专利名称：相位混合器以及具有相位混合器的延迟锁定环的制作方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及一种相位混合器和延迟锁定环。
背景技术：
相位混合器是一种将具有不同相位的两个信号混合并产生具有处于两个信号的相位之间的中间相位的混合信号的电路。相位混合器产生的混合信号的相位根据两个信号的混合比而改变。例如，如果第一信号和第二信号按M:N的比混合，则随着M/N增大，混合信号的相位接近第一信号的相位，而随着M/N减小，混合信号的相位接近第二信号的相位。由于相位混合器可将混合信号的相位精细地控制在两个信号的相位之间，因此，相位混合器用于延迟锁定环(DLL)等中。图1是现有的相位混合器的配置图。参见图1，相位混合器包括第一驱动器110、第二驱动器120以及缓冲器130。在下文中，将参见图1来描述相位混合器的操作。第一驱动器110用响应于码⑶〈0:3>确定的驱动力将第一时钟FCLK驱动到混合节点丽。对于这个操作，第一驱动器110包括多个反相器111至114，所述反相器111至114由码⑶〈0:3>的各个比特⑶〈0>至⑶〈3>来激活或去激活。第二驱动器120用响应于反相码⑶B〈0: 3>确定的驱动力将第二时钟SCLK驱动到混合节点MN，反相码⑶B〈0:3>是通过将码⑶〈0:3>反相而获得的。根据一个实例，第二驱动器120包括多个反相器121至124，所述多个反相器121至124由反相码⑶B〈0:3>的各个比特⑶B〈0>至⑶B〈3>来激活或去激活。出于说明目的，码⑶〈0:3>的各个比特⑶〈0>至⑶〈3>和反相码CDB〈0:3>的各个比特⑶B〈0>至⑶B〈3>是反相的关系。缓冲器130缓冲混合节点丽的信号，并将缓冲的信号输出到输出节点OUT。对于这个操作，缓冲器130可以是反相器，所述反相器在混合节点MN的电压电平比参考电平(逻辑阈值，即，用于区分高电平和低电平的参考电压)低时将高电平输出到输出节点0UT，而在混合节点MN的电压电平比参考电平高时将低电平输出到输出节点OUT。 随着在码⑶〈O: 3>的各个比特之中具有高值“ I ”的比特数目增加，第一驱动器110越来越强地将第一时钟FCLK输出驱动到混合节点丽，且随着在反相码⑶B〈0:3>的各个比特中具有高值“I”的比特数目增加，第二驱动器120越来越强地将第二时钟SCLK输出驱动到混合节点MN。例如，如果码CD<0:3>的值是“0001”(反相码CDB<0:3>的值是“1110”)，则用于将第一时钟FCLK驱动到混合节点MN的驱动力和用于将第二时钟SCLK驱动到混合节点丽的驱动力之间的比变成1:3。如果码CD〈0:3>的值是“0111”(反相码⑶B〈0:3>的值是“1000”)，则用于将第一时钟FCLK驱动到混合节点丽的驱动力和用于将第二时钟SCLK驱动到混合节点丽的驱动力之间的比变成3:1。如果码⑶〈O: 3>的值是“ 1111”(反相码⑶B〈0:3>的值是“0000”)，则例如仅将第一时钟FCLK驱动到混合节点丽，而如果码CD〈0:3>的值是“0000”(反相码CDB〈0:3>的值是“ 1111”)，则例如仅将第二时钟SCLK驱动到混合节点丽。输出到输出节点OUT的信号(在下文中，称作为输出信号OUT)的相位根据用于将第一时钟FCLK和第二时钟SCLK驱动到混合节点MN的驱动力而改变。相位混合器可以用作用于精细地控制延迟锁定环(DLL)中的时钟的相位的精细延迟线。关于将相位混合器用作延迟锁定环的精细延迟线的细节，在韩国专利申请No. 10-2009-0133426 (题为“延迟锁定环电路”)中公开了这些细节，其全部内容通过引用合并于此。当相位混合器用于延迟锁定环中时，为了抑制抖动(jitter)的发生，相位混合器的输出信号的相位改变量相对于码CD〈0:3>的改变是恒定的。也就是说，在码CD〈0:3>从“ 0000 ” 改变成 “ 0001”、从 “ 0001 ” 改变成 “0011 ”、从 “0011 ” 改变成 “ 0111” 以及从 “ 0111”改变成“ 1111”的情况下，相位混合器的输出信号的相位改变量彼此相同(即，在将第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差分为四个相等时段时，每当将码CD〈0: 3>的值改变单位值(例如，I个比特)时，相位混合器的输出信号的相位被改变等于单位值的时段)。一般而言，当第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差小时，相位混合器如上所述操作。然而，随着第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差增加，相位混合器偏离上述操作。图2是说明随着第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差增加，现有的相位混合器中的特征的波形图。出于说明目的，在图2中独立地示出第一时钟FCLK和第二时钟SCLK的波形，假设码 CD〈0: 3> 从“ 0000 ” 顺序改变成“ 0001 ”、“ 0011 ” 以及“ 0111 ”(反相码 CDB〈0: 3> 从“ 1111，，顺序改变成“ 1110”、“ 1100”以及“ 1000”)。在混合节点丽处产生的信号(在下文中，称作为“混合信号MN”)的波形与第一时钟FCLK的波形和第二时钟SCLK的波形相互求和的波形相对应(每次，第一时钟FCLK的值和第二时钟SCLK的值的总和变成混合信号丽的值)。