[go: up one dir, main page]

KR20020055922A - Delay circuit - Google Patents

Delay circuit Download PDF

Info

Publication number
KR20020055922A
KR20020055922A KR1020000085180A KR20000085180A KR20020055922A KR 20020055922 A KR20020055922 A KR 20020055922A KR 1020000085180 A KR1020000085180 A KR 1020000085180A KR 20000085180 A KR20000085180 A KR 20000085180A KR 20020055922 A KR20020055922 A KR 20020055922A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
voltage
voltage comparator
output signal
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020000085180A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100380158B1 (en
Inventor
조용덕
Original Assignee
박종섭
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박종섭, 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 박종섭
Priority to KR10-2000-0085180A priority Critical patent/KR100380158B1/en
Publication of KR20020055922A publication Critical patent/KR20020055922A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100380158B1 publication Critical patent/KR100380158B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
    • H03K5/133Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals using a chain of active delay devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
    • H03K5/131Digitally controlled

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Pulse Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 지연 회로에 관한 것으로, 제 1 노드에 전류를 공급하기 위한 제 1 정전류원과, 상기 제 1 정전류원을 구동시키기 위한 제 1 스위칭 수단과, 상기 제 1 노드의 전위를 조절하기 위한 제 2 정전류원과, 상기 제 2 정전류원을 구동시키기 위한 제 2 스위칭 수단과, 상기 제 1 노드의 전위에 따라 전류를 충전 및 방전하기 위한 캐패시터와, 제 1 인에이블 신호에 따라 상기 제 1 노드의 전위와 제 1 기준 전압을 비교하여 출력을 결정하기 위한 제 1 전압 비교기와, 제 2 인에이블 신호에 따라 상기 제 1 노드의 전위와 제 2 기준 전압을 비교하여 출력을 결정하기 위한 제 2 전압 비교기와, 상기 제 1 전압 비교기의 출력 신호 및 상기 제 2 전압 비교기의 출력 신호를 래치하기 하여 지연 출력 신호를 출력하기 위한 래치 수단과, 입력 신호와 지연 출력 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 스위칭 수단을 선택적으로 구동하기 위한 제어 신호와 상기 제 1 및 제 2 전압 비교기를 인에이블시키기 위한 제 1 및 제 2 인에이블 신호를 출력하기 위한 제어 수단을 포함하여 이루어져 전원 전압, 온도 및 공정 조건등의 변화에 의해서도 지연 시간의 변화폭이 적은 지연 회로가 제시된다.The present invention relates to a delay circuit, comprising: a first constant current source for supplying current to a first node, a first switching means for driving the first constant current source, and a first source for adjusting the potential of the first node; A second constant current source, second switching means for driving the second constant current source, a capacitor for charging and discharging the current according to the potential of the first node, and a first enable signal for the first node. A first voltage comparator for comparing the potential and the first reference voltage to determine the output, and a second voltage comparator for comparing the potential of the first node and the second reference voltage to determine the output according to the second enable signal Latch means for latching an output signal of the first voltage comparator and an output signal of the second voltage comparator to output a delayed output signal, and an input signal and a delayed output signal. D) control means for selectively driving said first and second switching means and control means for outputting first and second enable signals for enabling said first and second voltage comparators; Delay circuits with small variations in delay time are also proposed by changes in voltage, temperature, and process conditions.

Description

지연 회로{Delay circuit}Delay circuit

본 발명은 지연 회로에 관한 것으로, 특히 입력 신호의 상승 에지(rising edge)와 하강 에지(falling edge)의 지연 시간이 공급 전압, 온도, 공정 변화에도 불구하고 일정한 지연 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to delay circuits, and more particularly to delay circuits in which the rising time of the rising and falling edges of the input signal is constant despite supply voltage, temperature and process variations.

도 1은 반도체 집적 회로에 사용되는 종래의 지연 회로도이다.1 is a conventional delay circuit diagram used in a semiconductor integrated circuit.

인에이블 신호(flag en)가 하이 상태로 인가되면 입력 신호(flag in)가 입력되어 입력 신호(flag in)의 상승 에지(rising edge)에서는 A로 표시된 경로의 다수의 인버터(13 내지 19)를 통해 수십 나노초동안 지연되며, 입력 신호(flag in)의 하강 에지(falling edge)에서는 B로 표시된 경로의 다수의 인버터(20 내지 22)의 경로를 통해 지연된다. 따라서, 이들 경로를 통해 지연된 신호는 각각 제 1 및 제 2 인버터(I11 및 I12)를 통해 반전되어 NAND 게이트(23)로 입력된다. NAND 게이트 (23)는 이들을 논리 조합하여 출력하며, 제 3 내지 제 5 인버터(I13 내지 I15)를 통해 반전 지연되어 출력 신호(flag out)로 출력된다.When the enable signal flag en is applied in a high state, an input signal flag in is input to enable a plurality of inverters 13 to 19 in the path indicated by A at the rising edge of the input signal flag in. Is delayed for several tens of nanoseconds, and through the paths of the multiple inverters 20 to 22 of the path marked B at the falling edge of the input signal. Therefore, the delayed signals through these paths are inverted through the first and second inverters I11 and I12, respectively, and are input to the NAND gate 23. The NAND gate 23 outputs them in a logical combination, and is inverted delayed through the third to fifth inverters I13 to I15 and output as an output flag.

