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包括延遲電路的半導(dǎo)體器件及其操作方法與流程

文檔序號(hào):12485360閱讀:542來源:國知局
包括延遲電路的半導(dǎo)體器件及其操作方法與流程

本申請(qǐng)要求于2015年6月19日提交的第10-2015-0087250號(hào)韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),該韓國專利申請(qǐng)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(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體設(shè)計(jì)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(hào)。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(gè)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(shí)施的反相器鏈相比,RC延遲電路對(duì)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(shí)段。例如,在刷新操作期間使用的刷新周期時(shí)間tRFC可以通過具有相當(dāng)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(jì)數(shù)器的電路可以用來設(shè)置刷新周期時(shí)間tRFC。由于刷新操作的激活操作時(shí)段因PVT變化而改變,因此DRAM單元的保持時(shí)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(shí)表現(xiàn)出DRAM的電路面積的效率。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

各種實(shí)施例針對(duì)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(gè)實(shí)施例中,一種半導(dǎo)體器件可以包括:校準(zhǔn)碼發(fā)生電路,適用于基于參考振 蕩信號(hào)而通過調(diào)節(jié)短期振蕩信號(hào)的時(shí)段來產(chǎn)生校準(zhǔn)碼,參考振蕩信號(hào)在參考時(shí)段中振蕩,短期振蕩信號(hào)在比所述參考時(shí)段小的時(shí)段中振蕩;以及延遲電路,適用于基于校準(zhǔn)碼來設(shè)置延遲值。

在一個(gè)實(shí)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(shí)段的參考振蕩信號(hào);產(chǎn)生具有比所述參考時(shí)段小的時(shí)段的短期振蕩信號(hào);基于參考振蕩信號(hào)和短期振蕩信號(hào)來輸出時(shí)段控制碼和校準(zhǔn)碼;基于時(shí)段控制碼來調(diào)節(jié)短期振蕩信號(hào)的時(shí)段;以及基于校準(zhǔn)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(shí)施例的半導(dǎo)體器件的框圖。

圖2是圖1中所示的校準(zhǔn)碼發(fā)生電路的詳細(xì)示圖。

圖3是圖2中所示的校準(zhǔn)控制單元的詳細(xì)示圖。

圖4是圖2中所示的判斷信號(hào)發(fā)生單元和檢測(cè)單元的詳細(xì)示圖。

圖5是圖2中所示的判斷信號(hào)發(fā)生單元和檢測(cè)單元的詳細(xì)示圖。

圖6是圖2中所示的計(jì)數(shù)器鎖存單元的詳細(xì)示圖。

圖7A和圖7B是圖2中所示的參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元的詳細(xì)示圖。

圖8A和圖8B是圖2中所示的短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元的詳細(xì)示圖。

圖9A和圖9B是用于描述圖2中所示的校準(zhǔn)碼發(fā)生電路的操作的波形圖。

圖10是圖1中所示的校準(zhǔn)碼發(fā)生電路的詳細(xì)示圖。

圖11是圖10中所示的信號(hào)鎖存單元的詳細(xì)示圖。

圖12是圖10中所示的計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元的詳細(xì)示圖。

圖13A和圖13B是用于描述圖10中所示的校準(zhǔn)碼發(fā)生電路的操作的波形圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖來更詳細(xì)地描述各種實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以以不同的形式實(shí)現(xiàn),而不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于本文中所闡述的實(shí)施例。相反地,這些實(shí)施例被提供使得本公開將是徹底的和完整的,且這些實(shí)施例將把本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。貫穿本公開,相同的附圖標(biāo)記在本發(fā)明的各種附圖和實(shí)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(shí)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(gè)組件直接耦接至另一個(gè)組 件,還指一個(gè)組件通過中間組件間接地耦接至另一個(gè)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(shí)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(shí)施例的半導(dǎo)體器件可以包括校準(zhǔn)碼發(fā)生電路100和多個(gè)延遲電路120。