根据混合信号MN的电平比参考电平201是高还是低(混合信号MN具有高电平或低电平)，来将高电平或低电平输出到输出节点OUT。因此，参考电平201和混合信号丽彼此相交的时刻Al至A4与输出信号OUT的逻辑值改变的时刻相对应。因而，通过观察参考电平201和混合信号丽彼此相交的时刻Al至A4随着码⑶〈O: 3>的值改变而如何移动，来随着码CD〈0:3>的值的确定来改变输出信号OUT的相位的变化。参见图2，可以看出，当第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差大时，随着码CD〈0:3>从“0000”顺序改变成“0001”、“0011”以及“0111”，输出信号OUT的相位改变量202、203以及204不是恒定的(相位改变量202、203以及204逐渐增大)。换言之，当第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差大时，即使将码⑶〈O: 3>顺序地改变单位值(例如，I位)，输出信号OUT的相位改变量也不恒定。由于这种特点，抖动在延迟锁定环中很可能增大。
发明内容
本发明的一个实施例涉及一种相位混合器，所述相位混合器即使在混合具有大的相位差的两个信号时，也可以根据用于控制混合比的码的值以精确的比来混合相位。根据本发明的一个实施例，一种相位混合器包括第一驱动器，所述第一驱动器被配置成用由第一设定值确定的驱动力将第一输入信号驱动到混合节点；第二驱动器，所述第二驱动器被配置成用由第二设定值确定的驱动力将第二输入信号驱动到混合节点；以及转换速率(slew rate)控制单元,所述转换速率控制单元被配置成控制混合节点处的转换速率。根据本发明的另一个实施例，一种延迟锁定环包括第一延迟单元，所述第一延迟单元被配置成将输入时钟延迟并产生第一时钟；第二延迟单元，所述第二延迟单元被配置成将输入时钟延迟并产生第二时钟；第一驱动器，所述第一驱动器被配置成用由第一设定值确定的驱动力将第一时钟驱动到混合节点；第二驱动器，第二驱动器被配置成用由第二设定值确定的驱动力将第二时钟驱动到混合节点；转换速率控制单元，所述转换速率控制单元被配置成控制混合节点处的转换速率；缓冲器，所述缓冲器被配置成将混合节点的信号缓冲并将缓冲的信号输出到输出节点；复制延迟单元，所述复制延迟单元被配置成将输出到输出节点的时钟延迟，并产生反馈时钟；相位比较单元，所述相位比较单元被配置成比较输入时钟与反馈时钟的相位；以及控制单元，所述控制单元被配置成响应于相位比较单元的比较结果而控制第一延迟单元和第二延迟单元的延迟值，并产生第一设定值和第二设定值。根据本发明的另一个实施例，一种相位混合器包括相位混合单元，所述相位混合单元被配置成以由设定值确定的比来混合第一输入信号和第二输入信号，并将从混合获得的信号输出到混合节点；以及转换速率控制单元，所述转换速率控制单元被配置成控制混合节点处的转换速率。
图1是现有的相位混合器的配置图。图2是说明随着第一时钟和第二时钟之间的相位差的增加，现有的相位混合器中的特点的波形图。图3是根据本发明的一个实施例的相位混合器的配置图。图4是说明当第一输入信号与第二输入信号之间的相位差比参考值大时，根据本发明的实施例的相位混合器的操作的波形图。图5是根据本发明的另一个实施例的延迟锁定环的配置图。图6是根据本发明的另一个实施例的相位混合器的配置图。
具体实施例方式下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。但是，本发明可以用不同的方式实施，而不应解释为限定为本文所提供的实施例。确切地说，提供这些实施例使得本说明书清楚和完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在本说明书中，相同的附图标记在本发明的不同附图与实施例中表示相同的部分。在以下描述中，“高”电平、逻辑“高”值、“高”、逻辑值“I”以及“I”每个都表示逻辑高值，而“低”电平、逻辑“低”值、“低”、逻辑值“0”以及“0”每个都表示逻辑低值。每个信号被激活时的电平可以是“高”电平或“低”电平(信号被去激活时的电平与信号被激活时的电平相反)，且可以针对不同信号和不同设计需要而改变。图3是根据本发明的一个实施例的相位混合器的配置图。参见图3，一种相位混合器可以包括第一驱动器310，所述第一驱动器310被配置成用由第一设定值SET1〈0:3>确定的驱动力将第一输入信号FCLK驱动到混合节点MN ;第二驱动器320，所述第二驱动器320被配置成用由第二设定值SET2〈0: 3>确定的驱动力将第二输入信号SCLK驱动到混合节点MN ;转换速率控制单元330，所述转换速率控制单元330被配置成控制混合节点MN处的转换速率；以及缓冲器340，所述缓冲器340被配置成缓冲混合节点MN处的信号并将缓冲的信号输出到输出节点OUT。第一输入信号FCLK、第二输入信号SCLK以及输出到输出节点OUT的信号(在下文中，称作为“输出信号OUT”)可以是时钟信号。转换速率意为每单位时间的输出电压的最大变化率，且以V/ii s (电压每微秒)来表示。如果转换速率大，则输出电压变化的速度变快，而如果转换速率小，则输出电压变化的速度变慢。第一设定值SET1〈0: 3>和第二设定值SET2〈0: 3>可以是单个比特或多个比特的二进制码。在下文中，出于说明目的，将使用4个比特的二进制信号。在下文中，将参见图3来描述相位混合器的操作。