本申請要求于2015年6月19日提交的第10-2015-0087250號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán),該韓國專利申請通過引用整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的示例性實施例涉及一種半導(dǎo)體設(shè)計技術(shù),更具體地,涉及一種包括延遲電路的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
延遲電路被包括在使用反相器鏈或使用電阻器-電容器(RC)延遲電路的半導(dǎo)體器件中,在反相器鏈中,反相器串聯(lián)耦接。反相器鏈通過使用形成反相器的晶體管的柵極延遲(即,傳輸延遲)來延遲信號。半導(dǎo)體器件中的晶體管的特性通過工藝/電壓/溫度(PVT)變化而改變。此外,布置在半導(dǎo)體器件中的晶體管可以由于各個晶體管的柵極圖案化工藝之間的差異或用于確定閾值電壓的注入工藝之間的劑量差異而表現(xiàn)出不期望的特性。在這種情況下,半導(dǎo)體產(chǎn)品的性能可能降低。
由于與利用柵極延遲實施的反相器鏈相比,RC延遲電路對PVT變化表現(xiàn)出更小的偏斜變化(screw variation),因此RC延遲電路被用在各種電路中。具有大延遲量的長RC延遲電路表現(xiàn)出小的偏斜變化。另一方面,具有小延遲量的短RC延遲電路表現(xiàn)出比長RC延遲電路的偏斜變化大的偏斜變化。因此,短RC延遲電路的使用受到限制。
長RC延遲電路也被用來確定DRAM中的刷新操作時段。例如,在刷新操作期間使用的刷新周期時間tRFC可以通過具有相當大延遲量的長RC延遲電路來設(shè)置。然而,考慮到DRAM的電路面積的效率,短RC延遲電路和使用計數(shù)器的電路可以用來設(shè)置刷新周期時間tRFC。由于刷新操作的激活操作時段因PVT變化而改變,因此DRAM單元的保持時間可能改變,這使得難以管理刷新特性。
因此,需要一種短RC延遲電路,其具有較小偏斜同時表現(xiàn)出DRAM的電路面積的效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
各種實施例針對一種半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件能夠?qū)崿F(xiàn)具有較小的偏斜和減小的電路面積的短RC延遲電路。
在一個實施例中,一種半導(dǎo)體器件可以包括:校準碼發(fā)生電路,適用于基于參考振 蕩信號而通過調(diào)節(jié)短期振蕩信號的時段來產(chǎn)生校準碼,參考振蕩信號在參考時段中振蕩,短期振蕩信號在比所述參考時段小的時段中振蕩;以及延遲電路,適用于基于校準碼來設(shè)置延遲值。
在一個實施例中,一種包括延遲電路的半導(dǎo)體器件的操作方法可以包括:產(chǎn)生具有參考時段的參考振蕩信號;產(chǎn)生具有比所述參考時段小的時段的短期振蕩信號;基于參考振蕩信號和短期振蕩信號來輸出時段控制碼和校準碼;基于時段控制碼來調(diào)節(jié)短期振蕩信號的時段;以及基于校準碼來設(shè)置延遲電路的延遲值。
附圖說明
圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體器件的框圖。
圖2是圖1中所示的校準碼發(fā)生電路的詳細示圖。
圖3是圖2中所示的校準控制單元的詳細示圖。
圖4是圖2中所示的判斷信號發(fā)生單元和檢測單元的詳細示圖。
圖5是圖2中所示的判斷信號發(fā)生單元和檢測單元的詳細示圖。
圖6是圖2中所示的計數(shù)器鎖存單元的詳細示圖。
圖7A和圖7B是圖2中所示的參考振蕩信號發(fā)生單元的詳細示圖。
圖8A和圖8B是圖2中所示的短期振蕩信號發(fā)生單元的詳細示圖。
圖9A和圖9B是用于描述圖2中所示的校準碼發(fā)生電路的操作的波形圖。
圖10是圖1中所示的校準碼發(fā)生電路的詳細示圖。
圖11是圖10中所示的信號鎖存單元的詳細示圖。
圖12是圖10中所示的計數(shù)器檢測單元的詳細示圖。
圖13A和圖13B是用于描述圖10中所示的校準碼發(fā)生電路的操作的波形圖。
具體實施方式
下面將參照附圖來更詳細地描述各種實施例。然而,本發(fā)明可以以不同的形式實現(xiàn),而不應(yīng)當被解釋為局限于本文中所闡述的實施例。相反地,這些實施例被提供使得本公開將是徹底的和完整的,且這些實施例將把本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。貫穿本公開,相同的附圖標記在本發(fā)明的各種附圖和實施中始終指代相同的部分。