響應(yīng)于校準(zhǔn)啟動(dòng)信號(hào)CAL_START,校準(zhǔn)碼發(fā)生電路100可以基于參考振蕩信號(hào)而通過調(diào)節(jié)短期振蕩信號(hào)的時(shí)段來產(chǎn)生校準(zhǔn)碼CAL_CODE。參考振蕩信號(hào)可以在參考時(shí)段中振蕩,而短期振蕩信號(hào)可以在比參考時(shí)段小的時(shí)段中振蕩。延遲電路120可以響應(yīng)于校準(zhǔn)碼CAL_CODE來設(shè)置內(nèi)部延遲值。延遲電路120中的每個(gè)可以包括RC延遲。

圖2是圖1中所示的校準(zhǔn)碼發(fā)生電路100的詳細(xì)示圖。

參見圖2,校準(zhǔn)碼發(fā)生電路100可以包括校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元200、參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260。

參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250可以產(chǎn)生參考振蕩信號(hào)B_ROD。短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260可以產(chǎn)生短期振蕩信號(hào)S_ROD,并響應(yīng)于時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE來調(diào)節(jié)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段。參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260中的每個(gè)可以包括環(huán)形振蕩器延遲(ROD)。

校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元200可以響應(yīng)于參考振蕩信號(hào)B_ROD和短期振蕩信號(hào)S_ROD來輸出時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE或校準(zhǔn)碼CAL_CODE。當(dāng)參考時(shí)段大于短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段的N倍時(shí),校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元200可以將時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE輸出給短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260,以及當(dāng)參考時(shí)段小于或等于短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段的N倍時(shí),校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元200可以將校準(zhǔn)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(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元200可以包括校準(zhǔn)控制單元210、判斷信號(hào)發(fā)生單元220、檢測(cè)單元230和計(jì)數(shù)器鎖存單元240。

判斷信號(hào)發(fā)生單元220可以產(chǎn)生在參考振蕩信號(hào)B_ROD的每個(gè)參考時(shí)段中被激活的第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE,以及通過延遲第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE來產(chǎn)生第二判斷信號(hào)JUDGE。

計(jì)數(shù)器鎖存單元240可以通過對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)來產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號(hào) S_FLAG。

檢測(cè)單元230可以將第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE與計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG進(jìn)行比較,以及輸出檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。

校準(zhǔn)控制單元210可以響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE和檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL來輸出時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE和校準(zhǔn)碼CAL_CODE。校準(zhǔn)控制單元210可以輸出用于重置計(jì)數(shù)器鎖存單元240的計(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART。此外,校準(zhǔn)控制單元210可以產(chǎn)生操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD以用于啟動(dòng)參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250的操作和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260的操作。操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD可以用來控制判斷信號(hào)發(fā)生單元220的操作和計(jì)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(zhǔn)碼發(fā)生電路100的組件。在附圖的描述中,省略對(duì)與整個(gè)半導(dǎo)體器件的操作相關(guān)的重置信號(hào)RSTB的描述。

圖3是圖2中所示的校準(zhǔn)控制單元210的詳細(xì)示圖。

參見圖3,校準(zhǔn)控制單元210可以包括操作啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生單元310、計(jì)數(shù)重置信號(hào)發(fā)生單元320、更新信號(hào)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(dòng)信號(hào)發(fā)生單元310可以產(chǎn)生操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD以用于啟動(dòng)圖2中所示的參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250的操作和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260的操作。操作啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生單元310可以響應(yīng)于校準(zhǔn)啟動(dòng)信號(hào)CAL_START和計(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART來激活操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD,以及響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE來去激活操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD。在一個(gè)實(shí)施例中,操作啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生單元310可以包括RS鎖存器,該RS鎖存器接收校準(zhǔn)啟動(dòng)信號(hào)CAL_START和計(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART作為設(shè)置信號(hào),以及接收第二判斷信號(hào)JUDGE作為重置信號(hào)。RS鎖存器可以包括交叉耦接的NAND鎖存器。

在檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL被去激活的狀態(tài)下,計(jì)數(shù)重置信號(hào)發(fā)生單元320可以在第二判斷信號(hào)JUDGE被激活之后的預(yù)定時(shí)間處產(chǎn)生用于重置圖2中所示的計(jì)數(shù)器鎖存單元240的計(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART。在一個(gè)實(shí)施例中,計(jì)數(shù)重置信號(hào)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(cè)信號(hào)STOP_CAL反相,第一與非門NAND1可以對(duì)第一反相器INV1的輸出和第二判斷信號(hào)JUDGE執(zhí)行與非運(yùn)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(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART。

在檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL被去激活的狀態(tài)下,更新信號(hào)發(fā)生單元330可以在第二判 斷信號(hào)JUDGE被激活時(shí)輸出第一更新信號(hào)UPDATE_CODE1,以及在檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL被激活的狀態(tài)下,更新信號(hào)發(fā)生單元330可以在第二判斷信號(hào)JUDGE被激活時(shí)輸出第二更新信號(hào)UPDATE_CODE2。在一個(gè)實(shí)施例中,更新信號(hào)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(cè)信號(hào)STOP_CAL反相,第一與非門NAND1可以對(duì)第一反相器INV1的輸出與第二判斷信號(hào)JUDGE執(zhí)行與非運(yùn)算,并輸出第一更新信號(hào)UPDATE_CODE1,以及第二與非門NAND2和第二反相器INV2可以對(duì)檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL與第二判斷信號(hào)JUDGE執(zhí)行與(AND)運(yùn)算,并輸出第二更新信號(hào)UPDATE_CODE2。

第一編碼輸出單元340可以響應(yīng)于第一更新信號(hào)UPDATE_CODE1來輸出時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>。在一個(gè)實(shí)施例中,第一編碼輸出單元340可以包括計(jì)數(shù)器CNT,以用于每當(dāng)?shù)谝桓滦盘?hào)UPDATE_CODE1被激活時(shí),所述計(jì)數(shù)器CNT就將時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>遞增計(jì)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(hào)UPDATE_CODE2來輸出校準(zhǔn)碼CAL_CODE<0:1>。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)?shù)诙滦盘?hào)UPDATE_CODE2被激活時(shí),第二編碼輸出單元350可以輸出被最終產(chǎn)生的時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>作為校準(zhǔn)碼CAL_CODE<0:1>。第二編碼輸出單元350可以包括多個(gè)觸發(fā)器(flip-flop)。

圖4是圖2中所示的判斷信號(hào)發(fā)生單元220和檢測(cè)單元230的詳細(xì)示圖。

參見圖4,判斷信號(hào)發(fā)生單元220可以包括第一判斷信號(hào)發(fā)生單元410和第二判斷信號(hào)發(fā)生單元420。

第一判斷信號(hào)發(fā)生單元410可以產(chǎn)生在參考振蕩信號(hào)B_ROD的每個(gè)參考時(shí)段中被激活的第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE。第二判斷信號(hào)發(fā)生單元420可以通過延遲第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE來產(chǎn)生第二判斷信號(hào)JUDGE。

在一個(gè)實(shí)施例中,第一判斷信號(hào)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(dòng)信號(hào)RUN_ROD的激活時(shí)段期間、當(dāng)參考振蕩信號(hào)B_ROD從邏輯高電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗娖綍r(shí)產(chǎn)生第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE作為脈沖信號(hào),以及第二判斷信號(hào)發(fā)生單元420可以包括用于將第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE延遲預(yù)定時(shí)間的反相器鏈。

檢測(cè)單元230可以使計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG與第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。在一個(gè)實(shí)施例中,檢測(cè)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(hào)作為檢測(cè)信號(hào) STOP_CAL。

圖5是圖2中所示的判斷信號(hào)發(fā)生單元220和檢測(cè)單元230的另一個(gè)詳細(xì)示圖。

參見圖5,判斷信號(hào)發(fā)生單元220可以包括第一判斷信號(hào)發(fā)生單元510和第二判斷信號(hào)發(fā)生單元520。

第一判斷信號(hào)發(fā)生單元510可以具有與圖4中示出的第一判斷信號(hào)發(fā)生單元410基本上相同的配置。第二判斷信號(hào)發(fā)生單元520可以將從第一判斷信號(hào)發(fā)生單元510輸出的第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE順序地延遲,并產(chǎn)生兩個(gè)或更多個(gè)中間信號(hào)JUDGE_INT1和JUDGE_INT2。然后,第二判斷信號(hào)發(fā)生單元520可以通過將中間信號(hào)之中的最終信號(hào)JUDGE_INT2延遲來產(chǎn)生第二判斷信號(hào)JUDGE。