第一驱动器310用响应于第一设定值SET1〈0:3>而确定的驱动力将第一输入信号FCLK驱动到混合节点MN。根据一个实例，第一驱动器310可以包括多个第一单位驱动器311至314，所述第一单位驱动器311至314响应于第一设定值SET1〈0:3>的各个比特SET1〈0>至SET1〈3>而被激活或被去激活。在多个第一单位驱动器311至314中，一个或更多个第一单位驱动器可以被激活并将第一输入信号FCLK驱动到混合节点MN，且一个或更多个第一单位驱动器可以被去激活，而不将第一输入信号FCLK驱动到混合节点MN。因此，根据在多个第一单位驱动器311至314中被激活的第一单位驱动器的数目，来确定将第一输入信号FCLK驱动到混合节点MN的驱动力。尽管从图3可以看出，第一单位驱动器可以是用于将输入反相并将反相的输入驱动作为输出的反相器，但本发明不限于此。第一单位驱动器可以是用于缓冲输入并将缓冲的输入驱动作为输出的电路，或用于将输入传送作为输出的电路。第一驱动器310并非限于图3所示的配置，且任何电路可以用作第一驱动器310，只要这些电路可以执行用根据第一设定值SET1〈0:3>确定的驱动力将第一输入信号FCLK驱动到混合节点丽的操作。第二驱动器320用响应于第二设定值SET2〈0:3> (即，SET2〈0:3>和SET2B〈0:3>)而确定的驱动力将第二输入信号SCLK驱动到混合节点MN。对于这个操作，第二驱动器320可以包括多个第二单位驱动器321至324，所述多个第二单位驱动器321至324响应于第二设定值SET2〈0:3>的各个比特SET2〈0>至SET2〈3>而被激活或被去激活。在多个第二单位驱动器321至324之中，一个或更多个第二单位驱动器可以被激活且将第二输入信号SCLK驱动到混合节点MN，且一个或更多个第二单位驱动器可以被去激活，而不将第二输入信号SCLK驱动到混合节点MN。因而，根据在多个第二单位驱动器321至324之中被激活的第二单位驱动器的数目，来确定将第二输入信号SCLK驱动到混合节点MN的驱动力。尽管从图3可以看出，第二单位驱动器可以是用于将输入反相并将反相的输入作为输出驱动的反相器，但本发明并非限于此。第二单位驱动器可以是用于将输入缓冲并将缓冲的输入驱动作为输出的电路，或用于将输入传送作为输出的电路。第二驱动器320并非限于图3所示的配置，且任何电路可以用作第二驱动器320，只要这些电路可以执行用根据第二设定值SET2<0:3>确定的驱动力将第二输入信号SCLK驱动到混合节点MN的操作。这里，可以恒定地维持第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>的总和。具体地，在将第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>的总和恒定地维持为“ 1111”的情况下，第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>是它们的逻辑值相对彼此反相的关系。例如，如果第一设定值SET1〈0:3>是“0011”，则第二设定值SET2〈0:3>变成通过将“0011”反相而获得的“1100”，且如果第一设定值SET1〈0:3>是“0111”，则第二设定值SET2〈0:3>变成通过将“0111”反相而获得的“1000”。供作参考，SET1B<0:3>是通过将第一设定值SET1〈0: 3>反相而获得的信号，且SET2B〈0: 3>是通过将第二设定值SET2〈0: 3>反相而获得的信号。如以上参见图1的描述，响应于码⑶〈O: 3>的值和反相码⑶B〈0:3>的值来确定根据第一设定值SET1〈0: 3>和第二设定值SET2〈0: 3>将第一输入信号FCLK和第二输入信号SCLK驱动到混合节点MN的比。第一设定值SET1〈0: 3>与码⑶〈O: 3>相对应，且第二设定值SET2<0:3>与反相码CDB〈0:3>相对应。转换速率控制单元330控制混合节点MN处的转换速率。如果第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大，则转换速率控制单元330降低混合节点MN处的转换速率。也就是说，如果第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大，则转换速率控制单元330使混合节点MN的电压变化变慢(波形的斜率在混合节点MN的电压相对时间改变的示图中减小)。在下文中，附图标记330A表示转换速率控制单元330的第一实例，且附图标记330B表示转换速率控制单元330的第二实例。对于上述操作，在第一示例性实施例330A中，转换速率控制单元330可以包括晶体管331A，所述晶体管331A具有与混合节点MN连接的一个端部和与内部节点NO连接的另一端部，且响应于控制信号SL而被导通或关断,所述控制信号SL在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大时被激活；以及电容器332A，所述电容器332A具有与内部节点NO连接的一个端部和被施加接地电压VSS的另一端部。晶体管331A和电容器332A的位置可以彼此交换。即，电容器332A可以连接在混合节点丽与内部节点NO之间，且晶体管331A可以具有与内部节点NO连接的一个端部和被施加接地电压VSS的另一端部。电容器332A执行使与电容器332A连接的节点的电压稳定而不波动的功能。因此，如果控制信号SL被激活(具有高电平)，则晶体管331A导通，且电容器332A的一个端部与混合节点MN电连接。