상기와 같은 상승 에지와 하강 에지의 지연 시간은 인버터의 개수와 그에 따른 저항 및 캐패시터의 값에 의해 결정된다.The delay time of the rising edge and the falling edge is determined by the number of inverters and the values of the resistance and the capacitor.

상기한 바와 같은 종래의 지연 회로는 수십 나노초의 지연 시간을 필요로 하는 경우 인버터와 함께 저항과 캐패시터를 여러개 사용해야 한다. 인버터 체인을 사용하여 소정 시간 동안 지연시킴으로써 전압, 온도 및 공정의 변화에 대하여 지연 시간의 변화폭이 매우 크다. 따라서, 제어 신호들의 타이밍을 정확하게 맞추기어렵고, 지연 시간의 변화폭이 허용하는 범위보다 큰 경우 내부 회로에 오동작을 유발할 수도 있다. 또한, 집적 회로 내부에서 저항 및 캐패시터등의 수동 소자 (passive device)를 구현하기 때문에 면적이 증가하며 공정 물질과 공정 변수에 따라 오차값이 크게 차이나게 된다.Conventional delay circuits as described above require multiple resistors and capacitors with an inverter when a delay of tens of nanoseconds is required. By using the inverter chain to delay for a predetermined time, the variation in delay time is very large with respect to changes in voltage, temperature and process. Therefore, it is difficult to accurately match the timing of the control signals, and may cause a malfunction in the internal circuit if the variation in the delay time is larger than the allowable range. In addition, since the passive devices such as resistors and capacitors are implemented in the integrated circuit, the area is increased and the error value is greatly different according to the process material and the process variable.

본 발명의 목적은 전압, 온도 또는 공정의 변화등에도 불구하고 지연 시간의 변화폭이 적은 지연 회로를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a delay circuit having a small variation in delay time despite changes in voltage, temperature, or process.

본 발명의 다른 목적은 인버터 체인과 수동 소자를 사용하는 대신 전압, 온도 또는 공정의 변화등에 불구하고 일정한 크기의 전류를 생성하는 특성을 가진 정전류원, 전류 스위치, 전압 비교기 및 래치 등을 사용하여 지연 시간의 변화폭이 적은 지연 회로를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to use a constant current source, a current switch, a voltage comparator and a latch having a characteristic of generating a constant magnitude of current despite a change in voltage, temperature or process, instead of using an inverter chain and a passive element It is to provide a delay circuit with a small variation in time.

본 발명은 정전류원에서 만들어진 일정한 전류를 전류 스위치를 이용하여 캐패시터에 충전 및 방전시키면서 전압이 시간에 따라 선형적으로 증가 또는 감소하는 원리를 이용한다. 즉, V=Q/C=I*t/C의 기본 관계식에서 전압은 전류와 캐패시터의 용량이 일정하면 시간에 선형적으로 비례하는 관계에 있다. 결국 어떤 신호를 목표로 하는 시간만큼 지연시키기 위하여 이 지연 시간에 해당하는 전압값을 전압 비교기에서 감지한다.The present invention utilizes the principle that the voltage increases or decreases linearly with time while charging and discharging a constant current made from a constant current source to a capacitor using a current switch. In other words, in the basic relationship of V = Q / C = I * t / C, the voltage is linearly proportional to the time when the current and the capacitance of the capacitor are constant. Eventually, the voltage comparator detects the voltage value corresponding to the delay time to delay the signal by the target time.

도 1은 종래의 지연 회로도.1 is a conventional delay circuit diagram.

도 2는 본 발명에 따른 지연 회로의 블럭도.2 is a block diagram of a delay circuit according to the present invention.

도 3은 도 2의 동작 타이밍도.3 is an operation timing diagram of FIG. 2.

도 4는 본 발명에 따른 지연 회로의 일 실시 예를 나타낸 회로도.4 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a delay circuit according to the present invention.

도 5는 도 4의 동작 타이밍도.5 is an operation timing diagram of FIG. 4.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101 : 제 1 정전류원102 : 제 2 정전류원101: first constant current source 102: second constant current source

103 : 제 1 스위칭 수단104 : 제 2 스위칭 수단103: first switching means 104: second switching means

105 : 제 1 전압 비교기106 : 제 2 전압 비교기105: first voltage comparator 106: second voltage comparator