檢測(cè)單元230可以包括彼此串聯(lián)耦接的多個(gè)觸發(fā)器以及反相器。例如,檢測(cè)單元230可以包括第一觸發(fā)器532以及兩個(gè)或更多個(gè)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(hào)JUDGE_PRE來輸出計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG,以及所述兩個(gè)或更多個(gè)第二觸發(fā)器534和536可以同步于所述兩個(gè)或更多個(gè)中間信號(hào)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(cè)信號(hào)STOP_CAL。

圖5中示出的檢測(cè)單元230可以記錄計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG與第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE彼此相遇的多個(gè)點(diǎn),并基于計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG與第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE之間的時(shí)序差來準(zhǔn)備亞穩(wěn)態(tài)。

圖6是圖2中所示的計(jì)數(shù)器鎖存單元240的詳細(xì)示圖。

參見圖6,計(jì)數(shù)器鎖存單元240可以包括計(jì)數(shù)器610、傳輸單元620和鎖存單元630。

計(jì)數(shù)器610可以對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中,計(jì)數(shù)器610可以包括串聯(lián)耦接的多個(gè)移位寄存器SR。移位寄存器可以響應(yīng)于短期振蕩信號(hào)S_ROD的下沿來順序地傳輸高電平信號(hào)VDD。移位寄存器可以響應(yīng)于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD而被重置。

傳輸單元620可以在計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)定值時(shí)輸出短期振蕩信號(hào)S_ROD作為輸出信號(hào)P_FLAG。在一個(gè)實(shí)施例中,傳輸單元620可以包括與非門NAND3,所述與非門NAND3對(duì)計(jì)數(shù)器610的輸出信號(hào)與短期振蕩信號(hào)S_ROD執(zhí)行與非運(yùn)算。

鎖存單元630可以輸出計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG,所述計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG通過輸出信號(hào)P_FLAG來設(shè)置以及響應(yīng)于計(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART來重置。在一個(gè)實(shí)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(hào)P_FLAG作為設(shè)置信號(hào)以及接收計(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART作為重置信號(hào)。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(hào)發(fā)生單元250的詳細(xì)示圖,以及圖7B是圖7A中所示的參考RC單元710的詳細(xì)示圖。

參見圖7A,參考振蕩信號(hào)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(duì)小的針對(duì)PVT變化的偏斜變化,并輸出輸入信號(hào)作為具有相對(duì)穩(wěn)定時(shí)段的輸出信號(hào)。第一輸出單元720可以響應(yīng)于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD來選擇性地輸出參考RC單元710的輸出信號(hào)作為參考振蕩信號(hào)B_ROD。在一個(gè)實(shí)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(duì)操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD與參考RC單元710的輸出信號(hào)執(zhí)行與非運(yùn)算。

參見圖7B,參考RC單元710可以將輸出信號(hào)IN1延遲與固定的RC延遲值相對(duì)應(yīng)的時(shí)間,并輸出延遲信號(hào)作為輸出信號(hào)OUT1。由于參考RC單元710具有相對(duì)小的針對(duì)PVT變化的偏斜變化,因此輸入信號(hào)IN1可以被輸出作為具有相對(duì)小的偏斜變化的輸出信號(hào)OUT1。

因此,參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250可以輸出參考振蕩信號(hào)B_ROD,該參考振蕩信號(hào)B_ROD具有相對(duì)小的針對(duì)PVT變化的偏斜變化并且在參考時(shí)段中振蕩。

圖8A是圖2中所示的短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260的詳細(xì)示圖,以及圖8B是圖8A中所示的校準(zhǔn)RC單元810的詳細(xì)示圖。

參見圖8A,短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260可以包括校準(zhǔn)RC單元810和第二輸出單元820。

校準(zhǔn)RC單元810可以響應(yīng)于時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE來校準(zhǔn)輸入信號(hào)的時(shí)段,并輸出具有校準(zhǔn)時(shí)段的輸出信號(hào)。