由于这个事实，混合节点MN的电压改变的速度变慢(转换速率减小)。相反地，如果控制信号SL被去激活(具有低电平)，则晶体管332A关断，且混合节点MN与电容器332A的一个端部彼此电断开。由于这个事实，混合节点MN的电压改变的速度变快(转换速率增大)。另外，在第二示例性实施例330B中，转换速率控制单元330可以包括晶体管331B，所述晶体管331B具有与混合节点丽连接的一个端部，且响应于控制信号SL而导通或关断，所述控制信号SL在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大时被激活；以及阻性元件332B，所述阻性元件332B具有与混合节点MN连接的一个端部和与晶体管331B的另一端部连接的另一端部。由于阻性元件332B限制电流流动，所以阻性元件332B执行防止与阻性元件332B连接的节点的电压改变的功能。因此，如果控制信号SL被激活(具有高电平)，则晶体管331B关断，且电流流经混合节点MN与缓冲器340的输入端部之间的阻性元件332B。由于这个事实，混合节点MN的电压改变的速度变慢(转换速率减小)。相反地，如果控制信号SL被去激活(具有低电平)，则晶体管331B导通，且混合节点MN与缓冲器340的输入端部通过晶体管331B而彼此电连接。因此，电流不流经阻性元件332B，而是流经混合节点MN与缓冲器340的输入端部之间的晶体管331B。因此，由于电流流动不受阻性元件332B限制，因此混合节点MN的电压改变的速度变快(转换速率增大)。尽管在图3中说明了转换速率控制单元330包括电容器332A和阻性元件332B中的任何一个，但是转换速率控制单元330可以包括电容器332A和阻性元件332B两者。可以通过控制电容器332A的电容值和阻性元件332B的电阻值来控制在混合节点MN处转换速率改变的程度。在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大时将转换速率控制单元330激活而在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值小时将转换速率控制单元330去激活的原因如下。如前文参见图2所提及的，随着第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差变大，可能发生根据码⑶〈0:3>的改变的输出信号OUT的相位改变量并不恒定这一特点。在这点上，如果混合节点MN处的转换速率减小以便应对这个特点，则由于相应地延迟信号传送，所以相位混合器的高速操作受到限制(即，如果转换速率为低，则当输入高频信号时，相位混合器不适当地操作)。因此，由于在高频率下减小抖动和改良性能互成反比关系，因此预设参考值，使得可以通过在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大时将转换速率控制单元330激活来减小转换速率，且可以通过在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值小时将转换速率控制单元330去激活来增大转换速率。更具体而言，根据一个实例，仅当输入信号之间的相位差大时，降低混合节点MN处的转换速率以减小抖动，而当输入信号之间的相位差小时，增大混合节点MN处的转换速率以保证相位混合器的高速操作。缓冲器340缓冲混合节点MN的信号，并将缓冲的信号输出到输出节点OUT。根据一个实例，缓冲器340可以包括反相器，所述反相器在混合节点MN的电压电平比参考电平(逻辑阈值)小时(当混合节点MN具有低电平时)将高电平输出到输出节点OUT ;而在混合节点MN的电压电平比参考电平大时(当混合节点MN具有高电平时)将低电平输出到输出节点OUT。然而，本发明的示例性实施例并不限于这个实例。充分地是，缓冲器340包括根据输入信号是比参考电平低还是比参考电平高，来输出具有高电平或低电平的输出信号的电路(如在反相器中，电路可以输出具有与输入信号的逻辑值相反的逻辑值的输出信号，或可以输出具有与输入信号的逻辑值相同的逻辑值的输出信号)。转换速率控制单元330经由混合节点MN直接与缓冲器340连接。描述相位混合器的整个操作，第一驱动器310用由第一设定值SET1〈0:3>确定的驱动力将第一输入信号FCLK驱动到混合节点丽。第二驱动器320用由第二设定值SET2〈0: 3>确定的驱动力将第二输入信号SCLK驱动到混合节点MN。此时，根据第一驱动器310和第二驱动器320的驱动力，改变混合节点MN的电压的波形，且由于这个事实，输出信号OUT的相位改变。输出信号OUT的相位具有在第一输入信号FCLK的相位与第二输入信号SCLK的相位之间的值，且输出信号OUT的相位的精确值根据第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>而变化。转换速率控制单元330在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大时被激活，且减小混合节点MN的电压的转换速率，以保证根据第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>的改变的输出信号OUT的相位改变量为恒定的。在根据本发明的实施例的相位混合器中，在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差大于参考值时，减小混合节点MN的电压的转换速率，以保证根据第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>的改变的输出信号OUT的相位改变量为恒定的。