附圖不一定按比例,在某些情況下,可能已經(jīng)夸大了比例以清楚地說明實施例的特征。還要注意的是,在本說明書中,“連接/耦接”不僅指一個組件直接耦接至另一個組 件,還指一個組件通過中間組件間接地耦接至另一個組件。此外,只要未具體提及,則單數(shù)形式也可以包括復(fù)數(shù)形式。
圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體器件的框圖。
參見圖1,根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體器件可以包括校準碼發(fā)生電路100和多個延遲電路120。
響應(yīng)于校準啟動信號CAL_START,校準碼發(fā)生電路100可以基于參考振蕩信號而通過調(diào)節(jié)短期振蕩信號的時段來產(chǎn)生校準碼CAL_CODE。參考振蕩信號可以在參考時段中振蕩,而短期振蕩信號可以在比參考時段小的時段中振蕩。延遲電路120可以響應(yīng)于校準碼CAL_CODE來設(shè)置內(nèi)部延遲值。延遲電路120中的每個可以包括RC延遲。
圖2是圖1中所示的校準碼發(fā)生電路100的詳細示圖。
參見圖2,校準碼發(fā)生電路100可以包括校準操作調(diào)節(jié)單元200、參考振蕩信號發(fā)生單元250和短期振蕩信號發(fā)生單元260。
參考振蕩信號發(fā)生單元250可以產(chǎn)生參考振蕩信號B_ROD。短期振蕩信號發(fā)生單元260可以產(chǎn)生短期振蕩信號S_ROD,并響應(yīng)于時段控制碼PRE_CAL_CODE來調(diào)節(jié)短期振蕩信號S_ROD的時段。參考振蕩信號發(fā)生單元250和短期振蕩信號發(fā)生單元260中的每個可以包括環(huán)形振蕩器延遲(ROD)。
校準操作調(diào)節(jié)單元200可以響應(yīng)于參考振蕩信號B_ROD和短期振蕩信號S_ROD來輸出時段控制碼PRE_CAL_CODE或校準碼CAL_CODE。當參考時段大于短期振蕩信號S_ROD的時段的N倍時,校準操作調(diào)節(jié)單元200可以將時段控制碼PRE_CAL_CODE輸出給短期振蕩信號發(fā)生單元260,以及當參考時段小于或等于短期振蕩信號S_ROD的時段的N倍時,校準操作調(diào)節(jié)單元200可以將校準碼CAL_CODE輸出給圖1中所示的延遲電路,其中N是正整數(shù)。
校準操作調(diào)節(jié)單元200可以包括校準控制單元210、判斷信號發(fā)生單元220、檢測單元230和計數(shù)器鎖存單元240。
判斷信號發(fā)生單元220可以產(chǎn)生在參考振蕩信號B_ROD的每個參考時段中被激活的第一判斷信號JUDGE_PRE,以及通過延遲第一判斷信號JUDGE_PRE來產(chǎn)生第二判斷信號JUDGE。
計數(shù)器鎖存單元240可以通過對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù)來產(chǎn)生計數(shù)信號 S_FLAG。
檢測單元230可以將第一判斷信號JUDGE_PRE與計數(shù)信號S_FLAG進行比較,以及輸出檢測信號STOP_CAL。
校準控制單元210可以響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE和檢測信號STOP_CAL來輸出時段控制碼PRE_CAL_CODE和校準碼CAL_CODE。校準控制單元210可以輸出用于重置計數(shù)器鎖存單元240的計數(shù)重置信號RESTART。此外,校準控制單元210可以產(chǎn)生操作啟動信號RUN_ROD以用于啟動參考振蕩信號發(fā)生單元250的操作和短期振蕩信號發(fā)生單元260的操作。操作啟動信號RUN_ROD可以用來控制判斷信號發(fā)生單元220的操作和計數(shù)器鎖存單元240的操作。
在下文中,參見圖3至圖8B,將描述校準碼發(fā)生電路100的組件。在附圖的描述中,省略對與整個半導(dǎo)體器件的操作相關(guān)的重置信號RSTB的描述。
圖3是圖2中所示的校準控制單元210的詳細示圖。
參見圖3,校準控制單元210可以包括操作啟動信號發(fā)生單元310、計數(shù)重置信號發(fā)生單元320、更新信號發(fā)生單元330、第一編碼輸出單元340和第二編碼輸出單元350。