107 : 래치 회로108 : 제어 수단107: latch circuit 108: control means

본 발명에 따른 지연 회로는 제 1 노드에 전류를 공급하기 위한 제 1 정전류원과, 상기 제 1 정전류원을 구동시키기 위한 제 1 스위칭 수단과, 상기 제 1 노드의 전위를 조절하기 위한 제 2 정전류원과, 상기 제 2 정전류원을 구동시키기 위한 제 2 스위칭 수단과, 상기 제 1 노드의 전위에 따라 전류를 충전 및 방전하기 위한 캐패시터와, 제 1 인에이블 신호에 따라 상기 제 1 노드의 전위와 제 1 기준 전압을 비교하여 출력을 결정하기 위한 제 1 전압 비교기와, 제 2 인에이블 신호에 따라 상기 제 1 노드의 전위와 제 2 기준 전압을 비교하여 출력을 결정하기 위한 제 2 전압 비교기와, 상기 제 1 전압 비교기의 출력 신호 및 상기 제 2 전압 비교기의 출력 신호를 래치하기 하여 지연 출력 신호를 출력하기 위한 래치 수단과, 입력 신호와 지연 출력 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 스위칭 수단을 선택적으로 구동하기 위한 제어 신호와 상기 제 1 및 제 2 전압 비교기를 인에이블시키기 위한 제 1 및 제 2 인에이블 신호를 출력하기 위한 제어 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.A delay circuit according to the present invention includes a first constant current source for supplying current to a first node, first switching means for driving the first constant current source, and a second constant current for adjusting the potential of the first node. A source, second switching means for driving said second constant current source, a capacitor for charging and discharging a current in accordance with the potential of said first node, a potential of said first node in accordance with a first enable signal, A first voltage comparator for comparing the first reference voltage to determine the output, a second voltage comparator for comparing the potential of the first node and a second reference voltage according to a second enable signal to determine the output; Latching means for outputting a delayed output signal by latching the output signal of the first voltage comparator and the output signal of the second voltage comparator, and in accordance with the input signal and the delayed output signal. Control means for selectively driving the first and second switching means and control means for outputting first and second enable signals for enabling the first and second voltage comparators. do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 지연 회로의 블럭도로서, 다음과 같이 구성된다.2 is a block diagram of a delay circuit according to the present invention, and is configured as follows.

제 1 정전류원(101)은 제 1 스위칭 수단(103)에 따라 제 1 노드(Q31)에 전류를 공급하기 위한 것으로, 전원 단자(VDD)와 제 1 노드(Q31) 사이에 접속된다. 제 2 정전류원(102)는 제 2 스위칭 수단(104)에 따라 제 1 노드(Q31)의 전위를 조절하기 위한 것으로, 제 1 노드(Q31)와 접지 단자(Vss) 사이에 접속된다. 캐패시터 (C31)는 제 1 노드(Q31)의 전위에 따라 전류를 충전하기 위한 것으로, 제 1 노드(Q31)와 접지 단자(Vss) 사이에 접속된다. 제 1 전압 비교기(105)는 제 1 인에이블 신호(EN1)에 따라 제 1 노드(Q31)의 전위와 제 1 기준 전압(Vr1)을 비교하여 출력을 결정하기 위한 것으로, 제 1 노드(Q31)의 전위를 비반전 입력 단자로 입력하고, 제 1 기준 전압(Vr1)을 반전 입력 단자로 입력한다. 제 2 전압 비교기(106)는 제 2 인에이블 신호(EN2)에 따라 제 1 노드(Q31)의 전위와 제 2 기준 전압(Vr2)을 비교하여 출력을 결정하기 위한 것으로, 제 1 노드(Q31)의 전위를 반전 입력 단자로 입력하고, 제 2 기준 전압(Vr2)을 비반전 입력 단자로 입력한다. 래치 회로(107)는 제 1 및 제 2 NAND 게이트(31 및 32)로 이루어져, 입력되는 데이터를 소정 시간 래치시킨다. 여기서, 제 1 NAND 게이트(31)는 제 1 전압 비교기(105)의 출력 신호와 제 2 NAND 게이트(32)의 출력 신호를 피드백하여 논리 조합하고, 제 2 NAND 게이트(32)는 제 2 전압 비교기(106)의 출력 신호와 제 1 NAND 게이트(31)의 출력 신호를 피드백하여 논리 조합한다. 여기서, 제 1 전압 비교기(105)와 제 1 NAND 게이트(31)의 경로(A)가 상승 에지에서의 지연 경로가 되고, 제 2 전압 비교기(106)과 제 2 NAND 게이트(32)의 경로(B)가 하강 에지에서의 지연 경로가 된다. 제 1 인버터(I21)는 래치 회로(107)의 출력 신호를 반전시켜 소정 시간 지연된 지연 출력 신호(flag out)를 출력한다. 한편, 제어 수단(108)은 입력 신호(flag in)와 지연 출력 신호(flag out)에 따라 제 1 및 제 2 스위칭 수단(103 및 104)를 구동시키기 위한 제어 신호와 제 1 및 제 2 전압 비교기(105 및 106)의 전류 소비를줄이기 위해 필요할 때만 전압 비교기를 인에이블시키기 위한 제 1 및 제 2 인에이블 신호(EN1 및 EN2)를 출력한다.The first constant current source 101 is for supplying current to the first node Q31 in accordance with the first switching means 103 and is connected between the power supply terminal VDD and the first node Q31. The second constant current source 102 is for adjusting the potential of the first node Q31 in accordance with the second switching means 104 and is connected between the first node Q31 and the ground terminal Vss. The capacitor C31 is for charging current according to the potential of the first node Q31 and is connected between the first node Q31 and the ground terminal Vss. The first voltage comparator 105 compares the potential of the first node Q31 and the first reference voltage Vr1 according to the first enable signal EN1 to determine the output. The first node Q31 The potential of is input to the non-inverting input terminal, and the first reference voltage Vr1 is input to the inverting input terminal. The second voltage comparator 106 determines the output by comparing the potential of the first node Q31 and the second reference voltage Vr2 according to the second enable signal EN2. Is input to the inverting input terminal, and the second reference voltage Vr2 is input to the non-inverting input terminal. The latch circuit 107 consists of first and second NAND gates 31 and 32 to latch the input data for a predetermined time. Here, the first NAND gate 31 feedbacks and logically combines the output signal of the first voltage comparator 105 with the output signal of the second NAND gate 32, and the second NAND gate 32 is the second voltage comparator. The output signal of 106 and the output signal of the first NAND gate 31 are fed back and logically combined. Here, the path A of the first voltage comparator 105 and the first NAND gate 31 becomes a delay path at the rising edge, and the path of the second voltage comparator 106 and the second NAND gate 32 ( B) is the delay path at the falling edge. The first inverter I21 inverts the output signal of the latch circuit 107 and outputs a delayed output signal (flag out) delayed by a predetermined time. On the other hand, the control means 108 is a control signal and first and second voltage comparators for driving the first and second switching means 103 and 104 in accordance with an input signal (flag in) and a delayed output signal (flag out). Outputs first and second enable signals EN1 and EN2 for enabling the voltage comparator only when needed to reduce current consumption at 105 and 106.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지연 회로의 구동 방법을 도 3의 동작 타이밍도를 이용하여 설명하면 다음과 같다.The driving method of the delay circuit according to the present invention configured as described above will be described with reference to the operation timing diagram of FIG. 3.