此外，当第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大时，不减小混合节点MN的电压的转换速率，以保证相位混合器的高频操作。图4是说明在第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差比参考值大时的根据本发明的实施例的相位混合器的操作的波形图。出于说明目的，在图4中独立地示出第一时钟FCLK和第二时钟SCLK的波形。产生于混合节点MN中的信号(在下文中，称作为“混合信号MN”)的波形与第一输入信号FCLK的波形和第二输入信号SCLK的波形彼此求和的波形相对应(每次，第一输入信号FCLK的值和第二输入信号SCLK的值的总和变成混合信号MN的值)。这里，随着第一设定值SET1〈0:3>以与图2中的码⑶〈O: 3>相同的方式改变(第二设定值SET2〈0:3>以与图2中的反相码⑶B〈0:3>相同的方式改变)，顺序示出与第一设定值SET1〈0:3>相对应的波形。第一设定值SET1〈0:3>具有与图2的码CD〈0:3>相同的值，且第二设定值SET2〈0: 3>具有与反相码⑶B〈0: 3>相同的值。根据混合"[目号丽的电平比参考电平401闻还是低(混合"[目号丽的电平是闻还是低)，将高电平或低电平输出到输出节点OUT。因此，参考电平401与混合信号MN彼此相交的时刻Al至A4与输出信号OUT的逻辑值改变的时刻相对应。因而，通过观察参考电平401与混合信号MN彼此相交的时刻Al至A4随着第一设定值SET1〈0:3>的值改变而如何移动，输出信号OUT的相位改变量随着第一设定值SET1〈0:3>的值改变而确定。从图4可以看出，在图3中所示的根据本发明的实施例的相位混合器中，不同于现有的相位混合器，即使第一输入信号FCLK与第二输入信号SCLK之间的相位差大,根据第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>的改变的输出信号OUT的相位改变量402、403及404仍是恒定的。图5是根据本发明的另一个实施例的延迟锁定环的配置图。图5中所示的延迟锁定环包括图3中所示的相位混合器。参见图5，延迟锁定环包括第一延迟单元510，所示第一延迟单元510被配置成将输入时钟ICLK延迟并产生第一时钟FCLK ;第二延迟单元520，所述第二延迟单元520被配置成将输入时钟ICLK延迟并产生第二时钟SCLK ;相位混合单元530，所述相位缓和单元530被配置成响应于第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>而混合第一时钟FCLK和第二时钟SCLK的相位，并产生输出时钟OCLK ;复制延迟单元540，所述复制延迟单元540被配置成将输出时钟OCLK延迟并产生反馈时钟FBCLK ；以及相位比较单元550，所述相位比较单元550被配置成比较输入时钟ICLK的相位与反馈时钟FBCLK的相位；以及控制单元560，所述控制单元560被配置成响应于相位比较单元550的比较结果而控制第一延迟单元510和第二延迟单元520的延迟值，并产生第一设定值SET1〈0:3>和第二设定值SET2〈0:3>。在下文中，将参照图5来描述延迟锁定环的操作。第一延迟单元510和第二延迟单元520将输入时钟ICLK延迟，并分别输出第一时钟FCLK和第二时钟SCLK。根据相位比较单元550的比较结果，每次将第一延迟单元510和第二延迟单元520的延迟值改变第一单位延迟值或第二单位延迟值。根据一个实例，第一延迟单元510包括多个第一单位延迟单元511，所述多个第一单位延迟单元511具有作为延迟值的第一单位延迟值，并被控制单元560激活或去激活；以及多个第二单位延迟单元512，所述多个第二单位延迟单元512具有作为延迟值的比第一单位延迟值大的第二单位延迟值，并被控制单元560激活或去激活。此外，第二延迟单元520包括多个第三单位延迟单元521，所述多个第三单位延迟单元521具有作为延迟值的第一单位延迟值，并被控制单元560激活或去激活；以及多个第四单位延迟单元522，所述多个第四单位延迟单元522具有作为延迟值的第二单位延迟值，并被控制单元560激活或去激活。第一延迟单元510的延迟值和第二延迟单元520的延迟值可以具有与第一单位延迟值或第二单位延迟值相对应的差。根据一个实例，第一延迟单元510和第二延迟单元520与延迟锁定环的粗略延迟线相对应，所述粗略延迟线较粗略地控制输出时钟OCLK的延迟值。相位混合单元530的配置和操作与图3中所示的相位混合器相同。更具体而言，相位混合单元530包括第一驱动器310、第二驱动器320、转换速率控制单元330以及缓冲器340。第一时钟FCLK与第一输入信号FCLK相对应，第二时钟SCLK与第二输入信号SCLK相对应，且输出时钟OCLK与输出信号OUT (输出到输出节点OUT的信号)相对应。出于说明目的，假设第一单位延迟值比以上参见图3详细描述的参考值小，且第二单位延迟值比参考值大。因而，如果第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值之间的差与第一单位延迟值相对应，则转换速率控制单元330被去激活；而如果第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值之间的差与第二单位延迟值相对应，则转换速率控制单元330被激活。