操作啟動信號發(fā)生單元310可以產(chǎn)生操作啟動信號RUN_ROD以用于啟動圖2中所示的參考振蕩信號發(fā)生單元250的操作和短期振蕩信號發(fā)生單元260的操作。操作啟動信號發(fā)生單元310可以響應(yīng)于校準啟動信號CAL_START和計數(shù)重置信號RESTART來激活操作啟動信號RUN_ROD,以及響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE來去激活操作啟動信號RUN_ROD。在一個實施例中,操作啟動信號發(fā)生單元310可以包括RS鎖存器,該RS鎖存器接收校準啟動信號CAL_START和計數(shù)重置信號RESTART作為設(shè)置信號,以及接收第二判斷信號JUDGE作為重置信號。RS鎖存器可以包括交叉耦接的NAND鎖存器。
在檢測信號STOP_CAL被去激活的狀態(tài)下,計數(shù)重置信號發(fā)生單元320可以在第二判斷信號JUDGE被激活之后的預(yù)定時間處產(chǎn)生用于重置圖2中所示的計數(shù)器鎖存單元240的計數(shù)重置信號RESTART。在一個實施例中,計數(shù)重置信號發(fā)生單元320可以包括第一反相器INV1、第一與非(NAND)門NAND1和延遲單元322。第一反相器INV1可以將檢測信號STOP_CAL反相,第一與非門NAND1可以對第一反相器INV1的輸出和第二判斷信號JUDGE執(zhí)行與非運算,以及延遲單元322可以延遲第一與非門NAND1的輸出,并輸出計數(shù)重置信號RESTART。
在檢測信號STOP_CAL被去激活的狀態(tài)下,更新信號發(fā)生單元330可以在第二判 斷信號JUDGE被激活時輸出第一更新信號UPDATE_CODE1,以及在檢測信號STOP_CAL被激活的狀態(tài)下,更新信號發(fā)生單元330可以在第二判斷信號JUDGE被激活時輸出第二更新信號UPDATE_CODE2。在一個實施例中,更新信號發(fā)生單元330可以包括第一反相器INV1、第一與非門NAND1、第二與非門NAND2和第二反相器INV2。第一反相器INV1可以將檢測信號STOP_CAL反相,第一與非門NAND1可以對第一反相器INV1的輸出與第二判斷信號JUDGE執(zhí)行與非運算,并輸出第一更新信號UPDATE_CODE1,以及第二與非門NAND2和第二反相器INV2可以對檢測信號STOP_CAL與第二判斷信號JUDGE執(zhí)行與(AND)運算,并輸出第二更新信號UPDATE_CODE2。
第一編碼輸出單元340可以響應(yīng)于第一更新信號UPDATE_CODE1來輸出時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>。在一個實施例中,第一編碼輸出單元340可以包括計數(shù)器CNT,以用于每當?shù)谝桓滦盘朥PDATE_CODE1被激活時,所述計數(shù)器CNT就將時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>遞增計數(shù)一位。
第二編碼輸出單元350可以響應(yīng)于第二更新信號UPDATE_CODE2來輸出校準碼CAL_CODE<0:1>。在一個實施例中,當?shù)诙滦盘朥PDATE_CODE2被激活時,第二編碼輸出單元350可以輸出被最終產(chǎn)生的時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>作為校準碼CAL_CODE<0:1>。第二編碼輸出單元350可以包括多個觸發(fā)器(flip-flop)。
圖4是圖2中所示的判斷信號發(fā)生單元220和檢測單元230的詳細示圖。
參見圖4,判斷信號發(fā)生單元220可以包括第一判斷信號發(fā)生單元410和第二判斷信號發(fā)生單元420。
第一判斷信號發(fā)生單元410可以產(chǎn)生在參考振蕩信號B_ROD的每個參考時段中被激活的第一判斷信號JUDGE_PRE。第二判斷信號發(fā)生單元420可以通過延遲第一判斷信號JUDGE_PRE來產(chǎn)生第二判斷信號JUDGE。
在一個實施例中,第一判斷信號發(fā)生單元410可以包括邏輯電路,該邏輯電路用于在操作啟動信號RUN_ROD的激活時段期間、當參考振蕩信號B_ROD從邏輯高電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗娖綍r產(chǎn)生第一判斷信號JUDGE_PRE作為脈沖信號,以及第二判斷信號發(fā)生單元420可以包括用于將第一判斷信號JUDGE_PRE延遲預(yù)定時間的反相器鏈。
檢測單元230可以使計數(shù)信號S_FLAG與第一判斷信號JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號作為檢測信號STOP_CAL。在一個實施例中,檢測單元230可以包括觸發(fā)器和反相器,該反相器被配置為將觸發(fā)器的輸出反相,并輸出反相信號作為檢測信號 STOP_CAL。
圖5是圖2中所示的判斷信號發(fā)生單元220和檢測單元230的另一個詳細示圖。
