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Dokumentenidentifikation DE102006048846B4 28.04.2011
Titel Eichschaltung und dieselbe enthaltende Halbleitervorrichtung
Anmelder Elpida Memory, Inc., Tokyo, JP
Erfinder Fujisawa, Hiroki, Tokyo, JP;
Yoko, Hideyuki, Kodaira, Tokyo, JP
Vertreter Glawe, Delfs, Moll, Patentanwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 16.10.2006
DE-Aktenzeichen 102006048846
Offenlegungstag 13.09.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse H04L 25/12  (2006.01)  A,  F,  I,  20070315,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse H03K 19/0175  (2006.01)  A,  L,  I,  20070315,  B,  H,  DE
G11C 7/10  (2006.01)  A,  L,  I,  20070315,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und betrifft, genau ausgedrückt, eine Eichschaltung, die zum Anpassen der Impedanz einer Ausgangsschaltung ausgelegt ist, und eine Halbleitervorrichtung, die eine solche Eichschaltung enthält.

Verwandte Technik

Der Betrieb moderner Elektroniksysteme ist beschleunigt worden, wobei die Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen das System bildenden Halbleitervorrichtungen stark erhöht worden ist. Zum Erreichen einer Datenübertragung so ultrahoher Geschwindigkeit, wird ein Datensignal mit einer kleinen Amplitude gestaltet, und werden weiter die Impedanz einer Übertragungsleitung zwischen den Halbleitervorrichtungen und die Ausgangsimpedanz einer Ausgangsschaltung jeder Halbleitervorrichtung aneinander angepasst. Durch Anpassen der Impedanzen kann das Datensignal kleiner Amplitude ohne Verzerrung übertragen werden, um dadurch die Beschleunigung der Datenübertragung zu erreichen. Wenn die Impedanz der Übertragungsleitung zwischen den Halbleitervorrichtungen und die Ausgangsimpedanz der Halbleitervorrichtung nicht aneinander angepasst werden, wird die Datenwellenform während Übertragung abgestumpft, um Überschwingung oder Unterschwingung zu bewirken, wodurch die Datenübertragung hoher Geschwindigkeit blockiert wird.

Zum Anpassen der Impedanz der Übertragungsleitung und der Ausgangsimpedanz der die Übertragungsleitung steuernden Ausgangsschaltung aneinander, ist es erforderlich, dass die Ausgangsimpedanz der Halbleitervorrichtung so angepasst wird, um mit der Impedanz der Übertragungsleitung überein zu stimmen. Die Ausgangsimpedanz der Halbleitervorrichtung wird unter Verwendung einer Schaltung angepasst, die normalerweise als eine Eichschaltung bezeichnet wird. Eine solche Eichschaltung ist in dem älteren Dokument 1 (nichtgeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (JP-A) Nr. Hei 07-142985), dem älteren Dokument 2 (nichtgeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (JP-A) Nr. 2005-065249, und dem älteren Dokument 3 (nichtgeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (JP-A) Nr. Hei 11-027132) offenbart.

Das ältere Dokument 1 beschreibt eine Eichschaltung mit einem Bezugswiderstand und einer Gruppe von Transistoren, die zwischen einer Versorgungsspannung und einem Massepotential in der gleichen Weise wie eine Ausgangsschaltung angeordnet ist. Es ist eine Technik zum Reduzieren von Rauschen offenbart, das zum Zeitpunkt des Umschaltens des Zustands der Gruppe von Transistoren in dieser Eichschaltung erzeugt wird. Die Eichschaltung steuert den Durchlass-/Sperr-Zustand der jeweiligen Transistoren aufgrund einer Ausgabe einer Vergleichsschaltung als Ergebnis eines Vergleichs zwischen einer Ausgangsspannung und einer Bezugsspannung. Die Gruppe von Transistoren besteht aus einer Gruppe von großen Transistoren mit der gleichen großen Steuerungsfähigkeit und einer Gruppe kleiner Transistoren mit kleinen Steuerungsfähigkeiten, die sich voneinander unterscheiden.