根据一个实例，相位混合单元530与延迟锁定环的精细延迟线相对应，所述精细延迟线精细地控制输出时钟OCLK的相位。复制延迟单元540通将输出时钟OCLK延迟一个延迟值来输出反馈时钟FBCLK，所述延迟值是通过将包括延迟锁定环的半导体装置(例如，半导体存储装置)内部的时钟延迟组件建模而获取的，且相位比较单元550输出输入时钟ICLK与反馈时钟FBCLK比较的结果。控制单元560根据相位比较单元550的比较结果来控制第一延迟单元510和第二延迟单元520的延迟值，并产生第一设定值3￡1'1〈0:3>和第二设定值3￡12〈0:3>。S卩，控制单元560根据相位比较单元550的比较结果来控制输出时钟OCLK的延迟值。在输入时钟ICLK的相位比反馈时钟FBCLK的相位早的情况下，控制单元560减小输出时钟OCLK的延迟值，而在相反的情况下，控制单元560增大输出时钟OCLK的延迟值。此外，为了控制转换速率控制单元330，当第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值之间的差与第一单位延迟值相对应时，控制单元560将控制信号SL去激活(将转换速率控制单元330去激活)， 而当第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值之间的差与第二单位延迟值相对应时，控制单元560将控制信号SL激活(将转换速率控制单元330激活)。根据一个实例，如果每次将第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值改变第一单位延迟值，则第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值之间的差与第一单位延迟值相对应；而如果每次将第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值改变第二单位延迟值，则第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值之间的差与第二单位延迟值相对应。因而，在每次将第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值改变第一单位延迟值时，控制单元560可以将控制信号SL去激活，而每次在将第一延迟单元510的延迟值与第二延迟单元520的延迟值改变第二单位延迟值时，控制单元560可以将控制信号SL激活。在下文中，将主要参照相位混合单元530的操作来描述延迟锁定环的操作。首先，如果延迟锁定操作开始，则第一延迟单元510和第二延迟单元520将输入时钟ICLK延迟最小延迟值，并产生第一时钟FCLK和第二时钟SCLK。相位混合单元530根据初始设定值(SET1〈0:3>和SET2〈0:3>的初始值)来混合第一时钟FCLK和第二时钟SCLK的相位，并产生输出时钟0CLK。复制延迟单元540将输出时钟OCLK延迟并产生反馈时钟FBCLK,以及相位比较单元550比较输入时钟ICLK与反馈时钟FBCLK的相位。根据相位比较单元550的相位比较结果，将输出时钟OCLK的相位改变第一单位延迟值或第二单位延迟值(输出时钟OCLK的相位由第一延迟单元510和第二延迟单元520控制；在下文中，称作为“粗略控制步骤”)。随后，根据相位比较单元550的相位比较结果，如果输入时钟ICLK与反馈时钟FBCLK之间的相位差变得比第一单位延迟值或第二单位延迟值小，则输出时钟OCLK的相位由相位混合单元530精细地控制(在下文 中，称作为“精细控制步骤”)。在第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差与第一单位延迟值相对应的情况下，由于第一单位延迟值比参考值小，所以相位混合单元530的转换速率控制单元330处于去激活状态(控制信号SL被去激活)。在第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差与第二单位延迟值相对应的情况下，由于第二单位延迟值比参考值大，所以相位混合单元530的转换速率控制单元330处于激活状态(控制信号SL被激活)。因而，在根据本发明的示例性实施例的延迟锁定环中，即使在第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差变成第二单位延迟值(即，变得比参考值大)时，仍恒定地维持根据设定值SET1〈0: 3>和SET2〈0: 3>的改变的输出时钟OCLK的相位改变量(每当设定值SET1〈0:3>和SET2〈0:3>改变一个比特时，输出时钟OCLK的相位被改变第二单位延迟值的1/4倍)。即使在利用现有的相位混合器的延迟锁定环的情况下，如果第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差与第一单位延迟值相对应(S卩，比参考值小)，则根据设定值SETKO :3>和SET2〈0:3>的改变的输出时钟OCLK的相位改变量恒定地为第一延迟值的1/4倍。然而，如前文参见图1和图2详细所述的，如果第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差与第二单位延迟值相对应(大于参考值)，则根据设定值SET1〈0:3>和SET2〈0:3>的改变的输出时钟OCLK的相位改变量不恒定地为第二延迟值的1/4倍。