參見圖5,判斷信號發(fā)生單元220可以包括第一判斷信號發(fā)生單元510和第二判斷信號發(fā)生單元520。
第一判斷信號發(fā)生單元510可以具有與圖4中示出的第一判斷信號發(fā)生單元410基本上相同的配置。第二判斷信號發(fā)生單元520可以將從第一判斷信號發(fā)生單元510輸出的第一判斷信號JUDGE_PRE順序地延遲,并產(chǎn)生兩個或更多個中間信號JUDGE_INT1和JUDGE_INT2。然后,第二判斷信號發(fā)生單元520可以通過將中間信號之中的最終信號JUDGE_INT2延遲來產(chǎn)生第二判斷信號JUDGE。
檢測單元230可以包括彼此串聯(lián)耦接的多個觸發(fā)器以及反相器。例如,檢測單元230可以包括第一觸發(fā)器532以及兩個或更多個第二觸發(fā)器534和536。第一觸發(fā)器532可以同步于第一判斷信號JUDGE_PRE來輸出計數(shù)信號S_FLAG,以及所述兩個或更多個第二觸發(fā)器534和536可以同步于所述兩個或更多個中間信號JUDGE_INT1和JUDGE_INT2來順序地傳輸?shù)谝挥|發(fā)器532的輸出,并輸出檢測信號STOP_CAL。
圖5中示出的檢測單元230可以記錄計數(shù)信號S_FLAG與第一判斷信號JUDGE_PRE彼此相遇的多個點,并基于計數(shù)信號S_FLAG與第一判斷信號JUDGE_PRE之間的時序差來準備亞穩(wěn)態(tài)。
圖6是圖2中所示的計數(shù)器鎖存單元240的詳細示圖。
參見圖6,計數(shù)器鎖存單元240可以包括計數(shù)器610、傳輸單元620和鎖存單元630。
計數(shù)器610可以對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù)。在一個實施例中,計數(shù)器610可以包括串聯(lián)耦接的多個移位寄存器SR。移位寄存器可以響應(yīng)于短期振蕩信號S_ROD的下沿來順序地傳輸高電平信號VDD。移位寄存器可以響應(yīng)于操作啟動信號RUN_ROD而被重置。
傳輸單元620可以在計數(shù)值達到預(yù)定值時輸出短期振蕩信號S_ROD作為輸出信號P_FLAG。在一個實施例中,傳輸單元620可以包括與非門NAND3,所述與非門NAND3對計數(shù)器610的輸出信號與短期振蕩信號S_ROD執(zhí)行與非運算。
鎖存單元630可以輸出計數(shù)信號S_FLAG,所述計數(shù)信號S_FLAG通過輸出信號P_FLAG來設(shè)置以及響應(yīng)于計數(shù)重置信號RESTART來重置。在一個實施例中,鎖存單 元630可以包括RS鎖存器,該RS鎖存器接收輸出信號P_FLAG作為設(shè)置信號以及接收計數(shù)重置信號RESTART作為重置信號。該RS鎖存器可以包括交叉耦接的NAND鎖存器。
圖7A是圖2中所示的參考振蕩信號發(fā)生單元250的詳細示圖,以及圖7B是圖7A中所示的參考RC單元710的詳細示圖。
參見圖7A,參考振蕩信號發(fā)生單元250可以包括參考RC單元710和第一輸出單元720。
參考RC單元710可以具有相對小的針對PVT變化的偏斜變化,并輸出輸入信號作為具有相對穩(wěn)定時段的輸出信號。第一輸出單元720可以響應(yīng)于操作啟動信號RUN_ROD來選擇性地輸出參考RC單元710的輸出信號作為參考振蕩信號B_ROD。在一個實施例中,第一輸出單元720可以包括與非門NAND4,所述與非門NAND4對操作啟動信號RUN_ROD與參考RC單元710的輸出信號執(zhí)行與非運算。
參見圖7B,參考RC單元710可以將輸出信號IN1延遲與固定的RC延遲值相對應(yīng)的時間,并輸出延遲信號作為輸出信號OUT1。由于參考RC單元710具有相對小的針對PVT變化的偏斜變化,因此輸入信號IN1可以被輸出作為具有相對小的偏斜變化的輸出信號OUT1。
因此,參考振蕩信號發(fā)生單元250可以輸出參考振蕩信號B_ROD,該參考振蕩信號B_ROD具有相對小的針對PVT變化的偏斜變化并且在參考時段中振蕩。
圖8A是圖2中所示的短期振蕩信號發(fā)生單元260的詳細示圖,以及圖8B是圖8A中所示的校準RC單元810的詳細示圖。
參見圖8A,短期振蕩信號發(fā)生單元260可以包括校準RC單元810和第二輸出單元820。
校準RC單元810可以響應(yīng)于時段控制碼PRE_CAL_CODE來校準輸入信號的時段,并輸出具有校準時段的輸出信號。
第二輸出單元820可以響應(yīng)于操作啟動信號RUN_ROD來選擇性地輸出校準RC單元810的輸出信號作為短期振蕩信號B_ROD。在一個實施例中,第二輸出單元820可以包括與非門NAND5和反相器INV3,所述與非門NAND5和反相器INV3對操作啟動信號RUN_ROD與參考RC單元810的輸出信號執(zhí)行與(AND)運算。