입력 신호(flag in)가 로우 상태에서 하이 상태로 천이하여 인가될 경우(상승 지연 시간에 해당) 제 1 스위칭 수단(103)이 온되어 제 1 정전류원(101)으로 부터 제 1 노드(Q31)에 전류가 공급되고, 이에 의해 캐패시터(C31)에 전류가 충전된다. 시간이 흐름에 따라 제 1 노드(Q31)의 전압은 선형적으로 증가하게 되는데, 제 1 기준 전압(Vr1)보다 제 1 노드(Q31)의 전압이 높아지는 시점에서 제 1 전압 비교기(105)가 이를 감지하게 된다. 결국 입력 신호(flag in)의 상승 에지는 제 1 노드(Q31)의 전압이 제 1 기준 전압(Vr1)에 도달할 때까지 걸리는 시간(t1)만큼 지연된다.When an input signal (flag in) transitions from a low state to a high state (corresponding to a rising delay time), the first switching means 103 is turned on so that the first node Q31 from the first constant current source 101 is turned on. The current is supplied to the capacitor C, thereby charging the capacitor C31. As time passes, the voltage of the first node Q31 increases linearly. At a time when the voltage of the first node Q31 becomes higher than the first reference voltage Vr1, the first voltage comparator 105 does this. Will be detected. As a result, the rising edge of the input signal flag in is delayed by the time t1 until the voltage of the first node Q31 reaches the first reference voltage Vr1.

입력 신호(flag in)가 하이 상태에서 로우 상태로 천이될 경우(하강 지연 시간에 해당) 제 2 스위칭 수단(104)가 온되어 접지 단자(Vss)로 전류 경로를 형성하게 되므로 캐패시터(C31)에 충전된 전류는 접지 단자(Vss)로 방전된다. 따라서, 제 1 노드(Q31)의 전압은 선형적으로 감소하게 되는데, 제 2 전압(Vr2)보다 작게 되는 시점에서 제 2 전압 비교기(106)가 이를 감지하게 된다. 마찬가지로 입력 신호(flag in)의 하강 에지는 제 1 노드(Q31)의 전압이 제 2 기준 전압(Vr2)보다 낮게 내려갈 때까지 걸리는 시간(t2)만큼 지연된다.When the input signal (flag in) transitions from the high state to the low state (corresponding to the falling delay time), the second switching means 104 is turned on to form a current path to the ground terminal Vss, so that the capacitor C31 The charged current is discharged to the ground terminal Vss. Therefore, the voltage of the first node Q31 decreases linearly, and the second voltage comparator 106 detects this when it becomes smaller than the second voltage Vr2. Similarly, the falling edge of the input signal flag in is delayed by the time t2 until the voltage of the first node Q31 falls below the second reference voltage Vr2.

