ
ック信号DCLKRおよびDCLKIの位相比較に従っ
て位相比較器PC(図67参照)から信号NFAおよび
NSLが生成される。図78においては、信号DCLK
Iの位相がクロック信号DCLKRよりも速い場合を示
し、この状態においては、位相比較器から、信号NFA
が出力される。この信号NFAの活性化に従って、図6
9に示す微調整双方向シフトレジスタFSRがシフト動
作を行なって遅延時間を大きくする。図78において、
第mサイクルにおいて、シフト動作により、出力信号Q
B(n−1)から出力信号QBnへ、ハイレベルがシフ
トする。ここで、サイクル数“m”は、出力信号QFm
の番号mと無関係である。
制御信号EN4がHレベルとなり、第4クロックサイク
ルから、微調整動作が開始する。すなわち、図59に示
す分周器DVDが活性化され、クロック信号CLKRお
よびCLKIに従って比較用クロック信号DCLKRお
よびDCLKIが1クロックサイクルごとに生成され、
またこれらの比較用クロック信号DCLKRおよびDC
LKIと交互のサイクルにおいてシフト制御信号CTL
が参照クロック信号CLKRに従って生成される。クロ
ック信号DCLKRおよびDCLKIの位相比較に従っ
て位相比較器PC(図67参照)から信号NFAおよび
NSLが生成される。図78においては、信号DCLK
Iの位相がクロック信号DCLKRよりも速い場合を示
し、この状態においては、位相比較器から、信号NFA
が出力される。この信号NFAの活性化に従って、図6
9に示す微調整双方向シフトレジスタFSRがシフト動
作を行なって遅延時間を大きくする。図78において、
第mサイクルにおいて、シフト動作により、出力信号Q
B(n−1)から出力信号QBnへ、ハイレベルがシフ
トする。ここで、サイクル数“m”は、出力信号QFm
の番号mと無関係である。
【0367】第(m+1)クロックサイクルにおいて再
び信号NFAが生成されると、微調整シフトレジスタF
SRの出力信号QFmおよびQBmがともにHレベルで
あり、最大値を示しているため、次のクロックサイクル
において、信号NUPをHレベルへ駆動する。次の第
(m+2)クロックサイクルにおいてシフト制御信号C
TLがHレベルとなると、シフト動作が行なわれ、微調
整シフトレジスタ回路FSRの出力信号QF1およびQ
B1がHレベルとなり、遅延量が最小値となり、一方、
粗調整双方向シフトレジスタの出力信号SChがHレベ
ルからLレベルに立下がり、一方、出力信号SC(h+
1)がHレベルに立上がる。これにより、シフト動作が
完了する。以降、この動作が繰返し、信号NFAおよび
NSLに従って実行される。
び信号NFAが生成されると、微調整シフトレジスタF
SRの出力信号QFmおよびQBmがともにHレベルで
あり、最大値を示しているため、次のクロックサイクル
において、信号NUPをHレベルへ駆動する。次の第
(m+2)クロックサイクルにおいてシフト制御信号C
TLがHレベルとなると、シフト動作が行なわれ、微調
整シフトレジスタ回路FSRの出力信号QF1およびQ
B1がHレベルとなり、遅延量が最小値となり、一方、
粗調整双方向シフトレジスタの出力信号SChがHレベ
ルからLレベルに立下がり、一方、出力信号SC(h+
1)がHレベルに立上がる。これにより、シフト動作が
完了する。以降、この動作が繰返し、信号NFAおよび
NSLに従って実行される。
【0368】なおこの図78に示す構成において、位相
比較動作において、微調整双方向シフトレジスタの最大
値がともにHレベルのときに信号NFAが活性化される
と、信号NUPがHレベルへ駆動されて1段遅延時間を
単位量大きくする。これは、逆に遅延時間を小さくする
場合、信号QF1およびQB1がともにHレベルにあ
り、信号NSLがHレベルのときに、信号NDWNがH
レベルへ駆動される。この構成については後に説明す
る。図78に示すように、内部クロック信号CLKIの
位相が外部クロック信号CLKEよりも速い場合には、
位相比較器PCは、信号NFAを続けて活性化する。こ
の信号NFAに従って、微調整双方向シフトレジスタ
は、活性状態の出力信号を(QF1,QB1)、(QF
2,QB1)…(QFm,QB1)、…(QFm,QB
2)…、(QFm,QBn)の方向にシフトする。この
微調整用双方向シフトレジスタFSRの動作に従って微
遅延調整回路FTDの遅延時間が加算される。第(m+
1)サイクルにおける信号NFAの活性化に従って、第
(m+2)サイクルにおいて、活性状態の出力信号が
(QFm,QBn)から(QF1,QB1)へと周回す
る。したがって、この場合、微遅延調整回路FTDの遅
延時間は最小値tFTD(min)となる。しかしなが
ら、粗調整双方向シフトレジスタCSRが、この活性状
態の信号NFAに従って微調整双方向シフトレジスタF
SRが発生する粗調整用制御信号NUPに従って、ハイ
レベルの出力信号をCShから信号CS(h+1)にシ
フトさせる。したがって、図59に示すように、粗遅延
調整回路CTDからのクロック信号NB0が図63に示
すように、遅延回路CBE(h+1)を介してこの可変
粗遅延調整回路VCTDを伝搬されるため、この可変粗
遅延調整回路における単位遅延回路CDEの段数が1段
増え、この遅延時間tDが加算され、微遅延調整回路F
TDにおいて前の状態(遅延時間tFTD(mx))で
発生されていた遅延時間をこの可変粗遅延調整回路VC
TDを用いて発生する。
比較動作において、微調整双方向シフトレジスタの最大
値がともにHレベルのときに信号NFAが活性化される
と、信号NUPがHレベルへ駆動されて1段遅延時間を
単位量大きくする。これは、逆に遅延時間を小さくする
場合、信号QF1およびQB1がともにHレベルにあ
り、信号NSLがHレベルのときに、信号NDWNがH
レベルへ駆動される。この構成については後に説明す
る。図78に示すように、内部クロック信号CLKIの
位相が外部クロック信号CLKEよりも速い場合には、
位相比較器PCは、信号NFAを続けて活性化する。こ
の信号NFAに従って、微調整双方向シフトレジスタ
は、活性状態の出力信号を(QF1,QB1)、(QF
2,QB1)…(QFm,QB1)、…(QFm,QB
2)…、(QFm,QBn)の方向にシフトする。この
微調整用双方向シフトレジスタFSRの動作に従って微
遅延調整回路FTDの遅延時間が加算される。第(m+
1)サイクルにおける信号NFAの活性化に従って、第
(m+2)サイクルにおいて、活性状態の出力信号が
(QFm,QBn)から(QF1,QB1)へと周回す
る。したがって、この場合、微遅延調整回路FTDの遅
延時間は最小値tFTD(min)となる。しかしなが
ら、粗調整双方向シフトレジスタCSRが、この活性状
態の信号NFAに従って微調整双方向シフトレジスタF
SRが発生する粗調整用制御信号NUPに従って、ハイ
レベルの出力信号をCShから信号CS(h+1)にシ
フトさせる。したがって、図59に示すように、粗遅延
調整回路CTDからのクロック信号NB0が図63に示
すように、遅延回路CBE(h+1)を介してこの可変
粗遅延調整回路VCTDを伝搬されるため、この可変粗
遅延調整回路における単位遅延回路CDEの段数が1段
増え、この遅延時間tDが加算され、微遅延調整回路F
TDにおいて前の状態(遅延時間tFTD(mx))で
発生されていた遅延時間をこの可変粗遅延調整回路VC
TDを用いて発生する。
【0369】一方、内部クロック信号CLKIのタイミ
ングが、外部クロック信号CLKEよりも遅い場合に
は、位相比較器TCは、信号NSLを活性化する。この
信号NSLおよび信号QB1およびQF1およびNSL
に従って生成される信号信号NDWNに応じて、微遅延
調整回路FTDおよび可変粗遅延調整回路VCTDの遅
延時間を低減することができる。
ングが、外部クロック信号CLKEよりも遅い場合に
は、位相比較器TCは、信号NSLを活性化する。この
信号NSLおよび信号QB1およびQF1およびNSL
に従って生成される信号信号NDWNに応じて、微遅延
調整回路FTDおよび可変粗遅延調整回路VCTDの遅
延時間を低減することができる。
【0370】上述のように、カウンタの桁上げ/桁下げ
の動作を利用して、微遅延調整回路FTDおよび粗遅延
調整回路CTDおよびVCTDを動作させることによ
り、微遅延調整回路FTDの補正可能範囲以上のタイミ
ング誤差(位相誤差)を容易に低減することができる。
の動作を利用して、微遅延調整回路FTDおよび粗遅延
調整回路CTDおよびVCTDを動作させることによ
り、微遅延調整回路FTDの補正可能範囲以上のタイミ
ング誤差(位相誤差)を容易に低減することができる。
【0371】図79は、この微調整双方向シフトレジス
タの出力の変化シーケンスの一例を示す図である。図7
9において、符号“L”はそのクロックサイクルにおい
て信号がLレベルに保持されることを示し、符号“H”
は、そのクロックサイクルにおいて信号がHレベルに保
持されることを示す。符号“○”は、このクロックサイ
クルにおいて信号が所定期間(クロック信号のHレベル
期間)の間、活性状態にされる状態を示す。
タの出力の変化シーケンスの一例を示す図である。図7
9において、符号“L”はそのクロックサイクルにおい
て信号がLレベルに保持されることを示し、符号“H”
は、そのクロックサイクルにおいて信号がHレベルに保
持されることを示す。符号“○”は、このクロックサイ
クルにおいて信号が所定期間(クロック信号のHレベル
期間)の間、活性状態にされる状態を示す。
【0372】第(m−1)サイクルにおいて、信号NF
Aが活性化されると、次のサイクルにおいて、信号QB
(m−1)がHレベルからLレベルとなり、応じて信号
QBmがLレベルからHレベルに立上がる。これによ
り、1段のシフト動作が完了する。この状態において、
信号QFmおよびQBmがともにHレベルである。第m
サイクルにおいては、位相比較動作は行なわれない。第
(m+1)サイクルにおいて、再び位相比較が行なわ
れ、信号NFAが活性化される。この活性化に従って、
第(m+2)サイクルにおいて、信号QFmおよびQB
mがHレベルからLレベルに立下がり、一方信号QB0
およびQF0がHレベルに立下がる。それにより、遅延
時間が最小となる。
Aが活性化されると、次のサイクルにおいて、信号QB
(m−1)がHレベルからLレベルとなり、応じて信号
QBmがLレベルからHレベルに立上がる。これによ
り、1段のシフト動作が完了する。この状態において、
信号QFmおよびQBmがともにHレベルである。第m
サイクルにおいては、位相比較動作は行なわれない。第
(m+1)サイクルにおいて、再び位相比較が行なわ
れ、信号NFAが活性化される。この活性化に従って、
第(m+2)サイクルにおいて、信号QFmおよびQB
mがHレベルからLレベルに立下がり、一方信号QB0