參見圖8B,校準RC單元810可以包括第一校準單元812和第二校準單元814。第一校準單元812可以響應(yīng)于時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>來校準輸入信號IN2的傳輸節(jié)點的電阻值,以及第二校準單元814可以響應(yīng)于時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>來校準輸入信號IN2的傳輸節(jié)點的電容。在一個實施例中,隨著校準被啟動而將時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>順序地產(chǎn)生為“00”->“01”->“10”->“11”,校準RC單元810的RC延遲值可以逐漸增大。即,隨著校準RC單元810的RC延遲值逐漸增大以產(chǎn)生最優(yōu)的校準碼,可以減少校準時間。
在下文中,參見圖3至圖9B,將描述校準碼發(fā)生電路100的操作。
圖9A和圖9B是用于描述圖2中示出的校準碼發(fā)生電路100的操作的波形圖。圖9A圖示了參考振蕩信號B_ROD的參考時段大于短期振蕩信號S_ROD的時段的四倍,以及圖9B圖示了參考時段小于短期振蕩信號S_ROD的時段的四倍。
參見圖9A,當校準啟動信號CAL_START被激活時,校準控制單元210的操作啟動信號發(fā)生單元310可以激活操作啟動信號RUN_ROD以用于啟動參考振蕩信號發(fā)生單元250的操作和短期振蕩信號發(fā)生單元260的操作。響應(yīng)于操作啟動信號RUN_ROD,參考振蕩信號發(fā)生單元250可以輸出在參考時段中振蕩的參考振蕩信號B_ROD,以及短期振蕩信號發(fā)生單元260可以輸出在比參考時段小的時段中振蕩的短期振蕩信號S_ROD。
判斷信號發(fā)生單元220可以產(chǎn)生在參考振蕩信號B_ROD的每個參考時段中被激活的預(yù)判斷信號JUDGE_PRE,以及通過延遲預(yù)判斷信號JUDGE_PRE來產(chǎn)生判斷信號JUDGE。此外,計數(shù)器鎖存單元240可以通過對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù)來產(chǎn)生計數(shù)信號S_FLAG。例如,當通過對短期振蕩信號R_ROD的時段計數(shù)而獲得的值達到4時,計數(shù)器鎖存單元240可以同步于變成邏輯高電平的短期振蕩信號S_ROD來輸出計數(shù)信號S_FLAG。
檢測單元230可以使計數(shù)信號S_FLAG與第一判斷信號JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號作為檢測信號STOP_CAL。在圖9A中,當?shù)谝慌袛嘈盘朖UDGE_PRE切換至邏輯高電平時,計數(shù)信號S_FLAG可以轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖健R虼?,檢測單元230可以最終輸出處于邏輯低電平的檢測信號STOP_CAL。
然后,在檢測信號STOP_CAL被去激活為邏輯低電平的狀態(tài)下,當?shù)诙袛嘈盘朖UDGE被激活為邏輯高電平時,校準控制單元210的更新信號發(fā)生單元330可以激活第一更新信號UPDATE_CODE1。操作啟動信號RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE而被去激活。因此,計數(shù)器鎖存單元240可以停止計數(shù)操作。響應(yīng)于第一更新信 號UPDATE_CODE1,校準控制單元210的第一編碼輸出單元340可以輸出時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>。因此,短期振蕩信號發(fā)生單元260可以調(diào)節(jié)短期振蕩信號S_ROD的時段。
當?shù)谝桓滦盘朥PDATE_CODE1被激活之后流逝了預(yù)定時間時,校準控制單元210的計數(shù)重置信號發(fā)生單元320可以將計數(shù)重置信號RESTART激活為邏輯低電平。因此,操作啟動信號RUN_ROD可以被重新激活??梢灾貜?fù)上述的過程,直到參考振蕩信號B_ROD的參考時段變?yōu)樾∮诨虻扔诙唐谡袷幮盘朣_ROD的時段的四倍為止。
參見圖9B,響應(yīng)于操作啟動信號RUN_ROD,參考振蕩信號發(fā)生單元250可以輸出在參考時段中振蕩的參考振蕩信號B_ROD,以及短期振蕩信號發(fā)生單元260可以輸出在比參考時段小的時段中振蕩的短期振蕩信號S_ROD。