이때, 출력되는 지연 출력 신호(flag out)의 펄스폭은 입력 신호(flag in)의 펄스폭(PW)에서 상승 에지의 지연 시간(t1)을 뺀 시간과 하강 에지의 지연 시간(t2)를 더한 시간이 된다. 여기서, 상승 에지의 지연 시간(t1) 및 하강 에지의 지연 시간(t2)은 제 1 및 제 2 정전류원(101 및 102)의 전류값과 캐패시터(C31)의 용량 및 제 1 및 제 2 기준 전압(Vr1 및 Vr2)의 전압 레벨에 의해 결정된다. 한편, 제 1 전압 비교기(105)는 t3 구간에서 디스에이블시키고, 제 2 전압 비교기(106)는 t4 구간에서 디스에이블시키면 효과적으로 전류 소비를 줄일 수 있다.In this case, the pulse width of the output delayed output flag out is obtained by subtracting the delay time t1 of the rising edge and the delay time t2 of the falling edge from the pulse width PW of the input signal flag in. It's time. Here, the delay time t1 of the rising edge and the delay time t2 of the falling edge are the current values of the first and second constant current sources 101 and 102, the capacitance of the capacitor C31, and the first and second reference voltages. Determined by the voltage levels of (Vr1 and Vr2). On the other hand, when the first voltage comparator 105 is disabled in the t3 section and the second voltage comparator 106 is disabled in the t4 section, the current consumption can be effectively reduced.

도 4는 본 발명에 따른 지연 회로의 일 실시 예를 나타낸 회로도로서, 도 5에 도시된 타이밍도를 이용하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a delay circuit according to the present invention, which will be schematically described with reference to the timing diagram shown in FIG. 5.

정전류원(43)은 파워업 신호(perup)에 따라 구동되는 캐스코드(cascode) 구조의 전류 미러를 갖고, 이때 기준 전류는 전압과 무관하며 저항(R41)값에 주로 의존한다. 또한, 온도에 의한 전류 변화도 무시할 정도로 작다. 한편, 정전류원(43)을 구성하는 MOS 소자들의 채널 길이를 공정에서 허용하는 최소값의 수배 이상으로 설계하고, 각 소자들의 레이아웃시 대칭 배치 및 매칭(matching)을 고려한다면 공정상 변동으로 인한 오차는 거의 무시할 수 있다.The constant current source 43 has a current mirror having a cascode structure driven in accordance with a power-up signal perup, wherein the reference current is independent of voltage and mainly depends on the value of the resistor R41. In addition, the change in current caused by temperature is also negligibly small. On the other hand, if the channel length of the MOS devices constituting the constant current source 43 is designed to be several times the minimum value allowed in the process, and the symmetrical arrangement and matching of each device is considered, the error due to the process variation will be Almost negligible.

전류 스위치(44)는 차동형 전류 스위치로서, 래치 회로(42)의 출력 신호와 래치 회로(42)의 출력 신호가 인버터를 통해 반전된 신호에 의해 캐패시터(C41)에 전하를 충방전시킬 때 제 1 노드(Q41)에 나타나는 전하 재분포(charge redistibution) 현상을 억제할 수 있는 구조이다. 제 1 PMOS 트랜지스터(P41)가 턴온되면 정전류를 캐패시터(C11)에 공급하고, 제 1 NMOS 트랜지스터(N41)가 턴온되면 캐패시터(C11)에서 전하를 빼주는 역할을 한다.The current switch 44 is a differential current switch, which is configured to charge and discharge charges in the capacitor C41 by a signal in which the output signal of the latch circuit 42 and the output signal of the latch circuit 42 are inverted through the inverter. It is a structure that can suppress the charge redistibution phenomenon appearing at the node Q41. When the first PMOS transistor P41 is turned on, the constant current is supplied to the capacitor C11, and when the first NMOS transistor N41 is turned on, the capacitor C11 discharges electric charges.