およびQF0がHレベルに立下がる。それにより、遅延
時間が最小となる。
【0373】第(m+3)サイクルにおいて再び信号N
FAが活性化されると、次のサイクル(m+4)におい
てシフト動作が行なわれ、信号QF1がHレベルとな
る。
FAが活性化されると、次のサイクル(m+4)におい
てシフト動作が行なわれ、信号QF1がHレベルとな
る。
【0374】一方、第(n−1)サイクルにおいて信号
NSLがHレベルとされると、次のクロックサイクルn
において、信号QF0がLレベルからHレベルに立上が
り、信号QF1がHレベルからLレベルに立下がる。一
方、信号QB0は、Hレベルを維持する。
NSLがHレベルとされると、次のクロックサイクルn
において、信号QF0がLレベルからHレベルに立上が
り、信号QF1がHレベルからLレベルに立下がる。一
方、信号QB0は、Hレベルを維持する。
【0375】第(m+1)サイクルにおいて、再び信号
NSLが活性化されると、次のクロックサイクル(m+
2)サイクルにおいて、シフト動作が行なわれ、信号Q
FmおよびQBmがHレベルとなり、遅延時間が最大値
となる。
NSLが活性化されると、次のクロックサイクル(m+
2)サイクルにおいて、シフト動作が行なわれ、信号Q
FmおよびQBmがHレベルとなり、遅延時間が最大値
となる。
【0376】次のクロックサイクル(m+3)サイクル
において位相比較が行なわれ、信号NSLが再び活性化
されると、信号QB(m−1)がHレベルとなり、一方
信号QBmはLレベルとなる。信号QFmはHレベルを
維持する。
において位相比較が行なわれ、信号NSLが再び活性化
されると、信号QB(m−1)がHレベルとなり、一方
信号QBmはLレベルとなる。信号QFmはHレベルを
維持する。
【0377】次に、図80を参照して、粗調整双方向シ
フトレジスタCSRの動作について説明する。クロック
サイクル(m−1)において、信号SChがHレベルで
ある。図79に示すように、第(m+1)サイクルにお
いて信号NFAがHレベルとなると、信号QFmおよび
QBmがともにHレベルとなるため、信号NUPがHレ
ベルとなる。したがって、次のサイクル(m+2)サイ
クルにおいて信号SC(h+1)がHレベルとなり、一
方信号SChがLレベルとなる。これにより、可変粗遅
延調整回路における遅延時間の増加が行なわれる。
フトレジスタCSRの動作について説明する。クロック
サイクル(m−1)において、信号SChがHレベルで
ある。図79に示すように、第(m+1)サイクルにお
いて信号NFAがHレベルとなると、信号QFmおよび
QBmがともにHレベルとなるため、信号NUPがHレ
ベルとなる。したがって、次のサイクル(m+2)サイ
クルにおいて信号SC(h+1)がHレベルとなり、一
方信号SChがLレベルとなる。これにより、可変粗遅
延調整回路における遅延時間の増加が行なわれる。
【0378】一方、第(n+1)サイクルにおいて信号
NSLがHレベルの活性状態へ駆動されると、そのとき
には信号QF0およびQB0がともにHレベルであるた
め、信号NDWNが活性化される。この信号NDWNの
活性化に従って次のクロックサイクル(n+2)におい
てシフト動作が行なわれ、信号SC(h−1)がHレベ
ルとなり、一方信号SChがHレベルからLレベルとな
る。
NSLがHレベルの活性状態へ駆動されると、そのとき
には信号QF0およびQB0がともにHレベルであるた
め、信号NDWNが活性化される。この信号NDWNの
活性化に従って次のクロックサイクル(n+2)におい
てシフト動作が行なわれ、信号SC(h−1)がHレベ
ルとなり、一方信号SChがHレベルからLレベルとな
る。
【0379】図81は、双方向シフトレジスタRの制御
信号発生部の構成を概略的に示す図である。この図81
に示す制御信号発生部は、図78から図80に示すシフ
トシーケンスを実現する。図81において、シフト制御
信号発生部は、信号QFm、QBmおよびNFAを受け
て信号NUPを生成するAND回路210と、信号QF
0およびQB0および信号NSLを受けて信号NDWN
を発生するAND回路212と、AND回路210の出
力信号NUPの立上がり(活性化)に応答してセットさ
れるセット/リセットフリップフロップ214と、AN
D回路212の出力信号NDWNの活性化に応答してセ
ットされるセット/リセットフリップフロップ216
と、シフト制御信号CTLとセット/リセットフリップ
フロップ214の出力Qからの信号を受けて信号VDU
Pを生成するAND回路220と、シフト制御信号CT
Lとセット/リセットフリップフロップ216の出力Q
からの信号とを受けて信号VDDWNを生成するAND
回路222と、シフト制御信号CTLの立下がり応答し
てワンショットのパルス信号を発生してセット/リセッ
トフリップフロップ214および216をリセットする
ワンショットパルス発生回路218を含む。
信号発生部の構成を概略的に示す図である。この図81
に示す制御信号発生部は、図78から図80に示すシフ
トシーケンスを実現する。図81において、シフト制御
信号発生部は、信号QFm、QBmおよびNFAを受け
て信号NUPを生成するAND回路210と、信号QF
0およびQB0および信号NSLを受けて信号NDWN
を発生するAND回路212と、AND回路210の出
力信号NUPの立上がり(活性化)に応答してセットさ
れるセット/リセットフリップフロップ214と、AN
D回路212の出力信号NDWNの活性化に応答してセ
ットされるセット/リセットフリップフロップ216
と、シフト制御信号CTLとセット/リセットフリップ
フロップ214の出力Qからの信号を受けて信号VDU
Pを生成するAND回路220と、シフト制御信号CT
Lとセット/リセットフリップフロップ216の出力Q
からの信号とを受けて信号VDDWNを生成するAND
回路222と、シフト制御信号CTLの立下がり応答し
てワンショットのパルス信号を発生してセット/リセッ
トフリップフロップ214および216をリセットする
ワンショットパルス発生回路218を含む。
【0380】AND回路220および222からの信号
VDUPおよびVDDWNは、図46に示す信号UPお
よびDWNに代えて利用され、粗調整双方向シフトレジ
スタCSRにおけるシフト動作用のシフト制御信号Tφ
1〜Tφ4が生成される。これにより、微調整双方向シ
フトレジスタFSRのオーバーフロー/またはアンダー
フロー時において、粗調整双方向シフトレジスタの遅延
段を1段シフトさせることができる。
VDUPおよびVDDWNは、図46に示す信号UPお
よびDWNに代えて利用され、粗調整双方向シフトレジ
スタCSRにおけるシフト動作用のシフト制御信号Tφ
1〜Tφ4が生成される。これにより、微調整双方向シ
フトレジスタFSRのオーバーフロー/またはアンダー
フロー時において、粗調整双方向シフトレジスタの遅延
段を1段シフトさせることができる。
【0381】以上のように、この発明の実施の形態7に
従えば、以下の効果を得ることができる。
従えば、以下の効果を得ることができる。
【0382】すなわち、微調整回路における補正可能な
範囲を超えた外部クロック信号CLKEと内部クロック
信号CLKIのタイミング誤差をも、粗調整回路の遅延
段を1段シフトさせることにより、補正することができ
る。
範囲を超えた外部クロック信号CLKEと内部クロック
信号CLKIのタイミング誤差をも、粗調整回路の遅延
段を1段シフトさせることにより、補正することができ
る。
【0383】また、粗調整回路(周波数決定回路)内に
おけるフォワードディレイアレイFDAおよびバックワ
ードディレイアレイBDAの遅延時間で決定される動作
周波数の上限および下限で動作している場合において
も、動作環境の変動(電源電圧の変動またはノイズの発
生)により、外部クロック信号と内部クロック信号のタ
イミング誤差が微調整回路の補正可能な範囲を超えた場
合においても、この可変粗調整遅延回路の遅延段数を調
整することにより、タイミング誤差を補正することがで
き、フォワードディレイアレイおよびバックワードディ
レイアレイを有効に利用することができる。
おけるフォワードディレイアレイFDAおよびバックワ
ードディレイアレイBDAの遅延時間で決定される動作
周波数の上限および下限で動作している場合において
も、動作環境の変動(電源電圧の変動またはノイズの発
生)により、外部クロック信号と内部クロック信号のタ
イミング誤差が微調整回路の補正可能な範囲を超えた場
合においても、この可変粗調整遅延回路の遅延段数を調
整することにより、タイミング誤差を補正することがで
き、フォワードディレイアレイおよびバックワードディ
レイアレイを有効に利用することができる。
【0384】また、フォワードディレイアレイFDAお
よびバックワードディレイアレイBDA内の単位遅延回
路FDAEおよびBDAEの遅延時間を、可変粗遅延調
整回路VCTD内の単位遅延回路CDEiの有する遅延
時間の整数倍とすることもできる。この場合、粗遅延調
整回路CTDの回路規模(遅延回路段数)を低減するこ
とができ、外部クロック信号とのタイミング誤差の小さ
な内部クロック信号を生成することができる。すなわ
ち、フォワードディレイアレイFDAおよびバックワー
ドディレイアレイBDAにおける単位遅延回路FDAE
およびBDAEは、遅延時間が互いに等しくする必要が
あるものの、可変粗遅延調整回路VCTDにおける単位
遅延回路CDEiの遅延時間は、これらの単位遅延回路
FDAEiおよびBDAEiの遅延時間と等しくする必
要はなく、回路規模に応じて適当に設定されればよい。
よびバックワードディレイアレイBDA内の単位遅延回
路FDAEおよびBDAEの遅延時間を、可変粗遅延調
整回路VCTD内の単位遅延回路CDEiの有する遅延
時間の整数倍とすることもできる。この場合、粗遅延調
整回路CTDの回路規模(遅延回路段数)を低減するこ
とができ、外部クロック信号とのタイミング誤差の小さ
な内部クロック信号を生成することができる。すなわ
ち、フォワードディレイアレイFDAおよびバックワー
ドディレイアレイBDAにおける単位遅延回路FDAE
およびBDAEは、遅延時間が互いに等しくする必要が
あるものの、可変粗遅延調整回路VCTDにおける単位
遅延回路CDEiの遅延時間は、これらの単位遅延回路
FDAEiおよびBDAEiの遅延時間と等しくする必
要はなく、回路規模に応じて適当に設定されればよい。
【0385】また、微調整をフォワードディレイアレイ
およびバックワードディレイアレイの遅延回路に共有す
る構成とすることができるため、フォワードディレイア
レイFDAおよびバックワードディレイアレイBDAの
遅延回路段数を低減することができ、回路規模を低減す
ることができる。
およびバックワードディレイアレイの遅延回路に共有す
る構成とすることができるため、フォワードディレイア