Die Gruppe kleiner Transistoren hat die Steuerungsfähigkeit proportional zu dem binären System und schaltet die Durchlass-/Sperr-Zustände der Transistoren einen nach dem anderen gemäß einem binären Zählersignal um. Die Gruppe großer Transistoren ist dafür bestimmt, zum Zeitpunkt des Umschaltens des Zustands der Gruppe von Transistoren erzeugtes Rauschen durch Unterdrücken von Schalten der Durchlass-/Sperr-Zustände der Transistoren der Reihe nach durch die Verwendung des Dezimalsystems zu reduzieren. Obwohl das Rauschen zum Zeitpunkt des Umschaltens des Zustand der Gruppe großer Transistoren reduziert wird, wird dennoch ein Rauschen erzeugt. Da die Anzahl von Transistoren, die einzeln gesteuert werden sollten, sich aufgrund des Dezimalsystems erhöht, entsteht ferner ein neues Problem, dass die Anzahl von Treiberschaltungen erhöht wird.

Das ältere Dokument 2 offenbart eine Technik, dass die Impedanz durch Vergleichen einer Ausgangsspannung mit einer Bezugsspannung und Erzeugen eines Impedanzsteuercodes durch die Verwendung eines Zählers gesteuert wird, wodurch die Durchlass-/Sperr-Zustände der Transistoren gesteuert werden. Das ältere Dokument 3 offenbart eine Impedanzanpassungsschaltung, die Pull-up/Pull-down-Transistoren und eine Zählerschaltung aufweist, die Zählen gemäß dem Ergebnis einer Vergleichsschaltung ausführt. In der Impedanzanpassungsschaltung wird das Zählergebnis der Zählerschaltung in die Gates der Transistoren eingegeben, um dadurch die Impedanz der Transistoren zu steuern. Die vorhergehenden Dokumente bergen jedoch weiterhin ein Problem, dass Rauschen zum Zeitpunkt der Umschaltung der Durchlass-/Sperr-Zustände der Transistoren erzeugt wird.

1 zeigt exemplarisch das Rauschen, das zum Zeitpunkt der Umschaltung der Durchlass-/Sperr-Zustände der Transistoren erzeugt wird. Unter der Annahme, dass eine Eichschaltung zum Beispiel aus fünf Transistoren besteht, sind die Stromsteuerungsfähigkeiten dieser fünf Transistoren mit einem Verhältnis von 16:8:4:2:1 konfiguriert. Durch Einstellen der Stromsteuerungsfähigkeiten der Transistoren auf das Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Binärsystem in dieser Weise, können die Transistoren entsprechend jeweiligen Bits eines Steuersignals gesteuert werden. Wenn das Steuersignal von 01111 (binäre Darstellung) auf 10000 (binäre Darstellung) wechselt, und das höchstwertige Bit früher als die anderen vier Bits eingegeben wird, ändert sich die gesamte Stromsteuerungsfähigkeit der Eichschaltung in Form von 15 → 31 → 16 (dezimale Darstellung) (im Folgenden werden Signale in binärer Darstellung ausgedrückt, während andere in dezimaler Darstellung ausgedrückt werden).

Auf diese Weise erfolgt während der Übergangsperiode, wenn der Pegel des Steuersignals verschoben wird, eine große Änderung in der Stromsteuerungsfähigkeit, und somit tritt eine große Änderung im Potential als Rauschen auf. Wenn im umgekehrten Fall das Steuersignal von 10000 auf 01111 wechselt und das höchstwertige Bit später als die anderen vier Bits eingegeben wird, ändert sich die gesamte Stromsteuerungsfähigkeit der Eichschaltung in Form von 16 → 31 → 15. Auf diese Weise erfolgt während der Übergangsperiode, wenn der Pegel des Steuersignals verschoben wird, eine große Änderung im Stromsteuerungsvermögen und somit eine große Änderung im Potential als Rauschen. Dementsprechend besteht ein Problem wie in 1 gezeigt darin, dass starkes Rauschen während Übergangsperioden auftritt, wenn der Pegel des Steuersignals verschoben wird, wodurch genaue Eichung blockiert wird.

Hinsichtlich der Entfernung von Rauschen gibt es das ältere Dokument 4 (nichtgeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (JP-A) Nr. 2000-353941). Das ältere Dokument 4 beschreibt die Herstellung eines ersten Abtast- und Haltesignals, eines darauf folgenden zweiten Abtast- und Haltesignals, und eines dritten Abtast- und Haltesignals, das durch Verzögern des ersten Abtast- und Haltesignals erzeugt wird. Der Einfluss von Rauschen wird durch Ändern des Pegels des dritten Abtastsignals an einer späteren Hälfte eines Halteintervalls desselben auf den Pegel des zweiten Abtastsignals durch die Verwendung von Pegeländerungsmitteln reduziert.