在利用根据本发明的实施例的相位混合器的延迟锁定环中，即使在第一时钟FCLK与第二时钟SCLK之间的相位差比第二单位延迟值大(大于参考值)时，根据设定值SETKO: 3>和SET2〈0: 3>的改变的输出时钟OCLK的相位改变量通过利用相位混合单元530中包括的转换速率控制单元330控制混合节点MN的转换速率，而仍恒定地维持在第二单位延迟值的1/4倍,借此减小抖动。这里，第一延迟单元510和第二延迟单元520包括具有第二单位延迟值作为延迟值的第二单位延迟单元512和第四单位延迟单元522的原因是，如果使用具有大延迟值的单位延迟单元，则与使用具有小延迟值的单位延迟单元相比，用于获得相同的延迟值所需的单位延迟单元的数目减小，且因而，减小用于控制单位延迟单元的寄存器的数目以因此减小延迟锁定环的面积。图6是根据本发明的另一个实施例的相位混合器的配置图。参见图6，相位混合器包括相位混合单元610，所述相位混合单元610被配置成以设定值SET1〈0:3>和SET2〈0:3>所确定的比来混合第一输入信号FCLK和第二输入信号SCLK的相位，并将所得信号输出到混合节点MN ;转换速率控制单元620，所述转换速率控制单元620被配置成控制混合节点MN处的转换速率；以及缓冲器630，所述缓冲器630被配置成将混合节点MN的信号缓冲并将缓冲的信号输出到输出节点OUT。相位混合单元610以响应于设定值SET1〈0:3>和SET2〈0:3>确定的比混合第一输入信号FCLK和第二输入信号SCLK的相位，且将所得信号输出到混合节点丽。根据一个实例，相位混合单元610可以包括图3中所示的第一驱动器310和第二驱动器320。换言之，相位混合单元610可以按响应于设定值SET1〈0:3>和SET2〈0:3>确定的比将第一输入信号FCLK和第二输入信号SCLK驱动到混合节点丽，并由此可以在混合节点丽处输出通过按根据设定值SET1〈0:3>和SET2〈0: 3>确定的比来混合第一输入信号FCLK和第二输入信号SCLK的相位而获得的信号。相位混合单元610的详细操作与参照图3描述的操作相同。然而，相位混合单元610的配置并非限于图3中所示的包括第一驱动器310和第二驱动器320的配置，且所有电路可以用作相位混合单元610，只要这些电路可以执行按根据设定值SET1〈0:3>和SET2〈0:3>确定的比来混合第一输入信号FCLK和第二输入信号SCLK的相位的操作。转换速率控制单元620的配置和操作与图3中所示的转换速率控制单元330的配置和操作相同。根据一个实例，转换速率控制单元620包括通过接收控制信号SL而导通或关断的晶体管621以及电容器622。这里，如以上参照图3详细描述的，转换速率控制单元620可以包括晶体管或阻性元件，或晶体管和阻性元件两者。此外，图3中所示的转换速率控制单元330的第一示例性实施例330A和图6中所示的转换速率控制单元620是用于执行实质相同的功能但晶体管与电容器的连接顺序不同的电路。缓冲器630的配置和操作与图3中所示的缓冲器340的配置和操作相同。图6中所示的相位混合器以与图3中所示的相位混合器相同的方式操作，且具有与图3中所示的相位混合器相同的效果。从以上描述显然可知，在根据本发明的实施例的相位混合器中，通过根据用于控制混合比的码的值，按精确比混合两个信号(例如，当要混合的两个信号之间的相位差大时，通过减小两个信号被驱动到的节点处的转换速率)来获得信号。尽管已经参照具体的实施例描述了本发明，但对于本领域的技术人员显然的是，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的条件下，可以进行各种变化和修改。
权利要求
1.一种相位混合器,包括 第一驱动器，所述第一驱动器被配置成用由第一设定值确定的驱动力将第一输入信号驱动到混合节点； 第二驱动器，所述第二驱动器被配置成用由第二设定值确定的驱动力将第二输入信号驱动到所述混合节点；以及 转换速率控制单元，所述转换速率控制单元被配置成控制所述混合节点处的转换速率。
2.如权利要求1所述的相位混合器，其中，所述转换速率控制单元被配置成在所述第一输入信号与所述第二输入信号之间的相位差比参考值大时被激活。
3.如权利要求2所述的相位混合器，其中，所述转换速率控制单元包括 晶体管，所述晶体管具有与所述混合节点连接的一个端部和与内部节点连接的另一端部，并响应于控制信号而导通/关断，其中，当所述第一输入信号与所述第二输入信号之间的相位差比所述参考值大时，所述控制信号被激活；以及 电容器，所述电容器具有与所述内部节点连接的一个端部和被连接以接收接地电压的另一端部。
4.如权利要求2所述的相位混合器，其中，所述转换速率控制单元包括 晶体管，所述晶体管具有与所述混合节点连接的一个端部，并响应于控制信号而导通/关断，其中，当所述第一输入信号与所述第二输入信号之间的相位差比所述参考值大时，所述控制信号被激活；以及 阻性元件，所述阻性元件具有与所述混合节点连接的一个端部和与所述晶体管的另一端部连接的另一端部。
5.如权利要求1所述的相位混合器，其中，所述第一设定值和所述第二设定值的总和被维持在恒定的值。
6.如权利要求1所述的相位混合器，还包括 缓冲器，所述缓冲器被配置成将所述混合节点的信号缓冲，并将缓冲的信号输出到输出节点。
7.如权利要求1所述的相位混合器， 其中，所述第一驱动器包括多个第一单位驱动器，所述多个第一单位驱动器被配置成响应于所述第一设定值的各个比特而被激活或去激活，且 其中，所述第二驱动器包括多个第二单位驱动器，所述多个第二单位驱动器被配置成响应于所述第二设定值的各个比特而被激活或去激活。