レイFDAおよびバックワードディレイアレイBDAの
遅延回路段数を低減することができ、回路規模を低減す
ることができる。
【0386】[他の適用用途]上述の説明において、ク
ロック再生回路は、クロック信号に同期して動作するシ
ンクロナスDRAM(SDRAM)に対する内部クロッ
ク信号を再生している。しかしながら、クロック信号に
同期して動作する回路装置であれば、本発明は適用可能
であり、また記憶装置としても、DRAMには限定され
ず、他のクロック信号に同期して動作するシンクロナス
SRAM(スタティック・ランダム・アクセス・メモ
リ)であってもよく、また不揮発性メモリであってもよ
い。
ロック再生回路は、クロック信号に同期して動作するシ
ンクロナスDRAM(SDRAM)に対する内部クロッ
ク信号を再生している。しかしながら、クロック信号に
同期して動作する回路装置であれば、本発明は適用可能
であり、また記憶装置としても、DRAMには限定され
ず、他のクロック信号に同期して動作するシンクロナス
SRAM(スタティック・ランダム・アクセス・メモ
リ)であってもよく、また不揮発性メモリであってもよ
い。
【0387】また、クロック信号を受けるクロックバッ
ファおよびクロック信号を波形整形してかつ増幅して伝
達するリピータ素子についても、動作電源を遮断させる
ことができるため、本発明は適用可能である。
ファおよびクロック信号を波形整形してかつ増幅して伝
達するリピータ素子についても、動作電源を遮断させる
ことができるため、本発明は適用可能である。
【0388】また、半導体装置内のパワーダウン時電力
消費を抑制するのが望ましい部分に対しても本発明は適
用可能である。
消費を抑制するのが望ましい部分に対しても本発明は適
用可能である。
【0389】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、電源
電圧の変動/変化においても高速で外部クロック信号に
位相同期した内部クロック信号を生成することができ
る。
電圧の変動/変化においても高速で外部クロック信号に
位相同期した内部クロック信号を生成することができ
る。
【0390】すなわち、請求項1の発明に従えば、内部
クロック発生回路と内部回路とを別電源としているた
め、内部回路の動作の影響を受けることなく安定に電源
電圧をクロック発生回路へ供給することができ、安定な
内部クロック信号を生成することができる。
クロック発生回路と内部回路とを別電源としているた
め、内部回路の動作の影響を受けることなく安定に電源
電圧をクロック発生回路へ供給することができ、安定な
内部クロック信号を生成することができる。
【0391】請求項2に係る発明に従えば、クロック発
生回路の非活性化時クロック用電源を非活性状態として
いるため、消費電力を大幅に低減することができる。
生回路の非活性化時クロック用電源を非活性状態として
いるため、消費電力を大幅に低減することができる。
【0392】請求項3に係る発明に従えば、クロック電
源電圧の立上がりに応答してクロック発生回路を初期化
しているため、クロック電源投入後正確に、新たに外部
から印加されるクロック信号に従って位相同期した内部
クロック信号を容易に生成することができる。
源電圧の立上がりに応答してクロック発生回路を初期化
しているため、クロック電源投入後正確に、新たに外部
から印加されるクロック信号に従って位相同期した内部
クロック信号を容易に生成することができる。
【0393】請求項4に係る発明に従えば、初期化信号
の遅延信号とクロック入力信号との活性化に応答してク
ロック発生回路を活性化しているため、クロック発生回
路の内部状態が初期状態に設定された後に、内部クロッ
ク発生動作を開始させることができ、正確に、位相同期
した内部クロック信号を高速で生成することができる。
の遅延信号とクロック入力信号との活性化に応答してク
ロック発生回路を活性化しているため、クロック発生回
路の内部状態が初期状態に設定された後に、内部クロッ
ク発生動作を開始させることができ、正確に、位相同期
した内部クロック信号を高速で生成することができる。
【0394】請求項5に係る発明に従えば、クロックイ
ネーブル信号の活性化に応答して初期化信号を生成し、
このクロックイネーブル信号によりクロック電源を活性
化しかつクロック発生回路を初期化信号により初期化し
てこのクロックイネーブル信号と遅延初期化信号の活性
化に従って内部クロック発生動作を開始させているた
め、パワーダウンモード時(またはスタンバイモード
時)における消費電流を低減しかつパワーダウンモード
(スタンバイモード)開始時、または電源投入時内部ク
ロック発生回路を確実に初期状態に設定した後にクロッ
ク発生動作を開始させることができ、高速で外部クロッ
ク信号に位相同期した内部クロック信号を生成すること
ができる。
ネーブル信号の活性化に応答して初期化信号を生成し、
このクロックイネーブル信号によりクロック電源を活性
化しかつクロック発生回路を初期化信号により初期化し
てこのクロックイネーブル信号と遅延初期化信号の活性
化に従って内部クロック発生動作を開始させているた
め、パワーダウンモード時(またはスタンバイモード
時)における消費電流を低減しかつパワーダウンモード
(スタンバイモード)開始時、または電源投入時内部ク
ロック発生回路を確実に初期状態に設定した後にクロッ
ク発生動作を開始させることができ、高速で外部クロッ
ク信号に位相同期した内部クロック信号を生成すること
ができる。
【0395】請求項6に係る発明に従えば、クロック発
生回路の同期化回路へクロック電源電圧を供給し、バッ
ファ回路群へは、内部電源回路の電源電圧を供給してい
るため、低消費電流のクロック発生回路を実現すること
ができる。また同期化回路に低しきい値電圧のMOSト
ランジスタを用いることができ、高速動作する同期化回
路を実現することができる。またバッファ回路群に高し
きい値電圧のMOSトランジスタを用いて、そのスタン
バイモード時(パワーダウンモード時)における消費電
流を低減することができる。また、クロックバッファな
どの動作が同期化回路部分の電源電圧に影響を及ぼすの
を防止することができ、正確に外部クロック信号に位相
同期した内部クロック信号を生成することができる。
生回路の同期化回路へクロック電源電圧を供給し、バッ
ファ回路群へは、内部電源回路の電源電圧を供給してい
るため、低消費電流のクロック発生回路を実現すること
ができる。また同期化回路に低しきい値電圧のMOSト
ランジスタを用いることができ、高速動作する同期化回
路を実現することができる。またバッファ回路群に高し
きい値電圧のMOSトランジスタを用いて、そのスタン
バイモード時(パワーダウンモード時)における消費電
流を低減することができる。また、クロックバッファな
どの動作が同期化回路部分の電源電圧に影響を及ぼすの
を防止することができ、正確に外部クロック信号に位相
同期した内部クロック信号を生成することができる。
【0396】請求項7に係る発明に従えば、クロック発
生回路を、粗調整回路および微調整回路の階層構造とし
ているため、粗調整回路の規模を低減することができる
とともに、粗調整動作を行なった後、微調整動作を行な
うことにより、高速で、位相同期した内部クロック信号
を生成することができる。
生回路を、粗調整回路および微調整回路の階層構造とし
ているため、粗調整回路の規模を低減することができる
とともに、粗調整動作を行なった後、微調整動作を行な
うことにより、高速で、位相同期した内部クロック信号
を生成することができる。
【0397】請求項8に係る発明に従えば、参照クロッ
ク信号と内部クロック信号との位相比較に従って、微調
整用の第3の遅延回路の遅延時間を調整し、この第3の
遅延回路の補正可能範囲を超えているときには、第1の
遅延回路の遅延段を調整しているため、動作環境変動時
などにおいてクロック位相が大きくずれた場合において
も、容易にクロック信号の位相補正を行なうことができ
る。
ク信号と内部クロック信号との位相比較に従って、微調
整用の第3の遅延回路の遅延時間を調整し、この第3の
遅延回路の補正可能範囲を超えているときには、第1の
遅延回路の遅延段を調整しているため、動作環境変動時
などにおいてクロック位相が大きくずれた場合において
も、容易にクロック信号の位相補正を行なうことができ
る。
【0398】請求項9に係る発明に従えば、バッファ回
路群と遅延回路、タップ回路、位相差検出回路および判
定回路の同期化回路とを別電源としているため、バッフ
ァ回路群動作時の電源電圧の変動が、同期化動作を行な
う回路群に対する電源電圧に影響を及ぼすことがなく、
安定に同期動作を行なわせることができる。
路群と遅延回路、タップ回路、位相差検出回路および判
定回路の同期化回路とを別電源としているため、バッフ
ァ回路群動作時の電源電圧の変動が、同期化動作を行な
う回路群に対する電源電圧に影響を及ぼすことがなく、
安定に同期動作を行なわせることができる。
【0399】請求項10に係る発明に従えば、第2の遅
延回路を第3の遅延回路の間の信号伝搬遅延時間と第3
の遅延回路とクロックツリー出力までの信号伝搬遅延期
間が等しくなるように回路を配置しているため、容易
に、外部クロック信号(参照クロック信号)と内部クロ
ック信号の位相同期を確立することができる。
延回路を第3の遅延回路の間の信号伝搬遅延時間と第3
の遅延回路とクロックツリー出力までの信号伝搬遅延期
間が等しくなるように回路を配置しているため、容易
に、外部クロック信号(参照クロック信号)と内部クロ
ック信号の位相同期を確立することができる。
【0400】請求項11に係る発明に従えば、第3の遅
延回路とクロックツリーとの間に外部クロック信号を受
けて参照クロック信号を生成するバッファと同じ遅延時
間を有するダミー遅延バッファを設けているため、容易
に、外部クロック信号に正確に位相同期した内部クロッ
ク信号を生成することができる。
延回路とクロックツリーとの間に外部クロック信号を受
けて参照クロック信号を生成するバッファと同じ遅延時
間を有するダミー遅延バッファを設けているため、容易
に、外部クロック信号に正確に位相同期した内部クロッ
ク信号を生成することができる。
【0401】請求項12に係る発明に従えば、クロック
ツリーの出力と位相差検出回路の間に参照クロック信号
を受けるダミー遅延バッファと同じゲート遅延時間を有
するレプリカバッファを設けてクロックツリー出力から
位相差検出回路の入力までの信号伝搬遅延時間を外部ク
ロック信号を受けるクロック入力バッファの出力から位
相差検出回路の入力までの信号伝搬遅延時間と等しくし
ているため、正確に外部クロック信号とクロックツリー
からの内部クロック信号の位相比較を行なうことができ
る。
ツリーの出力と位相差検出回路の間に参照クロック信号