判斷信號發(fā)生單元220可以產(chǎn)生在參考振蕩信號B_ROD的每個參考時段中被激活的預(yù)判斷信號JUDGE_PRE,以及通過延遲預(yù)判斷信號JUDGE_PRE來產(chǎn)生判斷信號JUDGE。計數(shù)器鎖存單元240可以通過對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù)來產(chǎn)生計數(shù)信號S_FLAG。例如,當通過對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù)而獲得的值達到4時,計數(shù)器鎖存單元240可以同步于變?yōu)檫壿嫺唠娖降亩唐谡袷幮盘朣_ROD來輸出計數(shù)信號S_FLAG。
檢測單元230可以使計數(shù)信號S_FLAG與第一判斷信號JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號作為檢測信號STOP_CAL。在圖9B中,當?shù)谝慌袛嘈盘朖UDGE_PRE切換至邏輯高電平時,因為計數(shù)信號S_FLAG已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗娖剑詸z測單元230可以最終輸出邏輯高電平的檢測信號STOP_CAL。
然后,在檢測信號STOP_CAL被激活為邏輯高電平的狀態(tài)下,當?shù)诙袛嘈盘朖UDGE被激活為邏輯高電平時,校準控制單元210的更新信號發(fā)生單元330可以激活第二更新信號UPDATE_CODE2。操作啟動信號RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE而被去激活。因此,計數(shù)器鎖存單元240可以停止計數(shù)操作。校準控制單元210的第二編碼輸出單元350可以響應(yīng)于第二更新信號UPDATE_CODE2來輸出最終產(chǎn)生的時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>作為校準碼CAL_CODE<0:1>。
延遲電路120可以使用通過上述過程輸出的校準碼CAL_CODE<0:1>來設(shè)置內(nèi)部延遲值。
圖10是校準碼發(fā)生電路100的另一個詳細示圖。在下文中,將簡要描述與圖2中示出的實施例的組件相同的組件。
參見圖10,校準碼發(fā)生電路100可以包括校準操作調(diào)節(jié)單元1000、參考振蕩信號發(fā)生單元1040和短期振蕩信號發(fā)生單元1050。
參考振蕩信號發(fā)生單元1040可以產(chǎn)生參考振蕩信號B_ROD。短期振蕩信號發(fā)生單元1050可以產(chǎn)生短期振蕩信號S_ROD,并響應(yīng)于時段控制碼PRE_CAL_CODE來調(diào)節(jié)短期振蕩信號S_ROD的時段。
校準操作調(diào)節(jié)單元1000可以響應(yīng)于參考振蕩信號B_ROD和短期振蕩信號S_ROD來輸出時段控制碼PRE_CAL_CODE和校準碼CAL_CODE。當參考時段大于短期振蕩信號S_ROD的時段的N倍時,校準操作調(diào)節(jié)單元1000可以產(chǎn)生時段控制碼PRE_CAL_CODE并將時段控制碼PRE_CAL_CODE輸出給短期振蕩信號發(fā)生單元1050,以及當參考時段小于或等于短期振蕩信號S_ROD的時段的N倍時,校準操作調(diào)節(jié)單元1000可以產(chǎn)生校準碼CAL_CODE并將校準碼CAL_CODE輸出給圖1中所示的延遲電路120。
校準操作調(diào)節(jié)單元1000可以包括校準控制單元1010、信號鎖存單元1020和計數(shù)器檢測單元1030。
信號鎖存單元1020可以產(chǎn)生標志信號B_FLAG,所述標志信號B_FLAG在參考振蕩信號B_ROD的每個參考時段中被激活。
計數(shù)器檢測單元1030可以對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù),并在計數(shù)值達到預(yù)定值時激活第一判斷信號JUDGE_PRE。此外,計數(shù)器檢測單元1030可以通過將第一判斷信號JUDGE_PRE延遲預(yù)定時間來激活第二判斷信號JUDGE,并響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE和標志信號B_FLAG來輸出檢測信號STOP_CAL。