8.如权利要求6所述的相位混合器，其中，所述第一输入信号、所述第二输入信号以及输出到所述输出节点的信号包括时钟信号。
9.一种延迟锁定环，包括 第一延迟单元，所述第一延迟单元被配置成将输入时钟延迟并产生第一时钟； 第二延迟单元，所述第二延迟单元被配置成将所述输入时钟延迟且产生第二时钟； 第一驱动器，所述第一驱动器被配置成用由第一设定值确定的驱动力将所述第一时钟驱动到混合节点； 第二驱动器，所述第二驱动器被配置成用由第二设定值确定的驱动力将所述第二时钟驱动到所述混合节点； 转换速率控制单元，所述转换速率控制单元被配置成控制所述混合节点处的转换速率； 缓冲器，所述缓冲器被配置成缓冲所述混合节点的信号，并将缓冲的信号输出到输出节点； 复制延迟单元，所述复制延迟单元被配置成将输出到所述输出节点的时钟延迟，并产生反馈时钟； 相位比较单元，所述相位比较单元被配置成比较所述输入时钟与所述反馈时钟的相位；以及 控制单元，所述控制单元被配置成响应于所述相位比较单元的比较结果来控制所述第一延迟单元和所述第二延迟单元的延迟值，并产生所述第一设定值和所述第二设定值。
10.如权利要求9所述的延迟锁定环，其中，所述控制单元被配置成在所述第一时钟与所述第二时钟之间的相位差比参考值大时将所述转换速率控制单元激活。
11.如权利要求10所述的延迟锁定环，其中，所述转换速率控制单元包括 晶体管，所述晶体管具有与所述混合节点连接的一个端部和与内部节点连接的另一端部，并响应于控制信号而导通/关断，其中，当所述第一时钟与所述第二时钟之间的相位差比所述参考值大时，将所述控制信号激活；以及 电容器，所述电容器具有与所述内部节点连接的一个端部、和被连接以接收接地电压的另一端部。
12.如权利要求10所述的延迟锁定环，其中，所述转换速率控制单元包括 晶体管，所述晶体管具有与所述混合节点连接的一个端部和与所述缓冲器的输入连接的另一端部，并响应于控制信号而导通/关断，其中，当所述第一时钟与所述第二时钟之间的相位差比所述参考值大时，所述控制信号被激活；以及 阻性元件，所述阻性元件具有与所述混合节点连接的一个端部、和与所述晶体管的另一端部连接的另一端部。
13.如权利要求9所述的延迟锁定环，其中，所述第一设定值和所述第二设定值的总和维持在恒定的值。
14.如权利要求10所述的延迟锁定环，其中，所述第一延迟单元包括 多个第一单位延迟单元，所述多个第一单位延迟单元每个都具有第一单位延迟值的延迟；以及 多个第二单位延迟单元，所述多个第二单位延迟单元具有比所述第一单位延迟值大的第二单位延迟值的延迟，以及 其中，所述第二单位延迟单元包括 多个第三单位延迟单元，所述多个第三单位延迟单元具有所述第一单位延迟值的延迟；以及 多个第四单位延迟单元，所述多个第四单位延迟单元具有所述第二单位延迟值的延迟。
15.如权利要求14所述的延迟锁定环，其中，所述第一时钟与所述第二时钟之间的相位差与所述第一单位延迟值或所述第二单位延迟值相对应，且所述第一单位延迟值比所述参考值小，所述第二单位延迟值比所述参考值大。
16.如权利要求9所述的延迟锁定环， 其中，所述第一驱动器包括多个第一单位驱动器，所述多个第一单位驱动器被配置成响应于所述第一设定值的各个比特而被激活或去激活；以及 其中，所述第二驱动器包括多个第二单位驱动器，所述多个第二单位驱动器被配置成响应于所述第二设定值的各个比特而被激活或去激活。
17.一种相位混合器，包括 相位混合单元，所述相位混合单元被配置成按由设定值确定的比来混合第一输入信号和第二输入信号，并将从所述混合中获得的信号输出到混合节点；以及 转换速率控制单元，所述转换速率控制单元被配置成控制所述混合节点处的转换速率。
18.如权利要求17所述的相位混合器，其中，所述转换速率控制单元被配置成在所述第一输入信号与所述第二输入信号之间的相位差比参考值大时被激活。
19.如权利要求18所述的相位混合器，其中，所述转换速率控制单元包括 晶体管，所述晶体管具有与所述混合节点连接的一个端部和与内部节点连接的另一端部，并响应于控制信号而导通/关断，其中，当所述第一输入信号与所述第二输入信号之间的相位差比参考值大时，所述控制信号被激活；以及 电容器，所述电容器具有与所述内部节点连接的一个端部、和被连接以接收接地电压的另一端部。
20.如权利要求18所述的相位混合器，其中，所述转换速率控制单元包括 晶体管，所述晶体管具有与所述混合节点连接的一个端部，并响应于控制信号而导通/关断，其中，当所述第一输入信号与所述第二输入信号之间的相位差比所述参考值大时，所述控制信号被激活；以及 阻性元件，所述阻性元件具有与所述混合节点连接的一个端部、和与所述晶体管的另一端部连接的另一端部。
全文摘要
本发明公开了一种相位混合器和具有相位混合器的延迟锁定环，所述相位混合器包括第一驱动器，所述第一驱动器被配置成用由第一设定值确定的驱动力将第一输入信号驱动到混合节点；第二驱动器，所述第二驱动器被配置成用由第二设定值确定的驱动力将第二输入信号驱动到混合节点；以及转换速率控制单元，所述转换速率控制单元被配置成控制混合节点处的转换速率。
文档编号H03L7/085GK103066999SQ20121038132
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月10日 优先权日2011年10月20日
发明者金亨洙 申请人:爱思开海力士有限公司