を受けるダミー遅延バッファと同じゲート遅延時間を有
するレプリカバッファを設けてクロックツリー出力から
位相差検出回路の入力までの信号伝搬遅延時間を外部ク
ロック信号を受けるクロック入力バッファの出力から位
相差検出回路の入力までの信号伝搬遅延時間と等しくし
ているため、正確に外部クロック信号とクロックツリー
からの内部クロック信号の位相比較を行なうことができ
る。
【0402】請求項13に係る発明に従えば、レプリカ
バッファの動作電源電圧として内部電源回路からの電源
電圧を供給しているため、このレプリカバッファの動作
がクロック同期動作に影響を及ぼすのを防止することが
できる。
バッファの動作電源電圧として内部電源回路からの電源
電圧を供給しているため、このレプリカバッファの動作
がクロック同期動作に影響を及ぼすのを防止することが
できる。
【0403】請求項14に係る発明に従えば、クロック
イネーブル信号の非活性化時ダミー遅延回路およびクロ
ックツリーの動作を停止させ、かつ同期化回路を構成す
る遅延回路の動作電源電圧の供給も停止しているため、
消費電流を低減できることができるとともに、周辺電源
電圧で動作するダミー遅延回路およびクロックツリーが
不安定な信号により誤動作するのを防止することができ
る。
イネーブル信号の非活性化時ダミー遅延回路およびクロ
ックツリーの動作を停止させ、かつ同期化回路を構成す
る遅延回路の動作電源電圧の供給も停止しているため、
消費電流を低減できることができるとともに、周辺電源
電圧で動作するダミー遅延回路およびクロックツリーが
不安定な信号により誤動作するのを防止することができ
る。
【0404】請求項15に係る発明に従えば、クロック
イネーブル信号の非活性化時レベルバッファ、ダミー遅
延回路およびクロックツリーを非活性化しかつクロック
電圧源もクロックイネーブル信号の非活性化時非活性化
しているため、消費電流を低減することができ、かつレ
プリカバッファ、ダミー遅延回路およびクロックツリー
の誤動作を防止することができる。
イネーブル信号の非活性化時レベルバッファ、ダミー遅
延回路およびクロックツリーを非活性化しかつクロック
電圧源もクロックイネーブル信号の非活性化時非活性化
しているため、消費電流を低減することができ、かつレ
プリカバッファ、ダミー遅延回路およびクロックツリー
の誤動作を防止することができる。
【0405】請求項16に係る発明に従えば、第3の遅
延回路の遅延段数を設定する微タップ設定回路を位相差
検出回路の出力信号に従って双方向にシフト動作させる
双方向シフトレジスタで構成しているため、容易に遅延
時間の微小調整を行なうことができる。
延回路の遅延段数を設定する微タップ設定回路を位相差
検出回路の出力信号に従って双方向にシフト動作させる
双方向シフトレジスタで構成しているため、容易に遅延
時間の微小調整を行なうことができる。
【0406】請求項17に係る発明に従えば、微調整回
路を周波数決定回路および内部回路に対する信号伝搬遅
延が実質的に等しくなるような位置に配置しているた
め、ダミー遅延を短くでき、かつ容易に外部クロック信
号に位相同期した内部クロック信号を生成することがで
きる。
路を周波数決定回路および内部回路に対する信号伝搬遅
延が実質的に等しくなるような位置に配置しているた
め、ダミー遅延を短くでき、かつ容易に外部クロック信
号に位相同期した内部クロック信号を生成することがで
きる。
【0407】請求項18に係る発明に従えば、クロック
イネーブル信号の非活性化に応答してクロック発生回路
の構成要素であるMOSトランジスタの基板バイアスを
深いバイアス状態に設定しているため、パワーダウンモ
ード時(スタンバイモード時)における消費電流を低減
することができる。
イネーブル信号の非活性化に応答してクロック発生回路
の構成要素であるMOSトランジスタの基板バイアスを
深いバイアス状態に設定しているため、パワーダウンモ
ード時(スタンバイモード時)における消費電流を低減
することができる。
【0408】請求項19に係る発明に従えば、位相差情
報をデジタル値で保持する位相差保持回路の保持データ
を、クロックイネーブル信号の非活性化時周辺電源回路
で動作する退避回路へ退避させているため、クロック電
源非活性化時においても位相情報を保持することがで
き、またクロックイネーブル信号活性化時において容易
に外部クロック信号に位相同期した内部クロック信号を
高速で生成することができる。
報をデジタル値で保持する位相差保持回路の保持データ
を、クロックイネーブル信号の非活性化時周辺電源回路
で動作する退避回路へ退避させているため、クロック電
源非活性化時においても位相情報を保持することがで
き、またクロックイネーブル信号活性化時において容易
に外部クロック信号に位相同期した内部クロック信号を
高速で生成することができる。
【0409】請求項20に係る発明に従えば、位相差情
報を保持する回路を高しきい値電圧のMOSトランジス
タで構成し、クロック発生回路の構成要素を、低しきい
値電圧のMOSトランジスタで構成しているため、クロ
ック発生回路を高速動作させることができ、またそのデ
ジタル値を保持する回路部の消費電流を低減することが
できる。
報を保持する回路を高しきい値電圧のMOSトランジス
タで構成し、クロック発生回路の構成要素を、低しきい
値電圧のMOSトランジスタで構成しているため、クロ
ック発生回路を高速動作させることができ、またそのデ
ジタル値を保持する回路部の消費電流を低減することが
できる。
【0410】請求項21に係る発明に従えば、参照クロ
ック信号と内部クロック信号の位相比較により粗調整完
了を検出しその後微調整を活性化するように構成してい
るため、微調整範囲を小さくすることができ、高速で参
照クロック信号に位相同期した内部クロック信号を生成
することができる。
ック信号と内部クロック信号の位相比較により粗調整完
了を検出しその後微調整を活性化するように構成してい
るため、微調整範囲を小さくすることができ、高速で参
照クロック信号に位相同期した内部クロック信号を生成
することができる。
【0411】請求項22に係る発明に従えば、粗調整完
了検出時粗調整動作を停止させているため、不必要な電
流消費を削減することができる。
了検出時粗調整動作を停止させているため、不必要な電
流消費を削減することができる。
【0412】請求項23に係る発明に従えば、クロック
発生回路を粗調整回路と微調整回路とで構成し、微調整
回路の調整範囲を越えたときには粗調整回路の遅延段を
1段シフトしているため、粗調整回路の規模を低減する
ことができかつ微調整回路の調整範囲を超えた位相のず
れをも容易に補正することができ、高速で参照クロック
信号に位相同期した内部クロック信号を生成することが
できる。
発生回路を粗調整回路と微調整回路とで構成し、微調整
回路の調整範囲を越えたときには粗調整回路の遅延段を
1段シフトしているため、粗調整回路の規模を低減する
ことができかつ微調整回路の調整範囲を超えた位相のず
れをも容易に補正することができ、高速で参照クロック
信号に位相同期した内部クロック信号を生成することが
できる。
【0413】請求項24に係る発明に従えば、微調整回
路の、参照クロック信号と内部クロック信号の位相差に
従って微調整遅延回路の遅延時間を調整し、その調整範
囲が微調整遅延回路の調整範囲を超えるときには、粗調
整遅延回路の遅延段を1段シフトするように構成してい
るため、容易に動作環境の変動などにより、位相差が大
きくなった場合においても、微調整動作を行なうことが
できる。
路の、参照クロック信号と内部クロック信号の位相差に
従って微調整遅延回路の遅延時間を調整し、その調整範
囲が微調整遅延回路の調整範囲を超えるときには、粗調
整遅延回路の遅延段を1段シフトするように構成してい
るため、容易に動作環境の変動などにより、位相差が大
きくなった場合においても、微調整動作を行なうことが
できる。
【0414】請求項25に係る発明に従えば、粗調整回
路および微調整回路の遅延時間設定を、それぞれ位相比
較回路の出力に従ってシフト動作を行なう微調整双方向
シフトレジスタと、この微調整双方向シフトレジスタの
出力信号の周回に従ってシフト動作を行なう粗調整双方
向シフトレジスタとで行なっているため、容易に微調整
動作に従って粗調整回路の遅延時間をシフトさせること
ができる。
路および微調整回路の遅延時間設定を、それぞれ位相比
較回路の出力に従ってシフト動作を行なう微調整双方向
シフトレジスタと、この微調整双方向シフトレジスタの
出力信号の周回に従ってシフト動作を行なう粗調整双方
向シフトレジスタとで行なっているため、容易に微調整
動作に従って粗調整回路の遅延時間をシフトさせること
ができる。
【0415】請求項26に係る発明に従えば、微調整回
路を、その動作電流が遅延設定回路の出力信号に従って
段階的に設定されるインバータで構成しているため、イ
ンバータを複数段接続する構成に比べて微小遅延時間の
設定を容易に実現することができる。
路を、その動作電流が遅延設定回路の出力信号に従って
段階的に設定されるインバータで構成しているため、イ
ンバータを複数段接続する構成に比べて微小遅延時間の
設定を容易に実現することができる。
【0416】請求項27に係る発明に従えば、微調整回
路を、それぞれの動作電流が段階的に変化される互いに
縦続接続されるインバータで構成しているため、簡易な
回路構成で、微小遅延時間の設定を容易に実現すること
ができる。
路を、それぞれの動作電流が段階的に変化される互いに
縦続接続されるインバータで構成しているため、簡易な
回路構成で、微小遅延時間の設定を容易に実現すること
ができる。
【0417】請求項28に係る発明に従えば、位相比較
回路を、参照クロック信号を遅延する第1の遅延と、内
部クロック信号をそれぞれ遅延する第2および第3の遅
延と、第1および第2の遅延の出力信号を受ける第1の
フリップフロップと、第1および第3の遅延の出力信号
を受ける第2のフリップフロップ、これらの第1および
第2のフリップフロップの出力信号をラッチするラッチ
回路で構成しているため、参照クロック信号および内部
クロック信号それぞれに対する負荷が同じとすることが
でき、位相比較時における信号伝搬遅延時間の差が生じ
るのを防止でき、正確に位相比較を行なうことができ
る。
回路を、参照クロック信号を遅延する第1の遅延と、内
部クロック信号をそれぞれ遅延する第2および第3の遅
延と、第1および第2の遅延の出力信号を受ける第1の
フリップフロップと、第1および第3の遅延の出力信号
を受ける第2のフリップフロップ、これらの第1および
第2のフリップフロップの出力信号をラッチするラッチ
回路で構成しているため、参照クロック信号および内部
クロック信号それぞれに対する負荷が同じとすることが
でき、位相比較時における信号伝搬遅延時間の差が生じ