校準控制單元1010可以響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE和檢測信號STOP_CAL來輸出時段控制碼PRE_CAL_CODE和校準碼CAL_CODE。校準控制單元1010可以輸出用于重置信號鎖存單元1020的信號重置信號RESTART。此外,校準控制單元1010可以產(chǎn)生操作啟動信號RUN_ROD以用于啟動參考振蕩信號發(fā)生單元1040的操作和短期振蕩信號發(fā)生單元1050的操作。操作啟動信號RUN_ROD也可以用于控制信號鎖存單元1020的操作和計數(shù)器檢測單元1030的操作。
由于校準控制單元1010、參考振蕩信號發(fā)生單元1040和短期振蕩信號發(fā)生單元1050具有與校準控制單元210、參考振蕩信號發(fā)生單元250和短期振蕩信號發(fā)生單元260基本上相同的配置,因此這里省略其詳細描述。
圖11是圖10中所示的信號鎖存單元1020的詳細示圖。
參見圖11,信號鎖存單元1020可以包括第一標志信號發(fā)生單元1110和第二標志信號發(fā)生單元1120。
第一標志信號發(fā)生單元1110可以產(chǎn)生預(yù)標志信號P_FLAG,所述預(yù)標志信號P_FLAG在參考振蕩信號B_ROD的每個參考時段中被激活。
第二標志信號發(fā)生單元1120可以輸出標志信號B_FLAG,所述標志信號B_FLAG通過預(yù)標志信號P_FLAG來設(shè)置以及響應(yīng)于信號重置信號RESTART來重置。在一個實施例中,第二標志信號發(fā)生單元1120可以包括RS鎖存器,該RS鎖存器接收預(yù)標志信號P_FLAG作為設(shè)置信號以及接收信號重置信號RESTART作為重置信號。該RS鎖存器可以包括交叉耦接的NAND鎖存器。
圖12是圖10中所示的計數(shù)器檢測單元1030的詳細示圖。
參見圖12,計數(shù)器檢測單元1030可以包括計數(shù)器1210、第一判斷信號發(fā)生單元1220、第二判斷信號發(fā)生單元1230和檢測信號發(fā)生單元1240。
計數(shù)器1210可以對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù)。在一個實施例中,計數(shù)器1210可以包括串聯(lián)耦接的多個移位寄存器SR。移位寄存器可以響應(yīng)于短期振蕩信號S_ROD的下沿而順序地傳輸高電平信號VDD。移位寄存器可以響應(yīng)于操作啟動信號RUN_ROD來重置。
當計數(shù)值達到預(yù)定值時,第一判斷信號發(fā)生單元1220可以輸出短期振蕩信號S_ROD作為第一判斷信號JUDGE_PRE。在一個實施例中,第一判斷信號發(fā)生單元1220可以包括與非門和反相器,所述與非門和反相器對計數(shù)器1210的輸出信號與短期振蕩信號S_ROD執(zhí)行與運算。
第二判斷信號發(fā)生單元1230可以通過延遲第一判斷信號JUDGE_PRE來產(chǎn)生第二判斷信號JUDGE。在一個實施例中,第二判斷信號發(fā)生單元1230可以包括將第一判斷信號JUDGE_PRE延遲預(yù)定時間的反相器鏈。
檢測信號發(fā)生單元1240可以使標志信號B_FLAG與第一判斷信號JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號作為檢測信號STOP_CAL。在一個實施例中,檢測信號發(fā)生單元1240可以包括觸發(fā)器。
在下文中,參見圖10至圖13B,校準碼發(fā)生電路100的操作將被描述如下。
圖13A和圖13B是用于描述圖10中示出的校準碼發(fā)生電路100的操作的波形圖。 圖13A圖示了參考振蕩信號B_ROD的參考時段大于短期振蕩信號S_ROD的時段的四倍,以及圖13B圖示了參考時段小于短期振蕩信號S_ROD的時段的四倍。
參見圖13A,當校準啟動信號CAL_START被激活時,操作啟動信號RUN_ROD可以被激活。響應(yīng)于操作啟動信號RUN_ROD,可以輸出在參考時段中振蕩的參考振蕩信號B_ROD,以及可以輸出在比參考振蕩時段小的時段中振蕩的短期振蕩信號S_ROD。
計數(shù)器檢測單元1030可以對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù)。當計數(shù)值達到預(yù)定值(例如,4)時,計數(shù)器檢測單元1030可以同步于變?yōu)檫壿嫺唠娖降亩唐谡袷幮盘朣_ROD來激活第一判斷信號JUDGE_PRE。此外,計數(shù)器檢測單元1030可以將第一判斷信號JUDGE_PRE延遲預(yù)定時間,并激活第二判斷信號JUDGE。