第二輸出單元820可以響應(yīng)于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD來選擇性地輸出校準(zhǔn)RC單元810的輸出信號(hào)作為短期振蕩信號(hào)B_ROD。在一個(gè)實(shí)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(duì)操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD與參考RC單元810的輸出信號(hào)執(zhí)行與(AND)運(yùn)算。

參見圖8B,校準(zhǔn)RC單元810可以包括第一校準(zhǔn)單元812和第二校準(zhǔn)單元814。第一校準(zhǔn)單元812可以響應(yīng)于時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>來校準(zhǔn)輸入信號(hào)IN2的傳輸節(jié)點(diǎn)的電阻值,以及第二校準(zhǔn)單元814可以響應(yīng)于時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>來校準(zhǔn)輸入信號(hào)IN2的傳輸節(jié)點(diǎn)的電容。在一個(gè)實(shí)施例中,隨著校準(zhǔn)被啟動(dòng)而將時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>順序地產(chǎn)生為“00”->“01”->“10”->“11”,校準(zhǔn)RC單元810的RC延遲值可以逐漸增大。即,隨著校準(zhǔn)RC單元810的RC延遲值逐漸增大以產(chǎn)生最優(yōu)的校準(zhǔn)碼,可以減少校準(zhǔn)時(shí)間。

在下文中,參見圖3至圖9B,將描述校準(zhǔn)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(zhǔn)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(hào)B_ROD的參考時(shí)段大于短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段的四倍,以及圖9B圖示了參考時(shí)段小于短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段的四倍。

參見圖9A,當(dāng)校準(zhǔn)啟動(dòng)信號(hào)CAL_START被激活時(shí),校準(zhǔn)控制單元210的操作啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生單元310可以激活操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD以用于啟動(dòng)參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250的操作和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260的操作。響應(yīng)于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD,參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250可以輸出在參考時(shí)段中振蕩的參考振蕩信號(hào)B_ROD,以及短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260可以輸出在比參考時(shí)段小的時(shí)段中振蕩的短期振蕩信號(hào)S_ROD。

判斷信號(hào)發(fā)生單元220可以產(chǎn)生在參考振蕩信號(hào)B_ROD的每個(gè)參考時(shí)段中被激活的預(yù)判斷信號(hào)JUDGE_PRE,以及通過延遲預(yù)判斷信號(hào)JUDGE_PRE來產(chǎn)生判斷信號(hào)JUDGE。此外,計(jì)數(shù)器鎖存單元240可以通過對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)來產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG。例如,當(dāng)通過對(duì)短期振蕩信號(hào)R_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)而獲得的值達(dá)到4時(shí),計(jì)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(hào)S_ROD來輸出計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG。

檢測(cè)單元230可以使計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG與第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。在圖9A中,當(dāng)?shù)谝慌袛嘈盘?hào)JUDGE_PRE切換至邏輯高電平時(shí),計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG可以轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖?。因此,檢測(cè)單元230可以最終輸出處于邏輯低電平的檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。

然后,在檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL被去激活為邏輯低電平的狀態(tài)下,當(dāng)?shù)诙袛嘈盘?hào)JUDGE被激活為邏輯高電平時(shí),校準(zhǔn)控制單元210的更新信號(hào)發(fā)生單元330可以激活第一更新信號(hào)UPDATE_CODE1。操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE而被去激活。因此,計(jì)數(shù)器鎖存單元240可以停止計(jì)數(shù)操作。響應(yīng)于第一更新信 號(hào)UPDATE_CODE1,校準(zhǔn)控制單元210的第一編碼輸出單元340可以輸出時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>。因此,短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260可以調(diào)節(jié)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段。

當(dāng)?shù)谝桓滦盘?hào)UPDATE_CODE1被激活之后流逝了預(yù)定時(shí)間時(shí),校準(zhǔn)控制單元210的計(jì)數(shù)重置信號(hào)發(fā)生單元320可以將計(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART激活為邏輯低電平。因此,操作啟動(dòng)信號(hào)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(hào)B_ROD的參考時(shí)段變?yōu)樾∮诨虻扔诙唐谡袷幮盘?hào)S_ROD的時(shí)段的四倍為止。