るのを防止でき、正確に位相比較を行なうことができ
る。
【0418】請求項29に係る発明に従えば、内部クロ
ック信号と参照クロック信号の位相比較と遅延設定回路
の遅延時間設定動作が参照クロック信号の交互のサイク
ルにおいて行なわれるため、余裕をもって位相比較およ
び遅延時間設定を行なうことができる。
ック信号と参照クロック信号の位相比較と遅延設定回路
の遅延時間設定動作が参照クロック信号の交互のサイク
ルにおいて行なわれるため、余裕をもって位相比較およ
び遅延時間設定を行なうことができる。
【0419】請求項30に係る発明に従えば、位相比較
結果をラッチするラッチ回路を、それぞれフリップフロ
ップを構成する第1および第2のゲートは、これらの第
1および第2のゲートの出力信号を遅延して相手方のゲ
ートへ伝達する遅延回路とで構成しているため、このラ
ッチ回路出力において入力信号の変動によるブリッジが
生じるのを防止することができ、正確に、位相比較結果
に応じた信号を出力することができる。
結果をラッチするラッチ回路を、それぞれフリップフロ
ップを構成する第1および第2のゲートは、これらの第
1および第2のゲートの出力信号を遅延して相手方のゲ
ートへ伝達する遅延回路とで構成しているため、このラ
ッチ回路出力において入力信号の変動によるブリッジが
生じるのを防止することができ、正確に、位相比較結果
に応じた信号を出力することができる。
【0420】請求項31に係る発明に従えば、粗調整回
路が、内部クロック信号と参照クロック信号の信号伝搬
遅延時間差を補償するための遅延モニタを有するため、
正確に、内部クロック信号と参照クロック信号との位相
調整を行なうことができ、回路作用点における内部クロ
ック信号と参照クロック信号との位相同期を正確に確立
することができる。
路が、内部クロック信号と参照クロック信号の信号伝搬
遅延時間差を補償するための遅延モニタを有するため、
正確に、内部クロック信号と参照クロック信号との位相
調整を行なうことができ、回路作用点における内部クロ
ック信号と参照クロック信号との位相同期を正確に確立
することができる。
【0421】請求項32に係る発明に従えば、この遅延
モニタを、粗調整回路および微調整回路の初期設定時の
遅延時間に等しい遅延を与える遅延段を含めているた
め、動作開始直後において、ほぼ、参照クロック信号に
位相の近い内部クロック信号を生成することができ、位
相同期確立時間を短くすることができる。
モニタを、粗調整回路および微調整回路の初期設定時の
遅延時間に等しい遅延を与える遅延段を含めているた
め、動作開始直後において、ほぼ、参照クロック信号に
位相の近い内部クロック信号を生成することができ、位
相同期確立時間を短くすることができる。
【0422】請求項33に係る発明に従えば、粗調整回
路に、クロックイネーブル信号の活性化に応答して1つ
の参照クロック信号を入力し、かつこのクロックイネー
ブル信号の活性化に応答して2つの連続する参照クロッ
ク信号を順次入力する第2のクロック入力バッファとを
設け、微調整回路を、粗調整回路の出力信号の安定化後
のクロックサイクルにおいて活性化するように構成して
いるため、粗調整動作を1つのクロック信号に従って行
なった後、出力信号の安定化後、微調整動作を開始する
ように構成でき、正確な微調整動作を行なうことができ
る。
路に、クロックイネーブル信号の活性化に応答して1つ
の参照クロック信号を入力し、かつこのクロックイネー
ブル信号の活性化に応答して2つの連続する参照クロッ
ク信号を順次入力する第2のクロック入力バッファとを
設け、微調整回路を、粗調整回路の出力信号の安定化後
のクロックサイクルにおいて活性化するように構成して
いるため、粗調整動作を1つのクロック信号に従って行
なった後、出力信号の安定化後、微調整動作を開始する
ように構成でき、正確な微調整動作を行なうことができ
る。
【0423】請求項34に係る発明に従えば、粗調整完
了を検出し、その完了検出に従って微調整動作を行なう
ように構成しているため、微調整に要する時間を短縮す
ることができ、高速で位相同期した内部クロック信号を
生成することができる。
了を検出し、その完了検出に従って微調整動作を行なう
ように構成しているため、微調整に要する時間を短縮す
ることができ、高速で位相同期した内部クロック信号を
生成することができる。
【0424】請求項35に係る発明に従えば、内部回路
とクロック発生回路の電源を別系統で供給するように構
成しているため、内部回路の動作がクロック発生回路の
動作に悪影響を及ぼすのを防止することができ、安定に
外部クロック信号(参照クロック信号)に位相同期した
内部クロック信号を生成することができる。
とクロック発生回路の電源を別系統で供給するように構
成しているため、内部回路の動作がクロック発生回路の
動作に悪影響を及ぼすのを防止することができ、安定に
外部クロック信号(参照クロック信号)に位相同期した
内部クロック信号を生成することができる。
【0425】請求項36に係る発明に従えば、クロック
発生回路の非動作時クロック電源回路の動作を停止させ
ているため、消費電流を低減することができる。
発生回路の非動作時クロック電源回路の動作を停止させ
ているため、消費電流を低減することができる。
【0426】請求項37に係る発明に従えば、微調整回
路は粗調整回路の出力と内部回路のクロック作用点との
中間に位置に配置しているため、ダミー遅延の設定を容
易とすることができ、正確に、参照クロック信号に位相
同期した内部クロック信号を生成することができる。
路は粗調整回路の出力と内部回路のクロック作用点との
中間に位置に配置しているため、ダミー遅延の設定を容
易とすることができ、正確に、参照クロック信号に位相
同期した内部クロック信号を生成することができる。
【図1】 この発明に従う半導体集積回路装置の全体の
構成を概略的に示す図である。
構成を概略的に示す図である。
【図2】 (A)は図1に示す制御信号入力バッファの
構成を概略的に示し、(B)は、その具体的構成の一例
を示し、(C)は、その動作波形を示す図である。
構成を概略的に示し、(B)は、その具体的構成の一例
を示し、(C)は、その動作波形を示す図である。
【図3】 図1に示す内部アドレス発生回路の構成を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図4】 図1に示す入出力バッファ回路の構成を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図5】 図1に示すインタフェース回路の構成を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図6】 図1に示すメモリ回路の構成を概略的に示す
図である。
図である。
【図7】 図6に示すバンクの構成を概略的に示す図で
ある。
ある。
【図8】 (A)は、図1に示すクロック発生器の構成
を概略的に示し、(B)は、その動作波形を示す図であ
る。
を概略的に示し、(B)は、その動作波形を示す図であ
る。
【図9】 図1に示す同期クロック発生回路(SMD)
の構成を概略的に示す図である。
の構成を概略的に示す図である。
【図10】 図9に示す同期クロック発生回路(SM
D)の動作を示すタイミングチャート図である。
D)の動作を示すタイミングチャート図である。
【図11】 この発明の実施の形態1に従う半導体集積
回路装置の要部の構成を概略的に示す図である。
回路装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図12】 この発明の実施の形態1の第1の変更例を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図13】 この発明の実施の形態1の第2の変更例を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図14】 この発明の実施の形態2に従う半導体集積
回路装置の要部の構成を概略的に示す図である。
回路装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図15】 図14に示す部分の動作を示すタイミング
チャート図である。
チャート図である。
【図16】 この発明の実施の形態3に従う半導体集積
回路装置の要部の構成を概略的に示す図である。
回路装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図17】 図16に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
チャート図である。
【図18】 図16に示す電源立上がり検出回路の構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図19】 図18に示す回路の動作を示す信号波形図
である。
である。
【図20】 この発明の実施の形態3の第1の変更例を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図21】 図20に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
チャート図である。
【図22】 図9に示すSMDの構成を概略的に示す図
である。
である。
【図23】 図22に示すSMDの動作を示すタイミン
グチャート図である。
グチャート図である。
【図24】 図22に示すSMDの1段の部分の構成を
示す図である。
示す図である。
【図25】 図22に示すSMDの構成をより具体的に
示す図である。
示す図である。
【図26】 図25に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
チャート図である。
【図27】 この発明の実施の形態4に従う半導体集積
回路装置の主要部の構成を概略的に示す図である。
回路装置の主要部の構成を概略的に示す図である。
【図28】 図27に示す位相比較器の構成の一例を示
す図である。
す図である。
【図29】 図28に示す回路の動作を示すタイミング
チャートである。
チャートである。
【図30】 図27に示す電流発生器の構成の一例を示
す図である。
す図である。
【図31】 図27に示す電流発生器に含まれる電流供
給回路の構成を示す図である。
給回路の構成を示す図である。
【図32】 図27に示す遅延段の構成の一例を示す図
である。
である。
【図33】 図27に示す退避回路およびアップ/ダウ
ンカウンタの構成を概略的に示す図である。
ンカウンタの構成を概略的に示す図である。
【図34】 図33に示す回路の動作を示す信号波形図
である。
である。