Wie oben beschrieben ist, schaltet die Eichschaltung die Durchlass-/Sperr-Zustände der Transistoren aufgrund des Steuersignals um, wodurch die Impedanzen angepasst werden. Deshalb besteht das Problem darin, dass das Rauschen zum Zeitpunkt der Umschaltung des Zustands der Transistoren erzeugt wird und somit eine genaue Eichung blockiert wird.

Weitere Eichschaltungen mit Replica-Schaltung, Komparator, Zähler und Steuerschaltung sind in EP 1 494 356 A1 und US 6 509 778 62 offenbart. Diese Druckschriften offenbaren jedoch keine Abhängigkeit des Maskensignals von der Änderung der Zählerausgabe.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des vorhergehenden Problems ist die Erfindung so ausgestaltet, dass, wenn der Zustand von Transistoren umgeschaltet wird, alle der Transistoren einmal deaktiviert werden, um so zu einer Anfangseinstellung rückgestellt zu werden, und der Zustand der Transistoren dann auf eine gewünschte Einstellung gesetzt wird, wodurch die Impedanz angepasst wird. Mit dieser Konfiguration wird eine Eichschaltung geschaffen, in der, da der Potentialpegel von einem konstanten Pegel (Anfangseinstellpegel) verschoben wird, ein Komparator immer stabilen Vergleich und stabile Beurteilung ausführt, ohne durch Rauschen zum Zeitpunkt von Umschalten des Zustands der Transistoren beeinträchtigt zu werden, wodurch stabile Ausgaben erhalten werden, und es wird weiter eine Halbleitervorrichtung geschaffen, die eine solche Eichschaltung enthält.

Zum Erreichen des Vorhergehenden verwendet diese Erfindung grundlegend im Folgenden beschriebene Techniken. Es versteht sich von selbst, dass angewendete Techniken, die auf verschiedene Weisen geändert werden können, ohne von dem technischen Prinzip dieser Erfindung abzuweichen, auch in dieser Anmeldung eingeschlossen sind.

Eine Eichschaltung dieser Erfindung weist eine Replica-Schaltung angeschlossen an einen Eichanschluss, einen Komparator, der zum Vergleichen zwischen einem Potential an dem Eichanschluss und einem Bezugspotential ausgelegt ist, einen Zähler, der zum Ausführen einer Zähloperation als Reaktion auf eine Ausgabe von dem Komparator ausgelegt ist, und eine Steuerschaltung auf, die zum Ausgeben eines Impedanzsteuersignals als Reaktion auf eine Zählausgabe und ein Maskensignal von dem Zähler eingestellt ist, wobei das Impedanzsteuersignal zum Steuern der Impedanz der Replica-Schaltung verwendet wird, und das Impedanzsteuersignal durch das Maskensignal in einen Anfangszustand gesetzt wird, wenn sich die Zählausgabe ändert.

In der Eichschaltung dieser Erfindung weist die Replica-Schaltung eine Anzahl von Transistoren auf, die parallel miteinander verbunden sind, und das Impedanzsteuersignal wird an den Gates der Anzahl von Transistoren eingegeben, so dass diese eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden, wodurch die Impedanz der Replica-Schaltung gesteuert wird.

In der Eichschaltung dieser Erfindung hat die Replica-Schaltung die gleiche Struktur wie die auf einer Lastseite an einer Endstufe einer Ausgangsschaltung und ist zwischen dem Eichanschluss und einem Versorgungspotential eingefügt.

Eine Halbleitervorrichtung dieser Erfindung weist die oben beschriebene Eichschaltung auf.