操作啟動信號RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE而被去激活。因此,由于操作啟動信號RUN_ROD已經(jīng)響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE而被去激活,因此信號鎖存單元1020可以將預(yù)標志信號P_FLAG維持在邏輯高電平,而不管參考振蕩信號B_ROD的參考時段如何。因此,標志信號B_FLAG可以被維持在邏輯低電平。
計數(shù)器檢測單元1030可以使標志信號B_FLAG與第一判斷信號JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號作為檢測信號STOP_CAL。在圖13A中,當?shù)谝慌袛嘈盘朖UDGE_PRE切換至邏輯高電平時,因為標志信號B_FLAG維持邏輯低電平,所以檢測信號STOP_CAL可以被輸出為邏輯低電平。
然后,在檢測信號STOP_CAL被去激活為邏輯低電平的狀態(tài)下,當?shù)诙袛嘈盘朖UDGE被激活為邏輯高電平時,第一更新信號UPDATE_CODE1可以被激活。操作啟動信號RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE而被去激活。因此,計數(shù)器檢測單元1030的計數(shù)器1210可以停止計數(shù)操作。時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>可以響應(yīng)于第一更新信號UPDATE_CODE1而被輸出。因此,短期振蕩信號S_ROD的時段可以得到調(diào)節(jié)。
當?shù)谝桓滦盘朥PDATE_CODE1被激活之后流逝了預(yù)定時間時,計數(shù)重置信號RESTART可以激活為邏輯低電平。因此,操作啟動信號RUN_ROD可以被重新激活??梢灾貜?fù)上述的過程,直到參考振蕩信號B_ROD的參考時段變?yōu)樾∮诨虻扔诙唐谡袷幮盘朣_ROD的時段的四倍為止。
參見圖13B,響應(yīng)于操作啟動信號RUN_ROD,可以輸出在參考時段中振蕩的參考振蕩信號B_ROD以及在比參考時段小的時段中振蕩的短期振蕩信號S_ROD。
信號鎖存單元1020可以產(chǎn)生在參考振蕩信號B_ROD的每個參考時段中被激活的預(yù) 標志信號P_FLAG,從而產(chǎn)生標志信號B_FLAG。
計數(shù)器檢測單元1030可以對短期振蕩信號S_ROD的時段計數(shù)。當計數(shù)值達到預(yù)定值(例如,4)時,計數(shù)器檢測單元1030可以同步于變?yōu)檫壿嫺唠娖降亩唐谡袷幮盘朣_ROD來激活第一判斷信號JUDGE_PRE。此外,計數(shù)器檢測單元1030可以通過將第一判斷信號JUDGE_PRE延遲預(yù)定時間來激活第二判斷信號JUDGE。然后,計數(shù)器檢測單元1030可以使標志信號B_FLAG與第一判斷信號JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號作為檢測信號STOP_CAL。在圖13A中,當?shù)谝慌袛嘈盘朖UDGE_PRE切換至邏輯高電平時,因為標志信號B_FLAG已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖剑詸z測信號STOP_CAL可以被輸出為邏輯高電平。
然后,在檢測信號STOP_CAL被激活為邏輯高電平的狀態(tài)下,當?shù)诙袛嘈盘朖UDGE被激活為邏輯高電平時,第二更新信號UPDATE_CODE2可以被激活。操作啟動信號RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號JUDGE而被去激活。因此,計數(shù)器檢測單元1030的計數(shù)器1210可以停止計數(shù)操作。響應(yīng)于第二更新信號UPDATE_CODE2,可以輸出最終產(chǎn)生的時段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>作為校準碼CAL_CODE<0:1>。
延遲電路120可以使用通過上述過程而輸出的校準碼CAL_CODE<0:1>來設(shè)置內(nèi)部延遲值。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,由于短RC延遲電路基于長RC延遲電路來校準,因此短RC延遲電路可以被配置為具有與長RC延遲電路的偏斜相對應(yīng)的偏斜。此外,可以使用占據(jù)相對小面積的短RC延遲電路來改善DRAM的電路面積的效率。
雖然已經(jīng)出于說明的目的而描述了各種實施例,但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將明顯的是,在不脫離如所附權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以作出各種改變和修改。