【図35】 図34に示す退避指示信号発生部の構成を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図36】 図34に示す退避指示信号発生部の変更例
を示す図である。
を示す図である。
【図37】 この発明の実施の形態5に従うクロック再
生回路の構成を概略的に示す図である。
生回路の構成を概略的に示す図である。
【図38】 図37に示す周波数決定回路および微調整
回路の調整範囲を概略的に示す図である。
回路の調整範囲を概略的に示す図である。
【図39】 図37に示すクロック再生回路の各経路の
信号伝搬遅延を示す図である。
信号伝搬遅延を示す図である。
【図40】 図37および図39に示すクロック再生回
路の回路配置を概略的に示す図である。
路の回路配置を概略的に示す図である。
【図41】 図37に示す周波数決定回路の構成を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図42】 図41に示す回路の動作を示す信号波形図
である。
である。
【図43】 図37に示す微調整回路の構成を概略的に
示す図である。
示す図である。
【図44】 図43に示す微調整回路の動作を示す信号
波形図である。
波形図である。
【図45】 (A)は、図43に示す双方向シフトレジ
スタの構成を示し、(B)および(C)は、(A)に示
す双方向シフトレジスタの動作を示す信号波形図であ
る。
スタの構成を示し、(B)および(C)は、(A)に示
す双方向シフトレジスタの動作を示す信号波形図であ
る。
【図46】 図45(A)に示す制御信号発生部の構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図47】 (A)および(B)は、図46に示す切換
回路の構成を概略的に示す図である。
回路の構成を概略的に示す図である。
【図48】 図43に示す判定回路の構成を概略的に示
す図である。
す図である。
【図49】 図43に示す判定回路の他の構成を概略的
に示す図である。
に示す図である。
【図50】 粗調整動作完了検出部の構成を概略的に示
す図である。
す図である。
【図51】 図50に示す回路の動作を示す信号波形図
である。
である。
【図52】 この発明の実施の形態5に従うクロック再
生回路の電源配置を概略的に示す図である。
生回路の電源配置を概略的に示す図である。
【図53】 この発明の実施の形態6に従う半導体集積
回路装置の要部の構成を概略的に示す図である。
回路装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図54】 図53に示す基板電圧制御回路の構成を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図55】 図54に示す基板電圧制御回路の動作を示
す信号波形図である。
す信号波形図である。
【図56】 (A)および(B)は、図54に示す切換
回路の構成を概略的に示す図である。
回路の構成を概略的に示す図である。
【図57】 図53に示す基板電圧制御回路のクロック
再生回路に対する部分の構成を概略的に示す図である。
再生回路に対する部分の構成を概略的に示す図である。
【図58】 この発明の実施の形態6の基板バイアス電
圧を受ける部分の断面構造を概略的に示す図である。
圧を受ける部分の断面構造を概略的に示す図である。
【図59】 この発明の実施の形態7に従うクロック再
生回路の構成を概略的に示す図である。
生回路の構成を概略的に示す図である。
【図60】 図59に示す粗遅延調整回路の構成の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図61】 図60に示す粗遅延調整回路の動作を示す
タイミングチャート図である。
タイミングチャート図である。
【図62】 図60に示すクロック制御信号発生部の構
成を概略的に示す図である。
成を概略的に示す図である。
【図63】 図59に示す可変粗遅延調整回路の構成を
示す図である。
示す図である。
【図64】 図59に示す微遅延調整回路の構成を示す
図である。
図である。
【図65】 図59に示す分周器の構成を概略的に示す
図である。
図である。
【図66】 図65に示す分周器の動作を示すタイミン
グチャート図である。
グチャート図である。
【図67】 図59に示す位相比較器の構成を示す図で
ある。
ある。
【図68】 図67に示す位相比較器の動作を示す信号
波形図である。
波形図である。
【図69】 図59に示す双方向シフトレジスタの構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図70】 図69に示す双方向シフトレジスタのシフ
ト制御信号発生部の構成を概略的に示す図である。
ト制御信号発生部の構成を概略的に示す図である。
【図71】 図59に示すクロック入力バッファの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図72】 図60に示すクロック入力バッファの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図73】 図60に示すクロックバッファの構成を示
す図である。
す図である。
【図74】 図60に示すクロックバッファの構成を示
す図である。
す図である。
【図75】 図59に示すクロックドライバの構成を示
す図である。
す図である。
【図76】 図60に示す遅延モニタ回路の構成を示す
図である。
図である。
【図77】 図59に示すクロック再生回路の動作を示
す信号波形図である。
す信号波形図である。
【図78】 図59に示す微調整回路部の動作を示す信
号波形図である。
号波形図である。
【図79】 図69に示す微調整双方向シフトレジスタ
のシフト動作のシーケンスの一例を示す図である。
のシフト動作のシーケンスの一例を示す図である。
【図80】 図69に示す粗調整双方向シフトレジスタ
の動作シーケンスの一例を示す図である。
の動作シーケンスの一例を示す図である。
【図81】 図70および図80に示す双方向シフトレ
ジスタシーケンスを実施するためのシフト制御信号発生
部の構成を概略的に示す図である。
ジスタシーケンスを実施するためのシフト制御信号発生
部の構成を概略的に示す図である。
【図82】 従来の同期型半導体記憶装置の全体の構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図83】 図82に示す内部電源電圧発生回路の構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
1 同期型半導体記憶装置(半導体集積回路装置)、2
メモリ回路、3 クロック発生器、4 同期クロック
発生回路、5 制御信号入力バッファ、6 アドレス入
力バッファ回路、7 入出力バッファ回路、8 コマン
ドデコード回路、9 内部アドレス発生回路、10 イ
ンタフェース回路、11 内部電源回路、11a クロ
ック電源回路、11b 内部電源電圧発生回路、3a,
3b 比較器、3c DLU、4b SMD、11a
a,11ab クロック電源回路、30 クロック再生
回路、31a 比較器、31b 電源ドライブトランジ
スタ、50 クロック入力バッファ、51 ダミー遅延
回路、52 フォワードディレイアレイ、53 ミラー
コントロール回路、54 バックワードディレイアレ
イ、56 クロックドライバ、52a,52a−1〜5
2a−3、54a,54a−1〜54a−3 遅延回
路、60 位相比較器、62 アップ/ダウンカウン
タ、64 電流発生器、66 遅延段、68 退避回
路、75a,75b クロック入力パッド、80 クロ
ック入力バッファ、81 遅延モニタ回路(ダミー遅延
回路)、82 サンプリングバッファ、83 周波数決
定回路、84 バッファ、86 クロックドライバ、8
7 クロックツリー、88 レプリカバッファ、85
微調整回路、90 内部回路、92 フォワードディレ
イチェーン、94 タップチェーン、96 バックワー
ドディレイチェーン、100 位相比較回路、102
双方向シフトレジスタ、104 遅延回路、106 判
定回路、102a レジスタ回路、130 基板電圧制
御回路、130a〜130d基板バイアス発生回路、1
03e,130f 切換回路、130g,103h基板
バイアス発生回路、130i 切換回路、137 同期
化回路部分、PQa,NQa ローVthMOSトラン
ジスタ、PQ,NQ ハイVthMOSトランジスタ、
150 周波数決定回路、CTD 粗遅延調整回路、V
CTD 可変粗遅延調整回路、FTD 微遅延調整回
路、SR 双方向シフトレジスタ、DVD 分周器、T
C 位相比較器、CIBI クロック入力バッファ、C
B1〜CB4 クロックバッファ、DMC 遅延モニタ
回路、FDA フォワードディレイアレイ、MCC ミ
ラーコントロール回路、BDA バックワードディレ
イ、FBE0〜FBEn,BDE0〜BDEn 遅延回
路、ARB0〜ARBmアービタ回路、PCL1〜PC
Lm 論理回路、LB1〜LBm ラッチ回路、CDE
1〜CDEk 遅延回路、INB、INF 電流調整イ
ンバータ、DCIBI ダミークロック入力バッファ、
DDA1〜DDA3 遅延回路、STD11,STD1
2,STD2、遅延回路、ABP0,ABP1 アービ
タ回路、LA0,LA1 ラッチ回路、DLY1,DL
Y2 遅延回路、FSR 微調整双方向シフトレジス
タ、CSR 粗調整双方向シフトレジスタ、DCIBI
ダミークロック入力バッファ、DCIB ダミークロ
ック入力バッファ、DCB ダミークロックバッファ、
DVCTD ダミー可変粗遅延調整回路、DDA ダミ
ー遅延回路、DFTD ダミー微遅延調整回路、DCI
D ダミークロックドライバ。
メモリ回路、3 クロック発生器、4 同期クロック
発生回路、5 制御信号入力バッファ、6 アドレス入
力バッファ回路、7 入出力バッファ回路、8 コマン
ドデコード回路、9 内部アドレス発生回路、10 イ
ンタフェース回路、11 内部電源回路、11a クロ
ック電源回路、11b 内部電源電圧発生回路、3a,
3b 比較器、3c DLU、4b SMD、11a
a,11ab クロック電源回路、30 クロック再生
回路、31a 比較器、31b 電源ドライブトランジ
スタ、50 クロック入力バッファ、51 ダミー遅延
回路、52 フォワードディレイアレイ、53 ミラー
コントロール回路、54 バックワードディレイアレ
イ、56 クロックドライバ、52a,52a−1〜5
2a−3、54a,54a−1〜54a−3 遅延回
路、60 位相比較器、62 アップ/ダウンカウン
タ、64 電流発生器、66 遅延段、68 退避回
路、75a,75b クロック入力パッド、80 クロ
ック入力バッファ、81 遅延モニタ回路(ダミー遅延