Vorteilhafte Auswirkung der Erfindung

Die Eichoperation dieser Erfindung passt die Impedanz an, nachdem Transistoren eines Replica-Puffers einmal deaktiviert worden sind. Die Impedanzanpassung kann durch solches Konfigurieren realisiert werden, dass der Pegel an dem Eichstift ZQ und der Pegel an dem Replica-Kontaktpunkt A ein vorbestimmtes Potential (VDD/2) erreicht, nachdem er auf einen Massepegel bzw. einen VDD-Pegel zurückgekehrt ist, die jeweils einen konstanten Pegel darstellen. Deshalb ist es möglich, stabile Ausgangspegel an dem Eichstift ZQ und dem Kontaktpunkt A bereitzustellen, ohne Umschaltrauschen des Replica-Puffertransistors zu unterliegen, wodurch ein Effekt erzielt wird, dass Komparatoren immer stabilen Vergleich und stabile Beurteilung ausführen können.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein exemplarische Diagramm von Rauschen, das zum Zeitpunkt von Umschaltung der Durchlass-/Sperr-Zustände von Transistoren gemäß einem konventionellen Beispiel erzeugt wird;

2 ist ein Diagramm, das Änderungen im Potential an einem Eichkontaktpunkt in der Eichoperation gemäß dieser Erfindung zeigt;

3 ist ein Eichschaltungsbild;

4 ist ein Pull-up-Schaltungsbild;

5 ist ein Pull-down-Schaltungsbild;

6 ist ein Pull-up-Steuerschaltungsbild;

7 ist ein Pull-down-Steuerschaltungsbild;

8 ist ein Zeitdiagramm einer Eichoperation auf der Seite der Pull-up-Schaltung; und

9 ist ein Zeitdiagramm einer Eichoperation auf der Seite der Pull-down-Schaltung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Der beste Modus dieser Erfindung soll detailliert unter Bezugnahme auf die 2 bis 9 beschrieben werden. 2 zeigt Eichpotentialänderungen in der Eichoperation gemäß dieser Erfindung. Die Eichoperation dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Potential einmal auf das zu Beginn eingestellte Potential zurückgeführt und dann auf ein gewünschtes Einstellpotential eingestellt wird. 2 ist ein Diagramm, das Änderungen im Potential an einem Eichkontaktpunkt in der Eichoperation gemäß dieser Erfindung zeigt. 3 ist ein Eichschaltungsbild, 4 ist ein Pull-up-Schaltungsbild, 5 ist ein Pull-down-Schaltungsbild, 6 ist ein Pull-up-Steuerschaltungsbild und 7 ist ein Pull-down-Steuerschaltungsbild. 8 ist ein Zeitdiagramm einer Eichoperation auf der Seite der Pull-up-Schaltung und 9 ist ein Zeitdiagramm einer Eichoperation auf der Seite der Pull-down-Schaltung.

Eine in 3 gezeigte Eichschaltung ist in eine Halbleitervorrichtung eingebaut und weist Pull-up-Schaltungen 301 und 302, eine Pull-down-Schaltung 303, Zähler 304 und 305, Komparatoren 306 und 307, Widerstände 308 und 309 sowie Steuerschaltungen 310 und 311 auf. Impedanzsteuersignale DRZQ (DRZQP1 bis DRZQP5 und DRZQN1 bis DRZQN5) von dieser Eichschaltung werden auch einer Ausgangsschaltung geliefert. Das Impedanzsteuersignal DRZQP (DRZQP1 bis DRZQP5) wird als ein Gatesignal für Transistoren verwendet, die eine Endstufen-Lastseite der Ausgangsschaltung bilden. Das Impedanzsteuersignal DRZQN (DRZQN1 bis DRZQN5) wird als ein Gatesignal für Transistoren verwendet, die eine Endstufen-Treiberseite der Ausgangsschaltung bilden. Die Impedanzsteuersignale DRZQP und DRZQN dienen zum Einstellen der Impedanzen auf der Lastseite bzw. der Treiberseite der Ausgangsschaltung auf optimalen Werte.

Ein Eichstift ZQ der Halbleitervorrichtung ist an ein Massepotential GND durch einen externen Widerstand R angeschlossen. Die Pull-up-Schaltung 301 ist zwischen dem Eichstift ZQ und einem Versorgungspotential VDD vorgesehen. Deshalb ist der Eichstift ZQ an das Versorgungspotential VDD durch die Pull-up-Schaltung 301 und an das Massepotential GND durch den externen Widerstand R angeschlossen. Durch Anpassen des Potentials an dem Eichstift ZQ auf die Hälfte des Versorgungspotentials, d. h. VDD/2, wird die Impedanz der Pull-up-Schaltung 301 gleich der des externen Widerstands R gestaltet. Die Widerstände 308 und 309 sind in Reihe zwischen dem Versorgungspotential VDD und dem Massepotential GND angeschlossen, um eine Bezugspotential-Erzeugungsschaltung zu bilden, die ein Bezugspotential Vref von einem Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen 308 und 309 ausgibt. Hierbei ist das Bezugspotential Vref zum Beispiel VDD/2.