參見圖9B,響應(yīng)于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD,參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250可以輸出在參考時(shí)段中振蕩的參考振蕩信號(hào)B_ROD,以及短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260可以輸出在比參考時(shí)段小的時(shí)段中振蕩的短期振蕩信號(hào)S_ROD。

判斷信號(hào)發(fā)生單元220可以產(chǎn)生在參考振蕩信號(hào)B_ROD的每個(gè)參考時(shí)段中被激活的預(yù)判斷信號(hào)JUDGE_PRE,以及通過延遲預(yù)判斷信號(hào)JUDGE_PRE來產(chǎn)生判斷信號(hào)JUDGE。計(jì)數(shù)器鎖存單元240可以通過對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)來產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG。例如,當(dāng)通過對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)而獲得的值達(dá)到4時(shí),計(jì)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?hào)S_ROD來輸出計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG。

檢測(cè)單元230可以使計(jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG與第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。在圖9B中,當(dāng)?shù)谝慌袛嘈盘?hào)JUDGE_PRE切換至邏輯高電平時(shí),因?yàn)橛?jì)數(shù)信號(hào)S_FLAG已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗娖剑詸z測(cè)單元230可以最終輸出邏輯高電平的檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。

然后,在檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL被激活為邏輯高電平的狀態(tài)下,當(dāng)?shù)诙袛嘈盘?hào)JUDGE被激活為邏輯高電平時(shí),校準(zhǔn)控制單元210的更新信號(hào)發(fā)生單元330可以激活第二更新信號(hào)UPDATE_CODE2。操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE而被去激活。因此,計(jì)數(shù)器鎖存單元240可以停止計(jì)數(shù)操作。校準(zhǔn)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(hào)UPDATE_CODE2來輸出最終產(chǎn)生的時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>作為校準(zhǔn)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(zhǔn)碼CAL_CODE<0:1>來設(shè)置內(nèi)部延遲值。

圖10是校準(zhǔn)碼發(fā)生電路100的另一個(gè)詳細(xì)示圖。在下文中,將簡要描述與圖2中示出的實(shí)施例的組件相同的組件。

參見圖10,校準(zhǔn)碼發(fā)生電路100可以包括校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元1000、參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元1040和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元1050。

參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元1040可以產(chǎn)生參考振蕩信號(hào)B_ROD。短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元1050可以產(chǎn)生短期振蕩信號(hào)S_ROD,并響應(yīng)于時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE來調(diào)節(jié)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段。

校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元1000可以響應(yīng)于參考振蕩信號(hào)B_ROD和短期振蕩信號(hào)S_ROD來輸出時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE和校準(zhǔn)碼CAL_CODE。當(dāng)參考時(shí)段大于短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段的N倍時(shí),校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元1000可以產(chǎn)生時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE并將時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE輸出給短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元1050,以及當(dāng)參考時(shí)段小于或等于短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段的N倍時(shí),校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元1000可以產(chǎn)生校準(zhǔn)碼CAL_CODE并將校準(zhǔn)碼CAL_CODE輸出給圖1中所示的延遲電路120。

校準(zhǔn)操作調(diào)節(jié)單元1000可以包括校準(zhǔn)控制單元1010、信號(hào)鎖存單元1020和計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030。

信號(hào)鎖存單元1020可以產(chǎn)生標(biāo)志信號(hào)B_FLAG,所述標(biāo)志信號(hào)B_FLAG在參考振蕩信號(hào)B_ROD的每個(gè)參考時(shí)段中被激活。

計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù),并在計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)定值時(shí)激活第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE。此外,計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以通過將第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE延遲預(yù)定時(shí)間來激活第二判斷信號(hào)JUDGE,并響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE和標(biāo)志信號(hào)B_FLAG來輸出檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。

校準(zhǔn)控制單元1010可以響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE和檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL來輸出時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE和校準(zhǔn)碼CAL_CODE。校準(zhǔn)控制單元1010可以輸出用于重置信號(hào)鎖存單元1020的信號(hào)重置信號(hào)RESTART。此外,校準(zhǔn)控制單元1010可以產(chǎn)生操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD以用于啟動(dòng)參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元1040的操作和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元1050的操作。操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD也可以用于控制信號(hào)鎖存單元1020的操作和計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030的操作。