제 1 및 제 2 전압 비교기(45 및 46)는 제 1 노드(Q41)의 전압을 감지하여 제 1 노드(Q41)의 전압이 제 1 기준 전압(Vr1) 레벨에 도달하면 제 1 전압 비교기(45)의 출력 신호(Vo1)가 로우 상태로 된다. 이때 제 1 전압 비교기(45)는 제어 수단(48)에서 출력되는 제 1 인에이블 신호(EN1)에 의해 디스에이블되어 제 1 전압 비교기(45)의 출력 신호(Vo1)가 다시 하이 상태로 프리차지된다. 그러나, 제 1 및 제 2 NAND 게이트(49 및 50)로 구성된 래치 회로(47)로 인하여 지연 출력 신호(flag out)는 하이 상태로 유지된다. 반대로 제 1 노드(Q41)의 전압이 제 2 기준 전압(Vr2)의 레벨 이하로 떨어지면 제 2 전압 비교기(46)의 출력 신호(Vo2)는 로우 상태로 된다. 이때, 제 2 전압 비교기(46)는 제어 수단(48)의 제 2 인에이블 신호(EN2)에 의해 디스에이블되어 제 2 전압 비교기(46)의 출력 신호(Vo2)가 다시 하이 상태로 프리차지된다. 그러나, 제 1 및 제 2 NAND 게이트(49 및 50)으로 구성된 래치 회로(47)에 의하여 지연 출력 신호(flag out)는 하이 상태로 유지된다. 앞에서와 같이 제 1 및 제 2 전압 비교기(45 및 46)는 제어 수단(48)에서 출력되는 제 1 및 제 2 인에이블 신호(EN1 및 EN2)에 의해 도 3에 나타낸 t1, t2의 전압 감지가 필요한 구간에만 동작을 하므로 전압 비교기의 사용으로 인한 소비 전류를 현저리 줄여준다. 제 1 및 제 2 전압 비교기(45 및 46)의 DC 바이어스를 잡아주는 전류는 정전류원(43)으로부터 제 2 및 제 3 NMOS 트랜지스터(N42 및 N43)로 미러링되므로 전원 전압의 전압 변동에 관계없이 일정한 바이어스 전류가 흐르게 된다. 제1 및 제 2 전압 비교기(45 및 46)을 디스에이블시키는 제어 신호로 사용되는 제 1 및 제 2 인에이블 신호(EN1 및 EN2)는 각각 다음과 같은 로직이 구성된다.The first and second voltage comparators 45 and 46 sense the voltage of the first node Q41 and the first voltage comparator 45 when the voltage of the first node Q41 reaches the first reference voltage Vr1 level. ) Output signal Vo1 goes low. At this time, the first voltage comparator 45 is disabled by the first enable signal EN1 output from the control means 48 so that the output signal Vo1 of the first voltage comparator 45 is again in a high state. do. However, due to the latch circuit 47 consisting of the first and second NAND gates 49 and 50, the delay output signal flag out remains high. On the contrary, when the voltage of the first node Q41 falls below the level of the second reference voltage Vr2, the output signal Vo2 of the second voltage comparator 46 goes low. At this time, the second voltage comparator 46 is disabled by the second enable signal EN2 of the control means 48 so that the output signal Vo2 of the second voltage comparator 46 is precharged to the high state again. . However, the delay output signal flag out is kept high by the latch circuit 47 composed of the first and second NAND gates 49 and 50. As described above, the first and second voltage comparators 45 and 46 have the voltage sensing of t1 and t2 shown in FIG. 3 by the first and second enable signals EN1 and EN2 output from the control means 48. It operates only in the required section, which significantly reduces the current consumption due to the use of a voltage comparator. The DC biasing currents of the first and second voltage comparators 45 and 46 are mirrored from the constant current source 43 to the second and third NMOS transistors N42 and N43 so that they remain constant regardless of the voltage variation of the supply voltage. The bias current flows. The first and second enable signals EN1 and EN2 used as control signals for disabling the first and second voltage comparators 45 and 46 are configured with the following logic, respectively.

EN1 = flag in AND pwrup AND (NOT flag in)EN1 = flag in AND pwrup AND (NOT flag in)

EN2 = (NOT flag in) AND pwrup AND flag outEN2 = (NOT flag in) AND pwrup AND flag out

입력 신호가 일반적인 로우 상태라면 래치 회로(42)의 출력 신호는 로우 상태이므로 제 1 NMOS 트랜지스터(N41)가 턴온되어 제 1 노드(Q41)의 전위는 항상 로우 상태를 유지하고 있으므로 캐패시터(C41)에 저장되는 전하는 없다. 따라서, 제 1 노드(Q41)에 오프셋은 0이다. 파워업 신호(pwrup)는 회로의 오동작을 방지하기 위해 각 노드들을 적절히 초기화시키는 신호로서 전원 전압이 인가된 후 자동으로 수행된다.If the input signal is in a low state, since the output signal of the latch circuit 42 is in a low state, since the first NMOS transistor N41 is turned on and the potential of the first node Q41 is always kept low, the capacitor C41 There is no charge stored. Therefore, the offset at the first node Q41 is zero. The power-up signal pwrup is a signal for properly initializing each node to prevent malfunction of the circuit and is automatically performed after the power supply voltage is applied.

상기 본 발명에 따른 지연 회로의 일 실시 예의 회로에서 지연 시간은 정전류원(43)의 크기를 결정하는 저항(R41)의 값과 제 1 및 제 2 기준 전압(Vr1 및 Vr2)의 기준 전압 레벨로 도 3의 t1, t2, 즉 상승 에지에서의 지연 시간과 하강 에지에서의 지연 시간을 각각 상대적, 독립적으로 조절할 수 있다. 제 1 및 제 2 기준 전압(Vr1 및 Vr2)을 고정시키고 저항(R41)의 값을 변화시키면 t1, t2의 지연 시간은 동일한 값으로 천이된다. 만약 저항(R41)의 값을 고정시키고 제 1 및 제 2 기준 전압(Vr1 및 Vr2) 레벨을 조정하면 t1, t2의 지연 시간은 각기 달리 천이되므로 독립적으로 조절할 수 있다.In the circuit of the embodiment of the delay circuit according to the present invention, the delay time is a value of the resistor R41 that determines the size of the constant current source 43 and the reference voltage levels of the first and second reference voltages Vr1 and Vr2. T1 and t2 of FIG. 3, that is, the delay time on the rising edge and the delay time on the falling edge may be adjusted relatively and independently. When the first and second reference voltages Vr1 and Vr2 are fixed and the value of the resistor R41 is changed, the delay times of t1 and t2 are shifted to the same value. If the value of the resistor R41 is fixed and the levels of the first and second reference voltages Vr1 and Vr2 are adjusted, the delay times of t1 and t2 are different from each other and thus can be adjusted independently.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.