Der Komparator 306 vergleicht zwischen dem eingegeben Potential an dem Eichstift ZQ und dem eingegebenen Bezugspotential Vref und gibt eine Ausgabe COMP1 aus.

Aufgrund der Ausgabe COMP1 des Komparators 306 und eines Arbeitssignals ACT1 beginnt der Zähler 304 eine Zähloperation. Hierbei wird der Zähler 304 zum Beispiel zu Beginn auf (11111) (alle auf hohem Pegel) gestellt und führt eine Abwärtszähloperation als Reaktion auf einen niedrigen Pegel der Ausgabe COMP1 und eine Aufwärtszähloperation als Reaktion auf einen hohen Pegel der Ausgabe COMP1 aus. Der Zähler 304 gibt die niedrigst- bis höchstwertigen Bitsignale DRZQIP1 bis DRZQIP5 aus. Ferner gibt der Zähler 304 ein invertiertes Maskensignal DRZQIPB zum Maskieren der Zeitabstimmung aus, bei der sich das Zählersignal ändert.

In die Steuerschaltung 310 werden die niedrigst- bis höchstwertigen Bitsignale DRZQIP1 bis DRZQIP5 und das invertierten Maskensignal DRZQPIB eingegeben und sie gibt Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 aus. In die Pull-up-Schaltungen 301 und 302 werden jeweils die Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 eingegeben und sie passen jeweils die Impedanz durch Setzen von Transistoren, entsprechend den jeweiligen Bits, in den Durchlass-/Sperr-Zustand gemäß den eingegebenen Impedanzsteuersignalen DRZQP1 bis DRZQP5 an.

Die Pull-up-Schaltung 302 ist zwischen dem Versorgungspotential VDD und einem Kontaktpunkt A vorgesehen, und die Pull-down-Schaltung 303 ist zwischen dem Kontaktpunkt A und dem Massepotential GND vorgesehen, wodurch ein Replica-Puffer gebildet wird. Das Potential am Kontaktpunkt A und das Bezugspotential Vref werden in den Komparator 307 eingegeben, wo ein Vergleich zwischen denselben ausgeführt wird. Aufgrund einer Ausgabe COMP2 des Komparators 307 und eines Arbeitssignals ACT2 beginnt der Zähler 305 eine Zähloperation. Hier ist der Zähler 305 zum Beispiel zu Beginn auf (00000) (alle auf niedrigem Pegel) eingestellt und führt eine Abwärtszähloperation als Reaktion auf einen niedrigen Pegel der Ausgabe COMP2 und eine Aufwärtszähloperation als Reaktion auf einen hohen Pegel der Ausgabe COMP2 aus. Der Zähler 305 gibt niedrigst- bis höchstwertige Bitsignale DRZQIN1 bis DRZQIN5 aus. Ferner gibt der Zähler 305 ein Maskensignal DRZQNIT zum Maskieren der Zeitabstimmung aus, bei der sich das Zählersignal ändert.

In die Steuerschaltung 311 werden die niedrigst- bis höchstwertigen Bitsignale DRZQIN1 und DRZQIN5 und das Maskensignal DRZQNIT eingegeben und sie gibt Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 aus. In die Pull-down-Schaltung 303 werden die Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 eingegeben und sie passt die Impedanz durch Setzen von Transistoren entsprechend der jeweiligen Bits in die Durchlass-/Sperr-Zustände in Übereinstimmung mit den eingegebenen Impedanzsteuersignalen DRZQN1 bis DRZQN5 an.

Bezugnehmend auf 4 sollen die Pull-up-Schaltungen 301 und 302 detailliert beschrieben werden. Da die Pull-up-Schaltungen 301 und 302 die gleiche Struktur haben, soll die Pull-up-Schaltung 301 beschrieben werden. Die Pull-up-Schaltung 301 weist eine Anzahl (fünf in 4) p-Kanal-Transistoren 401 bis 405 und einen Widerstand Rp auf. Die Sources der p-Kanal-Transistoren 401 bis 405 sind gemeinsam an das Versorgungspotential VDD angeschlossen, während die Drains derselben gemeinsam mit einem Ende des Widerstands Rp verbunden sind. Ferner ist das andere Ende des Widerstands Rp an den Eichstift ZQ angeschlossen. In die Gates der p-Kanal-Transistoren 401 bis 405 werden jeweils die entsprechenden Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 eingegeben. Da das Impedanzsteuersignal DRZQP die binäre Bitkonfiguration aufweist, haben die Größen der entsprechenden Transistoren auch Werte gemäß dem binären System.