由于校準(zhǔn)控制單元1010、參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元1040和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元1050具有與校準(zhǔn)控制單元210、參考振蕩信號(hào)發(fā)生單元250和短期振蕩信號(hào)發(fā)生單元260基本上相同的配置,因此這里省略其詳細(xì)描述。

圖11是圖10中所示的信號(hào)鎖存單元1020的詳細(xì)示圖。

參見圖11,信號(hào)鎖存單元1020可以包括第一標(biāo)志信號(hào)發(fā)生單元1110和第二標(biāo)志信號(hào)發(fā)生單元1120。

第一標(biāo)志信號(hào)發(fā)生單元1110可以產(chǎn)生預(yù)標(biāo)志信號(hào)P_FLAG,所述預(yù)標(biāo)志信號(hào)P_FLAG在參考振蕩信號(hào)B_ROD的每個(gè)參考時(shí)段中被激活。

第二標(biāo)志信號(hào)發(fā)生單元1120可以輸出標(biāo)志信號(hào)B_FLAG,所述標(biāo)志信號(hào)B_FLAG通過預(yù)標(biāo)志信號(hào)P_FLAG來設(shè)置以及響應(yīng)于信號(hào)重置信號(hào)RESTART來重置。在一個(gè)實(shí)施例中,第二標(biāo)志信號(hào)發(fā)生單元1120可以包括RS鎖存器,該RS鎖存器接收預(yù)標(biāo)志信號(hào)P_FLAG作為設(shè)置信號(hào)以及接收信號(hào)重置信號(hào)RESTART作為重置信號(hào)。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(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030的詳細(xì)示圖。

參見圖12,計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以包括計(jì)數(shù)器1210、第一判斷信號(hào)發(fā)生單元1220、第二判斷信號(hào)發(fā)生單元1230和檢測(cè)信號(hào)發(fā)生單元1240。

計(jì)數(shù)器1210可以對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中,計(jì)數(shù)器1210可以包括串聯(lián)耦接的多個(gè)移位寄存器SR。移位寄存器可以響應(yīng)于短期振蕩信號(hào)S_ROD的下沿而順序地傳輸高電平信號(hào)VDD。移位寄存器可以響應(yīng)于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD來重置。

當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)定值時(shí),第一判斷信號(hào)發(fā)生單元1220可以輸出短期振蕩信號(hào)S_ROD作為第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE。在一個(gè)實(shí)施例中,第一判斷信號(hào)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(duì)計(jì)數(shù)器1210的輸出信號(hào)與短期振蕩信號(hào)S_ROD執(zhí)行與運(yùn)算。

第二判斷信號(hào)發(fā)生單元1230可以通過延遲第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE來產(chǎn)生第二判斷信號(hào)JUDGE。在一個(gè)實(shí)施例中,第二判斷信號(hào)發(fā)生單元1230可以包括將第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE延遲預(yù)定時(shí)間的反相器鏈。

檢測(cè)信號(hào)發(fā)生單元1240可以使標(biāo)志信號(hào)B_FLAG與第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。在一個(gè)實(shí)施例中,檢測(cè)信號(hào)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(zhǔn)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(zhǔn)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(hào)B_ROD的參考時(shí)段大于短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段的四倍,以及圖13B圖示了參考時(shí)段小于短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段的四倍。

參見圖13A,當(dāng)校準(zhǔn)啟動(dòng)信號(hào)CAL_START被激活時(shí),操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD可以被激活。響應(yīng)于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD,可以輸出在參考時(shí)段中振蕩的參考振蕩信號(hào)B_ROD,以及可以輸出在比參考振蕩時(shí)段小的時(shí)段中振蕩的短期振蕩信號(hào)S_ROD。

計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)定值(例如,4)時(shí),計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以同步于變?yōu)檫壿嫺唠娖降亩唐谡袷幮盘?hào)S_ROD來激活第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE。此外,計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以將第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE延遲預(yù)定時(shí)間,并激活第二判斷信號(hào)JUDGE。