回路)、82 サンプリングバッファ、83 周波数決
定回路、84 バッファ、86 クロックドライバ、8
7 クロックツリー、88 レプリカバッファ、85
微調整回路、90 内部回路、92 フォワードディレ
イチェーン、94 タップチェーン、96 バックワー
ドディレイチェーン、100 位相比較回路、102
双方向シフトレジスタ、104 遅延回路、106 判
定回路、102a レジスタ回路、130 基板電圧制
御回路、130a〜130d基板バイアス発生回路、1
03e,130f 切換回路、130g,103h基板
バイアス発生回路、130i 切換回路、137 同期
化回路部分、PQa,NQa ローVthMOSトラン
ジスタ、PQ,NQ ハイVthMOSトランジスタ、
150 周波数決定回路、CTD 粗遅延調整回路、V
CTD 可変粗遅延調整回路、FTD 微遅延調整回
路、SR 双方向シフトレジスタ、DVD 分周器、T
C 位相比較器、CIBI クロック入力バッファ、C
B1〜CB4 クロックバッファ、DMC 遅延モニタ
回路、FDA フォワードディレイアレイ、MCC ミ
ラーコントロール回路、BDA バックワードディレ
イ、FBE0〜FBEn,BDE0〜BDEn 遅延回
路、ARB0〜ARBmアービタ回路、PCL1〜PC
Lm 論理回路、LB1〜LBm ラッチ回路、CDE
1〜CDEk 遅延回路、INB、INF 電流調整イ
ンバータ、DCIBI ダミークロック入力バッファ、
DDA1〜DDA3 遅延回路、STD11,STD1
2,STD2、遅延回路、ABP0,ABP1 アービ
タ回路、LA0,LA1 ラッチ回路、DLY1,DL
Y2 遅延回路、FSR 微調整双方向シフトレジス
タ、CSR 粗調整双方向シフトレジスタ、DCIBI
ダミークロック入力バッファ、DCIB ダミークロ
ック入力バッファ、DCB ダミークロックバッファ、
DVCTD ダミー可変粗遅延調整回路、DDA ダミ
ー遅延回路、DFTD ダミー微遅延調整回路、DCI
D ダミークロックドライバ。
フロントページの続き (72)発明者 大石 司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 半澤 悟 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 中塚 清士 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社内 Fターム(参考) 5B015 HH05 JJ21 KB84 NN03 QQ01 5B024 AA15 BA21 CA07 CA15 5F038 BB02 BB04 BB05 BG09 CD02 CD03 CD08 CD09 CD13 CD15 CD17 DF01 DF05 DF07 DF14 DF17 EZ20
Claims (37)
- 【請求項1】 基準クロック信号を受け、前記基準クロ
ック信号に同期した内部クロック信号を生成するための
クロック発生回路、 前記クロック発生回路に結合され、前記クロック発生回
路へ動作電源電圧を供給するためのクロック電源回路、 前記クロック電源回路と別に設けられ、電源電圧を生成
する内部電源回路、および所定の機能を行なうための内
部回路を備え、前記内部回路は、前記内部電源回路から
の電源電圧を動作電源電圧として受けて、前記内部クロ
ック信号に同期して動作する周辺回路を含む、同期型半
導体集積回路装置。 - 【請求項2】 前記クロック発生回路は、クロックイネ
ーブル信号の活性化に応答して活性化されて前記内部ク
ロック信号を発生し、 前記クロック電源回路は、前記クロックイネーブル信号
の活性化に応答して前記クロック発生回路に対する動作
電源電圧を生成する、請求項1記載の同期型半導体集積
回路装置。 - 【請求項3】 前記クロック電源回路からの動作電源電
圧の立上がりに応答して初期化信号を生成する初期化信
号発生回路をさらに備え、 前記クロック発生回路は、前記初期化信号に応答して初
期状態にリセットされる、請求項1記載の同期型半導体
集積回路装置。 - 【請求項4】 前記初期化信号を遅延する遅延回路をさ
らに備え、 前記クロック発生回路は、前記遅延回路の出力信号の活
性化と前記クロック発生回路を活性化するためのクロッ
クイネーブル信号の活性化とに応答して活性化されて前
記内部クロック信号を生成する、請求項3記載の同期型
半導体集積回路装置。 - 【請求項5】 前記クロック発生回路を活性化するため
のクロックイネーブル信号の活性化に応答して初期化信
号を活性化する初期化信号発生回路と、 前記初期化信号を遅延する遅延回路とをさらに備え、 前記クロック電源回路は、前記クロックイネーブル信号
の活性化に応答して活性化されて前記クロック発生回路
に対する動作電源電圧を生成する手段を含み、 前記クロック発生回路は、前記初期化信号に応答して初
期化され、かつ前記クロックイネーブル信号の活性化と
前記遅延回路の出力信号の活性化とに応答して活性化さ
れて前記内部クロック信号を生成する、請求項1記載の
同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項6】 前記クロック発生回路は、前記参照クロ
ック信号と前記内部クロック信号との同期をとるための
同期化回路と、 前記同期化回路への信号の印加および前記同期化回路か
らの信号の転送を行なうためのバッファ回路群とを含
み、 前記同期化回路は、前記クロック電源回路からの電源電
圧を動作電源電圧として受けて動作し、かつ前記バッフ
ァ回路群は、前記内部電源回路からの電源電圧を動作電
源電圧として受けて動作する、請求項1記載の同期型半
導体集積回路装置。 - 【請求項7】 前記クロック発生回路は、 前記クロック電源回路からの電源電圧を動作電源電圧と
して受けて動作し、前記参照クロック信号と周波数およ
び/または位相において近似する粗調整クロック信号を
生成する周波数決定回路と、 前記クロック電源回路からの電源電圧を動作電源電圧と
して受けて動作し、前記周波数決定回路からの粗調整ク
ロック信号を受けて前記基準クロック信号と前記内部ク
ロック信号との比較に従って前記粗調整クロック信号の
位相を調整して、前記基準クロック信号に同期した微調
整クロック信号を生成して前記内部クロック信号として
出力する微調整回路とを含む、請求項1記載の同期型半
導体集積回路装置。 - 【請求項8】 前記クロック発生回路は、 前記基準クロック信号としての外部からのクロック信号
をバッファ処理して参照クロック信号を生成するクロッ
ク入力バッファと、 前記クロック入力バッファからの参照クロック信号を遅
延する第1のダミー遅延バッファと、 複数の縦続接続される遅延段を含み、前記第1のダミー
遅延バッファの出力信号を遅延する第1の遅延回路と、 サンプリング信号に応答して、前記参照クロック信号を
通過させてサンプルクロック信号を生成するゲート回路
と、 前記ゲート回路からのサンプルクロック信号と前記第1
の遅延回路の各遅延段の出力するクロック信号との比較
結果に従って、前記第1の遅延回路の特定の遅延段の出
力するクロック信号を選択するタップ回路と、 前記タップ回路の出力信号を遅延する第2の遅延回路
と、 前記第2の遅延回路の出力するクロック信号を受ける第
2のダミー遅延バッファと、 前記第2のダミー遅延バッファの出力信号を遅延する第
3の遅延回路とを備え、前記第3の遅延回路は複数の縦
続接続された遅延段を含み、前記第3の遅延回路の最大
遅延時間は、前記第1の遅延回路の1段の遅延段の有す
る遅延時間に相当し、 前記第3の遅延回路の出力信号を受けて前記内部回路へ
内部クロック信号として分配するクロックツリーと、 前記クロックツリーの出力する内部クロック信号と前記
参照クロック信号との位相差を検出する位相差検出回路
と、 前記位相差検出回路の出力信号に従って、前記第3の遅
延回路の遅延時間を設定する微タップ設定回路と、 前記微タップ設定回路の設定する遅延時間が前記第3の
遅延回路の最大遅延時間と最小遅延時間との間での遷移
を示すとき、タップ調整信号を生成するタップ判定回路
とを備え、 前記タップ回路は、前記タップ調整信号に応答して前記
第1の遅延回路の選択された遅延段を1段シフトする手
段を含む、請求項1記載の同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項9】 前記第1から第3の遅延回路、前記タッ
プ回路、前記位相差検出回路、および前記タップ判定回
路は、前記クロック電源回路からの電源電圧を動作電源
電圧として受けて動作し、前記クロック入力バッファ、
前記第1および第2のダミー遅延回路ならびに前記クロ
ックツリーは、前記内部電源回路からの電源電圧を動作
電源電圧として受ける、請求項8記載の同期型半導体集
積回路装置。 - 【請求項10】 前記第2の遅延回路の出力部から前記
第3の遅延回路の入力部までの信号伝搬遅延時間と前記
第3の遅延回路の出力部から前記クロックツリー出力部
までの信号伝搬遅延時間が等しくなるように、前記第2
および第3の遅延回路ならびに前記クロックツリーが配
置される、請求項8記載の同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項11】 前記第1のダミー遅延バッファと同じ
ゲート遅延時間を有し、前記第3の遅延回路の出力部に
設けられ、前記第3の遅延回路からの出力信号をバッフ
ァ処理して前記クロックツリーへ印加する第3のダミー
遅延バッファをさらに備える、請求項8記載の同期型半
導体集積回路装置。 - 【請求項12】 前記第1のダミー遅延バッファと同じ
ゲート遅延時間を有し、前記クロックツリーからの内部
クロック信号をバッファ処理して前記位相差検出回路へ
伝達するレプリカバッファをさらに備え、 前記クロックツリーの出力部から前記位相差検出回路の
入力部までの前記レプリカバッファを介した信号伝搬遅
延時間が、前記クロック入力バッファの出力部から前記
位相差検出回路の入力部までの信号伝搬遅延時間と等し
くされる、請求項8記載の同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項13】 前記レプリカバッファは、前記内部電
源回路からの電源電圧を動作電源電圧として受ける、請
求項12記載の同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項14】 前記第1および第2のダミー遅延バッ
ファ、ならびに前記クロックツリーは、前記内部クロッ
ク信号の発生を指示するクロックイネーブル信号の非活
性化時非活性化され、かつ前記クロック電源回路は前記
クロックイネーブル信号の非活性化時非活性化されて前
記電源電圧の発生動作を停止する、請求項9記載の同期
型半導体集積回路装置。 - 【請求項15】 前記レプリカバッファ、前記第1およ