Zum Beispiel wird unter der Annahme, dass die Größe des Transistors 401 W/L ist, die Größe des Transistors 402 auf 2 W/L eingestellt, wird die Größe des Transistor 403 auf 4 W/L eingestellt, wird die Größe des Transistors 404 auf 8 W/L eingestellt, und wird die Größe des Transistors 405 auf 16 W/L eingestellt, d. h. die Größe wird auf 2(n-1) in Bezug zu derjenigen des Transistors 401 eingestellt. Das heißt, das Impedanzverhältnis der Transistoren wird so eingestellt, dass 2(n-1) erfüllt ist. Das andere Ende des Widerstands Rp ist mit dem Eichstift ZQ verbunden und die Pull-up-Schaltung 301 wirkt, um das Potential an dem Eichstift ZQ in Richtung auf das Versorgungspotential zu erhöhen (pull-up).

Die Pull-up-Schaltungen 301 und 302 haben die gleiche Struktur wie die auf der Lastseite an der Endstufe der Ausgangsschaltung und sind Replica-Schaltungen der Lastseite an der Endstufe der Ausgangsschaltung. Ferner hat die Pull-down-Schaltung 303, die später beschrieben werden soll, die gleiche Struktur wie die auf der Treiberseite an der Endstufe der Ausgangsschaltung und ist eine Replica-Schaltung der Treiberseite an der Endstufe der Ausgangsschaltung. Deshalb werden die Pull-up-Schaltungen 301 und 302 und die Pull-down-Schaltung 303 jeweils einfach als Replica-Schaltungen bezeichnet, während ein aus der Pull-up-Schaltung 302 und der Pull-down-Schaltung 303 bestehender Puffer als ein Replica-Puffer der Ausgangsschaltung bezeichnet wird. Da hierbei die Pull-up-Schaltungen 301 und 302 und die Pull-down-Schaltung 303 jeweils die Replica-Schaltungen der Ausgangsschaltung sind, ist es zu bevorzugen, dass sie die gleichen Strukturen wie diejenigen der Ausgangsschaltung haben. Sie weisen jedoch nicht unbedingt die völlig gleichen Strukturen auf, sondern können im Wesentlichen die gleichen Strukturen haben. Hier stellt ”im Wesentlichen die gleichen” dar, dass die Größe geschrumpft sein kann und die Spannungs-Strom-Charakteristiken äquivalent sind.

Bezugnehmend auf 5 soll die Pull-down-Schaltung 303 detailliert beschrieben werden. Die Pull-down-Schaltung 303 weist eine Anzahl von (fünf in 5) n-Kanal-Transistoren 501 bis 505 und einen Widerstand Rn auf. Die Sources der n-Kanal-Transistoren 501 bis 505 sind gemeinsam an das Massepotential GND angeschlossen, während die Drains derselben gemeinsam an ein Ende des Widerstands Rn angeschlossen sind. Ferner ist das andere Ende des Widerstands Rn an einen Kontaktpunkt. A angeschlossen. In die Gates der n-Kanal-Transistoren 501 bis 505 werden jeweils die entsprechenden Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 eingegeben. Da das Impedanzsteuersignal DRZQN die binäre Bitkonfiguration aufweist, haben die Größen der entsprechenden Transistoren auch Werte gemäß dem binären System.

Zum Beispiel wird unter der Annahme, dass die Größe des Transistors 501 W/L ist, die Größe des Transistors 502 auf 2 W/L eingestellt, wird die Größe des Transistors 503 auf 4 W/L eingestellt, wird die Größe des Transistors 504 auf 8 W/L eingestellt, und wird die Größe des Transistors 505 auf 16 W/L eingestellt, d. h. die Größe wird auf 2(n-1) in Bezug zu derjenigen des Transistors 501 eingestellt. Das heißt, das Impedanzverhältnis der Transistoren wird so eingestellt, dass 2(n-1) erfüllt ist. Das andere Ende des Widerstands Rn wird an den Kontaktpunkt A angeschlossen und die Pull-down-Schaltung 303 wirkt, um das Potential an dem Kontaktpunkt A in Richtung auf das Massepotential zu reduzieren (pull-down).