操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE而被去激活。因此,由于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD已經(jīng)響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE而被去激活,因此信號(hào)鎖存單元1020可以將預(yù)標(biāo)志信號(hào)P_FLAG維持在邏輯高電平,而不管參考振蕩信號(hào)B_ROD的參考時(shí)段如何。因此,標(biāo)志信號(hào)B_FLAG可以被維持在邏輯低電平。

計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以使標(biāo)志信號(hào)B_FLAG與第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。在圖13A中,當(dāng)?shù)谝慌袛嘈盘?hào)JUDGE_PRE切換至邏輯高電平時(shí),因?yàn)闃?biāo)志信號(hào)B_FLAG維持邏輯低電平,所以檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL可以被輸出為邏輯低電平。

然后,在檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL被去激活為邏輯低電平的狀態(tài)下,當(dāng)?shù)诙袛嘈盘?hào)JUDGE被激活為邏輯高電平時(shí),第一更新信號(hào)UPDATE_CODE1可以被激活。操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE而被去激活。因此,計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030的計(jì)數(shù)器1210可以停止計(jì)數(shù)操作。時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>可以響應(yīng)于第一更新信號(hào)UPDATE_CODE1而被輸出。因此,短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段可以得到調(diào)節(jié)。

當(dāng)?shù)谝桓滦盘?hào)UPDATE_CODE1被激活之后流逝了預(yù)定時(shí)間時(shí),計(jì)數(shù)重置信號(hào)RESTART可以激活為邏輯低電平。因此,操作啟動(dòng)信號(hào)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(hào)B_ROD的參考時(shí)段變?yōu)樾∮诨虻扔诙唐谡袷幮盘?hào)S_ROD的時(shí)段的四倍為止。

參見圖13B,響應(yīng)于操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD,可以輸出在參考時(shí)段中振蕩的參考振蕩信號(hào)B_ROD以及在比參考時(shí)段小的時(shí)段中振蕩的短期振蕩信號(hào)S_ROD。

信號(hào)鎖存單元1020可以產(chǎn)生在參考振蕩信號(hào)B_ROD的每個(gè)參考時(shí)段中被激活的預(yù) 標(biāo)志信號(hào)P_FLAG,從而產(chǎn)生標(biāo)志信號(hào)B_FLAG。

計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以對(duì)短期振蕩信號(hào)S_ROD的時(shí)段計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)定值(例如,4)時(shí),計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以同步于變?yōu)檫壿嫺唠娖降亩唐谡袷幮盘?hào)S_ROD來激活第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE。此外,計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以通過將第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE延遲預(yù)定時(shí)間來激活第二判斷信號(hào)JUDGE。然后,計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030可以使標(biāo)志信號(hào)B_FLAG與第一判斷信號(hào)JUDGE_PRE同步,并輸出同步信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL。在圖13A中,當(dāng)?shù)谝慌袛嘈盘?hào)JUDGE_PRE切換至邏輯高電平時(shí),因?yàn)闃?biāo)志信號(hào)B_FLAG已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖?,所以檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL可以被輸出為邏輯高電平。

然后,在檢測(cè)信號(hào)STOP_CAL被激活為邏輯高電平的狀態(tài)下,當(dāng)?shù)诙袛嘈盘?hào)JUDGE被激活為邏輯高電平時(shí),第二更新信號(hào)UPDATE_CODE2可以被激活。操作啟動(dòng)信號(hào)RUN_ROD可以響應(yīng)于第二判斷信號(hào)JUDGE而被去激活。因此,計(jì)數(shù)器檢測(cè)單元1030的計(jì)數(shù)器1210可以停止計(jì)數(shù)操作。響應(yīng)于第二更新信號(hào)UPDATE_CODE2,可以輸出最終產(chǎn)生的時(shí)段控制碼PRE_CAL_CODE<0:1>作為校準(zhǔn)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(zhǔn)碼CAL_CODE<0:1>來設(shè)置內(nèi)部延遲值。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,由于短RC延遲電路基于長RC延遲電路來校準(zhǔn),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(duì)應(yīng)的偏斜。此外,可以使用占據(jù)相對(duì)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(shí)施例,但對(duì)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。

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