び第2のダミー遅延バッファならびに前記クロックツリ
ーは、前記内部クロック信号の発生を指示するクロック
イネーブル信号の非活性化に応答して非活性化され、か
つ前記クロックイネーブル信号の非活性化に応答して前
記クロック電源回路が非活性化される、請求項13に記
載の同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項16】 前記微タップ設定回路は、前記第3の
遅延回路の遅延段数と同じ段数を有する双方向のシフト
レジスタを備え、前記シフトレジスタのシフト動作が前
記位相差検出回路の出力信号により制御されかつ前記シ
フトレジスタの各段の出力信号により前記第3の遅延回
路の遅延段が選択される、請求項8記載の同期型半導体
集積回路装置。 - 【請求項17】 前記微調整回路は、前記内部クロック
信号に同期して動作する回路と前記周波数決定回路との
間の中央の位置に配置され、前記微調整回路と前記内部
回路との間の信号伝搬遅延時間が前記周波数決定回路と
前記微調整回路との間の信号伝搬遅延時間とが実質的に
等しくされる、請求項7記載の同期型半導体集積回路装
置。 - 【請求項18】 前記クロックイネーブル信号の非活性
化に応答して前記クロック発生回路の構成要素である絶
縁ゲート型電界効果トランジスタの基板バイアスをより
深い逆バイアス状態に設定する手段をさらに備える、請
求項2記載の同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項19】 前記クロック発生回路は、 前記基準クロック信号と前記内部クロック信号の位相差
を検出し、該位相差を多ビット2進数で保持するための
位相差保持回路と、 前記位相差保持回路の多ビット2進数値に従って電流を
発生する電流デコーダと、 前記電流デコーダからの電流により動作電源電流が決定
され発振動作を行なって前記内部クロック信号に相当す
る信号を生成する発振器を備え、 前記同期型半導体集積回路装置は、さらに、 前記クロックイネーブル信号の非活性化に応答して前記
位相差保持回路の保持する多ビット2進数値を受けて格
納し、かつ前記クロックイネーブル信号の活性化に応答
して該保持した多ビット2進数値を前記位相差保持回路
へ転送する補助記憶回路をさらに備え、前記補助記憶回
路は、前記内部電源回路からの電源電圧を動作電源電圧
として受ける、請求項2記載の同期型半導体集積回路装
置。 - 【請求項20】 前記補助記憶回路は、しきい値電圧の
絶対値の大きな高しきい値電圧の絶縁ゲート型電界効果
トランジスタを構成要素として含み、 前記クロック発生回路は、前記高しきい値電圧絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタよりもしきい値電圧の絶対値
の小さな低しきい値電圧絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタを構成要素として含む、請求項19記載の同期型半
導体集積回路装置。 - 【請求項21】 前記基準クロック信号と前記内部クロ
ック信号との位相比較により位相調整が完了したと判定
し、該判定結果に従って前記微調整回路を活性化する手
段をさらに備える、請求項7記載の同期型半導体集積回
路装置。 - 【請求項22】 前記参照クロック信号と前記内部クロ
ック信号との位相比較により位相調整が完了したと判定
し、該判定結果に従って前記微調整回路を活性化する手
段と、 前記位相調整完了判定結果指示信号の活性化に応答して
前記サンプリング信号を非活性化状態に保持する回路を
さらに備える、請求項8記載の同期型半導体集積回路装
置。 - 【請求項23】 基準クロック信号に同期した内部クロ
ック信号を発生するためのクロック発生回路を備え、前
記クロック発生回路は、(i)前記基準クロック信号を
遅延するための複数の縦続接続される第1の遅延素子列
を含み、前記複数の第1の遅延素子列の出力信号と前記
基準クロック信号に対応する参照クロック信号とを比較
し、該比較結果に従って第1の精度で前記参照クロック
信号に同期する粗調整クロック信号を生成する粗調整回
路と、(ii)複数の縦続接続される第2の遅延素子列を
含み、前記参照クロック信号と前記内部クロック信号と
の比較を行ない、該比較結果に従って前記位相調整クロ
ック信号の位相を前記第1の精度よりも小さな第2の精
度で調整する微調整回路とを含み、前記複数の第2の遅
延素子列の最大可変遅延時間は前記第1の遅延素子1段
の遅延時間に相当し、前記微調整回路は、位相の調整動
作が前記複数の第2の遅延素子列の処理範囲を越えると
き前記粗調整回路の位相調整クロック信号の位相を前記
第1の遅延素子1段分ずらせる手段を含み、さらに前記
内部クロック信号に同期して所定の動作を行なう内部回
路を備える、同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項24】 前記微調整回路は、 前記複数の第2の遅延素子列を含み、前記粗調整クロッ
ク信号を受けて内部クロック信号を生成するための微調
整遅延回路と、 前記参照クロック信号と前記内部クロック信号の位相を
比較する位相比較回路と、 前記位相比較回路の比較結果に従って前記微調整遅延回
路の遅延時間を調整する遅延設定回路とを備え、前記遅
延設定回路は、検出位相差が前記微調整遅延回路の調整
可能な範囲を越えるとき前記位相調整回路の第2の遅延
素子列の遅延を1段シフトする回路を含む、請求項23
記載の同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項25】 前記遅延設定回路は、前記位相比較回
路からの位相の進み/遅れ指示信号に応答して双方向に
その出力信号を移動する微調整双方向シフトレジスタ
と、 前記微調整双方向シフトレジスタの出力信号の最終段レ
ジスタと初段レジスタとの間での遷移に応答して、その
出力信号を移動させる粗調整双方向シフトレジスタとを
含み、 前記微調整双方向シフトレジスタの出力信号に従って前
記微調整回路の遅延時間が設定され、かつ前記粗調整双
方向シフトレジスタの出力信号に従って前記粗調整遅延
回路の遅延時間が調整される、請求項24記載の同期型
半導体集積回路装置。 - 【請求項26】 前記微調整遅延回路は、その動作電流
が前記遅延設定回路の出力信号に従って段階的に調整可
能なインバータを含む、請求項24記載の同期型半導体
集積回路装置。 - 【請求項27】 前記微調整遅延回路は、動作電流をm
段にわたって段階的に変化させる第1のインバータと、 前記第1のインバータと直列に結合され、その動作電流
をm段にわたって段階的に変化させる第2のインバータ
とを含む、請求項24記載の同期型半導体集積回路装
置。 - 【請求項28】 前記位相比較回路は、 前記参照クロック信号を遅延する第1の遅延回路と、 前記内部クロック信号をそれぞれ遅延する第2および第
3の遅延回路と、 前記第1の遅延回路と前記第2の遅延回路の出力信号を
受ける第1のフリップフロップと、 前記第1および第3の遅延回路の出力信号を受ける第2
のフリップフロップと、 前記第1および第2のフリップフロップの出力信号をそ
れぞれラッチするラッチ回路とを備え、 前記第1から第3の遅延回路の各々は、その遅延時間
が、前記粗調整回路の第1の遅延素子の1段の遅延時間
に等しい遅延段を含む、請求項24記載の同期型半導体
集積回路装置。 - 【請求項29】 前記内部クロック信号および前記参照
クロック信号の位相比較と前記遅延設定回路による遅延
時間設定動作は、前記参照クロック信号の交互のサイク
ルにおいて行なわれる、請求項24記載の同期型半導体
集積回路装置。 - 【請求項30】 各前記ラッチ回路は、第1のゲート
と、前記第1のゲートの出力信号を受ける第1のラッチ
遅延素子と、第2のゲートと、前記第2のゲートの出力
信号を受ける第2のラッチ遅延素子とを含み、前記第1
のゲートは前記第2のラッチ遅延素子の出力信号と対応
のフリップフロップの第1の出力信号とを受け、前記第
2のゲートは、前記第1のラッチ遅延素子の出力信号と
前記対応のフリップフロップの第2の出力信号とを受け
る、請求項28記載の同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項31】 前記粗調整回路は、前記内部クロック
信号と前記基準クロック信号との信号伝搬遅延の差を補
償するための遅延モニタを含む、請求項23記載の同期
型半導体集積回路装置。 - 【請求項32】 前記遅延モニタは、前記粗調整回路お
よび前記微調整回路の初期設定時の遅延時間に等しい遅
延時間を与える遅延段を含む、請求項31記載の同期型
半導体集積回路装置。 - 【請求項33】 前記粗調整回路は、 クロックイネーブル信号の活性化に応答して最初の参照
クロック信号を前記複数の第1の遅延素子列へ伝達し、
次のサイクル以降非活性化される第1のクロック入力バ
ッファと、 前記クロックイネーブル信号の活性化に応答して前記最
初および次の第2の参照クロック信号を前記位相比較の
ために入力しかつ以降非活性化される第2のクロック入
力バッファとを備え、 前記微調整回路は、 前記粗調整回路の出力信号の安定化後の前記参照クロッ
ク信号のクロックサイクルにおいて活性化され、前記参
照クロック信号および前記内部クロック信号を入力して
位相比較する手段を含む、請求項23記載の同期型半導
体集積回路装置。 - 【請求項34】 前記粗調整回路の粗調整動作完了を検
出するための手段と、 前記粗調整動作完了検出時、前記粗調整動作を停止させ
て前記参照クロック信号に対し粗調整により同期したク
ロック信号を発生する手段とを前記粗調整回路をさらに
備え、前記粗調整動作完了検出信号に応答して前記微調
整回路の微調整動作が活性化される、請求項23記載の
同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項35】 前記内部回路へ動作電源電圧を供給す
るための内部回路用電源回路と、 前記内部回路用電源回路とは別に設けられ、前記クロッ
ク発生回路へ動作電源電圧を供給するためのクロック電
源回路をさらに備える、請求項23記載の同期型半導体
集積回路装置。 - 【請求項36】 前記クロック発生回路は、クロックイ
ネーブル信号の活性化時活性化されて前記内部クロック
信号発生動作を行ない、かつ前記クロック電源回路は、
前記クロックイネーブル信号の活性化に応答して活性化
されて前記動作電源電圧を生成する、請求項35記載の
同期型半導体集積回路装置。 - 【請求項37】 前記微調整回路は、前記粗調整回路出
力部と前記内部回路との中間の位置に配置される、請求
項23記載の同期型半導体集積回路装置。
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