Bezugnehmend auf 6 soll die Steuerschaltung 310 detailliert beschrieben werden. Die Steuerschaltung 310 weist fünf ODER-Schaltungen 601 bis 605 auf. Das invertierte Maskensignal DRZQPIB wird gemeinsam in die ODER-Schaltungen 601 bis 605 von dem Zähler 304 eingegeben und die Bitsignale DRZQIP1 bis DRZQIP5 werden von dem Zähler 304 jeweils in die ODER-Schaltungen 601 bis 605 eingegeben. Die ODER-Schaltungen 601 bis 605 geben jeweils die Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 aus. Wie in 4 gezeigt ist, steuern die in die Pull-up-Schaltungen 301 und 302 eingegebenen Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 die p-Kanal-Transistoren 401 bis 405 entsprechend den jeweiligen Bits derselben.

Wenn das invertierte Maskensignal DRZQPIB hoch ist, werden alle der Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 hoch. Dementsprechend schalten sich alle der Transistoren 401 bis 405 aus, was der gleiche wie der Anfangseinstellzustand ist. Wenn das invertierte Maskensignal DRZQPIB niedrig ist, werden die Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 jeweils gleich den entsprechenden Bitsignalen DRZQIP1 bis DRZQIP5. Die Transistoren 401 bis 405 schalten sich als Reaktion auf die in die jeweiligen Gates derselben eingegebenen Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 ein/aus.

Bezugnehmend auf 7 soll die Steuerschaltung 311 detailliert beschrieben werden. Die Steuerschaltung 311 weist fünf UND-Schaltungen 701 bis 705 auf. Das Maskensignal DRZQNIT wird gemeinsam in die UND-Schaltungen 701 bis 705 von dem Zähler 305 eingegeben und die Bitsignale DRZQIN1 bis DRZQIN5 werden von dem Zähler 305 jeweils in die UND-Schaltungen 701 bis 705 eingegeben. Die UND-Schaltungen 701 bis 705 geben jeweils die Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 aus. Wie in 5 gezeigt ist, steuern die in die Pull-down-Schaltung 303 eingegebenen Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 die n-Kanal-Transistoren 501 bis 505 entsprechend der jeweiligen Bits derselben.

Wenn das Maskensignal DRZQNIT niedrig ist, werden alle der Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 niedrig. Dementsprechend schalten sich alle der Transistoren 501 bis 505 aus, welches der gleiche wie der Anfangseinstellzustand ist. Wenn das Maskensignal DRZQNIT hoch ist, werden die Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 jeweils gleich den entsprechenden Bitsignalen DRZQIN1 bis DRZQIN5. Die Transistoren 501 bis 505 schalten sich als Reaktion auf die in die jeweiligen Gates derselben eingegebenen Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 ein/aus.

Nun bezugnehmend auf die Zeitdiagramme der 8 und 9 soll die Eichoperation dieser Erfindung beschrieben werden. 8 zeigt das Zeitdiagramm während der Impedanzanpassungsoperation auf der Pull-up-Seite, die an den Eichstift ZQ angeschlossen ist, bei der das Arbeitssignal ACT1 aktiviert wird. Das Zeitdiagramm zeigt die Bitsignale DRZQIP1 bis DRZQIP5 und das invertierte Maskensignal DRZQPIB von dem Zähler 304, die Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 von der Steuerschaltung 310 und das Potential an dem Eichstift ZQ. 9 zeigt das Zeitdiagramm während der Impedanzanpassungsoperation auf der Pull-down-Seite, bei der das Arbeitssignal ACT2 aktiviert wird. Das Zeitdiagramm zeigt die Bitsignale DRZQIN1 bis DRZQIN5 und das Maskensignal DRZQNIT von dem Zähler 305, die Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 von der Steuerschaltung 311 und das Potential an dem Kontaktpunkt A.