첫째, 전원 전압, 온도, 공정 변화 등에 의한 지연 시간의 영향이 최소화되므로 외부 환경에 대하여 안정적인 동작을 하는 반도체 회로의 설계가 용이하다.First, since the influence of delay time due to power supply voltage, temperature, process change, etc. is minimized, it is easy to design a semiconductor circuit that operates stably with respect to the external environment.

둘째, 다수의 인버터 체인과 저항 및 캐패시터와 같은 수동 소자를 사용하지 않음으로써 레이아웃 사이즈를 현저히 줄일 수 있다.Second, layout size can be significantly reduced by not using multiple inverter chains and passive components such as resistors and capacitors.

셋째, 매우 큰 지연 시간을 갖기 위한 지연 회로에서는 펄스의 회전율(slew rate)이 매우 완만하게 설계되므로 CMOS 소자에서 필연적으로 발생하는 단락 회로 전류(short circuit current)가 증가하게 된다. 더불어 사용된 인버터의 개수만큼 스위칭이 발생되므로 다이나믹 전류도 크게 된다. 그러나 본 발명의 회로에서는 전압 비교기의 기준 전압에서만 스위칭이 한번씩 일어나며 전압 비교기의 동작이 필요할 때만 전류를 소비하므로 기존의 구조에 비해 전류 소비가 매우 적다.Third, in the delay circuit for having a very large delay time, the slew rate of the pulse is designed to be very gentle, thereby increasing the short circuit current inevitably generated in the CMOS device. In addition, switching occurs as many inverters as used, resulting in a higher dynamic current. However, in the circuit of the present invention, the switching occurs only once in the reference voltage of the voltage comparator and consumes current only when the voltage comparator needs to be operated. Thus, the current consumption is very low compared to the conventional structure.

Claims (6)

제 1 노드에 전류를 공급하기 위한 제 1 정전류원과,A first constant current source for supplying current to the first node, 상기 제 1 정전류원을 구동시키기 위한 제 1 스위칭 수단과,First switching means for driving said first constant current source; 상기 제 1 노드의 전위를 조절하기 위한 제 2 정전류원과,A second constant current source for adjusting the potential of the first node; 상기 제 2 정전류원을 구동시키기 위한 제 2 스위칭 수단과,Second switching means for driving the second constant current source; 상기 제 1 노드의 전위에 따라 전류를 충전 및 방전하기 위한 캐패시터와,A capacitor for charging and discharging current according to the potential of the first node; 제 1 인에이블 신호에 따라 상기 제 1 노드의 전위와 제 1 기준 전압을 비교하여 출력을 결정하기 위한 제 1 전압 비교기와,A first voltage comparator for determining an output by comparing a potential of the first node and a first reference voltage according to a first enable signal; 제 2 인에이블 신호에 따라 상기 제 1 노드의 전위와 제 2 기준 전압을 비교하여 출력을 결정하기 위한 제 2 전압 비교기와,A second voltage comparator for determining an output by comparing a potential of the first node and a second reference voltage according to a second enable signal; 상기 제 1 전압 비교기의 출력 신호 및 상기 제 2 전압 비교기의 출력 신호를 래치하기 하여 지연 출력 신호를 출력하기 위한 래치 수단과,Latch means for outputting a delayed output signal by latching an output signal of the first voltage comparator and an output signal of the second voltage comparator; 입력 신호와 지연 출력 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 스위칭 수단을 선택적으로 구동하기 위한 제어 신호와 상기 제 1 및 제 2 전압 비교기를 인에이블시키기 위한 제 1 및 제 2 인에이블 신호를 출력하기 위한 제어 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지연 회로.For outputting a control signal for selectively driving the first and second switching means and a first and second enable signal for enabling the first and second voltage comparators in accordance with an input signal and a delayed output signal. A delay circuit comprising a control means. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전압 비교기는 상기 제 1 노드의 전위를 비반전 입력 단자로 입력하고, 상기 제 1 기준 전압을 반전 입력 단자로 입력하여 비교하는 것을 특징으로 하는 지연 회로.The delay circuit of claim 1, wherein the first voltage comparator inputs a potential of the first node to a non-inverting input terminal, and inputs and compares the first reference voltage to an inverting input terminal. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전압 비교기는 상기 제 1 노드의 전위를 반전 입력 단자로 입력하고, 상기 제 2 기준 전압을 비반전 입력 단자로 입력하여 비교하는 것을 특징으로 하는 지연 회로.The delay circuit of claim 1, wherein the second voltage comparator inputs a potential of the first node to an inverting input terminal and compares the second reference voltage to a non-inverting input terminal. 제 1 항에 있어서, 상기 래치 회로는 제 1 및 제 2 NAND 게이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 지연 회로.2. The delay circuit of claim 1, wherein the latch circuit comprises first and second NAND gates. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 래치 회로는 상기 제 1 전압 비교기의 출력 신호와 상기 제 2 NAND 게이트의 출력 신호를 피드백 입력하는 제 1 NAND 게이트와,5. The gate driving circuit of claim 1, wherein the first latch circuit comprises: a first NAND gate configured to feedback input an output signal of the first voltage comparator and an output signal of the second NAND gate; 상기 제 2 전압 비교기의 출력 신호와 상기 제 1 NAND 게이트의 출력 신호를 피드백 입력하는 제 2 NAND 게이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 지연 회로.And a second NAND gate configured to feedback input the output signal of the second voltage comparator and the output signal of the first NAND gate. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 전압 비교기 및 상기 제 1 NAND 게이트의 출력이 상기 입력 신호의 상승 에지에서의 지연 경로가 되고, 상기 제 2 전압 비교기 및 상기 제 2 NAND 게이트의 출력이 상기 입력 신호의 하강 에지에서의 지연 경로가 되는 것을 특징으로 하는 지연 회로.5. The output of the second voltage comparator and the second NAND gate of claim 1, wherein an output of the first voltage comparator and the first NAND gate is a delay path at a rising edge of the input signal. And a delay path at the falling edge of the input signal.
KR10-2000-0085180A 2000-12-29 2000-12-29 Delay circuit Expired - Fee Related KR100380158B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0085180A KR100380158B1 (en) 2000-12-29 2000-12-29 Delay circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0085180A KR100380158B1 (en) 2000-12-29 2000-12-29 Delay circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020055922A true KR20020055922A (en) 2002-07-10
KR100380158B1 KR100380158B1 (en) 2003-04-11

Family

ID=27688437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0085180A Expired - Fee Related KR100380158B1 (en) 2000-12-29 2000-12-29 Delay circuit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100380158B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948076B1 (en) * 2008-04-14 2010-03-16 주식회사 하이닉스반도체 Delay circuit and semiconductor memory device including same
CN103391101A (en) * 2013-07-29 2013-11-13 江苏物联网研究发展中心 Mono-pulse time-domain amplifier based on charge-discharge structure

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60136412A (en) * 1983-12-26 1985-07-19 Toshiba Corp Voltage controlled variable frequency pulse oscillator
JP2535736B2 (en) * 1988-03-23 1996-09-18 高エネルギー物理学研究所長 High precision multi-stage delay circuit
KR920004916B1 (en) * 1989-11-14 1992-06-22 삼성전자 주식회사 Phase delay circuit of pulse
JP3222308B2 (en) * 1993-04-02 2001-10-29 セイコーインスツルメンツ株式会社 Electric signal delay circuit
JPH10256887A (en) * 1997-03-14 1998-09-25 Hitachi Ltd Signal delay circuit and signal processing device using the same
US6163196A (en) * 1998-04-28 2000-12-19 National Semiconductor Corporation Micropower delay circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948076B1 (en) * 2008-04-14 2010-03-16 주식회사 하이닉스반도체 Delay circuit and semiconductor memory device including same
US7728643B2 (en) 2008-04-14 2010-06-01 Hynix Semiconductor, Inc. Delay circuit and semiconductor memory device including the same
CN103391101A (en) * 2013-07-29 2013-11-13 江苏物联网研究发展中心 Mono-pulse time-domain amplifier based on charge-discharge structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR100380158B1 (en) 2003-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100301368B1 (en) Power On Reset Circuit
US4853654A (en) MOS semiconductor circuit
KR100253779B1 (en) Internal power-source potential supply circuit, step-up potential generating system, output potential supply circuit, and semiconductor memory
KR0132641B1 (en) Substrate circuit
KR100623614B1 (en) Internal Power Generator in Semiconductor Memory Devices
KR19990042470A (en) Power consumption suppressing circuit
US20050270077A1 (en) Method and apparatus for providing a power-on reset signal
US6411554B1 (en) High voltage switch circuit having transistors and semiconductor memory device provided with the same
KR101200946B1 (en) Pulse width modulation circuit
US8629711B2 (en) Precise control component for a substarate potential regulation circuit
KR100370233B1 (en) Input buffer circuit
KR100572651B1 (en) Delay circuit
US5610542A (en) Power-up detection circuit
US6958641B2 (en) Delay circuit with more-responsively adapting delay time
KR100380158B1 (en) Delay circuit
KR102572587B1 (en) Comparator and oscillation circuit
KR100799120B1 (en) Delay circuit
EP1109317A1 (en) A controller oscillator system and method
JP4392894B2 (en) Semiconductor memory device
JPH07303035A (en) Voltage on reset circuit
KR100554840B1 (en) Power-up signal generator
JPH11326398A (en) Voltage detection circuit
KR100940825B1 (en) Power-Up Circuits in Semiconductor Integrated Circuits
KR100365425B1 (en) High-Speed low static current reference circuit
US7463074B2 (en) Integrated circuit and method for generating a ready signal

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R17-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110325

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20120402

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20120402

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000