Die Eichoperation ist derart, dass eine Replica-Schaltung einer Ausgangsschaltung vorgesehen wird und ein Steuersignal zum Optimieren der Impedanz der Replica-Schaltung erzeugt wird. Durch die Verwendung dieses optimalen Steuersignals wird die Impedanz der Ausgangsschaltung optimal angepasst. Deshalb wird die Eichoperation während der Zeit von Einstellung ausgeführt, wie zum Beispiel bei Einschalten oder bei Rückstellen. Für genauere Einstellung ist es zu bevorzugen, periodisch die Eichoperation sogar während tatsächlichem Betrieb auszuführen. Wie in 3 gezeigt ist, wird die Eichoperation in dem Zustand ausgeführt, wenn der externe Widerstand R extern an den Eichstift ZQ angeschlossen ist. Für diesen externen Widerstand R ist es erforderlich, einen vorbestimmten Widerstandswert der Ausgangsschaltung zu verwenden. Durch Verwendung der somit erhaltenen Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 und DRZQN1 bis DRZQN6 als Gatesteuersignale der jeweiligen Transistoren der Ausgangsschaltung wird die Impedanz der Ausgangsschaltung an einen optimalen Wert angepasst.

Die Eichoperation wird als Reaktion auf einen externen Befehl gestartet, der die Eichoperation anfordert. Dann wird das Arbeitssignal ACT1 aktiviert, um die Zähloperation des Zählers 304 zu starten. In diesem Fall befindet sich das Arbeitssignal ACT2 in einem inaktiven Zustand. Wie in 8 gezeigt ist, ist vorgegeben, dass als der Anfangszustand des Zählers 304 die Bitsignale DRZQIP1 bis DRZQIP5 alle hoch (11111) sind und das invertierte Maskensignal DRZQPIB hoch ist, und somit alle der Transistoren der Pull-up-Schaltung 301 in den Sperr-Zustand gesetzt werden. Da das Potential an dem Eichstift ZQ gleich dem Massepotential GND ist und somit niedriger als das Bezugspotential Vref ist, wird die Ausgabe COMP1 des Komparators 306 niedrig, so dass der Zähler 304 abwärts zählt und (11110) ausgibt.

Das Bitsignal DRZQIP (11110) und das invertierte Maskensignal DRZQPIB von dem Zähler 304 werden in die Steuerschaltung 310 eingegeben. Während der Übergangsperiode, wenn sich das Bitsignal DRZQIP von (11111) zu (11110) ändert, wird das invertierte Maskensignal DRZQPIB hoch gehalten. In dieser Hochpegelperiode befinden sich alle Transistoren der Pull-up-Schaltung 301 im Sperrzustand und deshalb ist das Potential an dem Eichstift ZQ gleich dem Massepotential GND, wie im Anfangszustand. Das invertierte Maskensignal DRZQPIB wird auf niedrigen Pegel gesetzt, nachdem das Bitsignal DRZQIP geändert wurde, so dass das Bitsignal DRZQIP (11110) als ein Impedanzsteuersignal DRZQP (11110) von der Steuerschaltung 310 ausgegeben wird. Die Transistoren der Pull-up-Schaltung 301 schalten sich in Übereinstimmung mit dem Impedanzsteuersignal DRZQP (11110) ein/aus, wodurch das Potential am Eichstift ZQ bestimmt wird.

Als Reaktion of das Impedanzsteuersignal DRZQP (11110) werden die Transistoren 401 der Pull-up-Schaltungen 301 und 302 in den Durchlasszustand gesetzt, während die Transistoren 402, 403, 404 und 405 in den Sperrzustand gesetzt werden. Da die Größe des Transistors 401 W/L als die minimale Einheit ist und somit nur eine kleines Steuerungsvermögen liefert, wird das Potential an dem Eichstift ZQ etwas höher als das Massepotential GND. Da es jedoch weiterhin niedriger als das Bezugspotential Vref ist, wird die Ausgabe COMP1 des Komparators 306 niedrig gehalten und deshalb zählt der Zähler 304 weiter abwärts und gibt (11101) aus.

Das Bitsignal DRZQIP (11101) und das invertierte Maskensignal DRZQPIB von dem Zähler 304 werden in die Steuerschaltung 310 eingegeben. Während der Übergangsperiode, wenn das Bitsignal DRZQIP sich von (11110) zu (11101) ändert, wird das invertierte Maskensignal DRZQPIB auf hohen Pegel gesetzt. Während dieser Hochpegelperiode sind alle der Transistoren der Pull-up-Schaltung 301 im Sperrzustand und deshalb wird das Potential an dem Eichstift ZQ einmal auf das Massepotential GND zurückgeführt (d. h. auf die Anfangseinstellung rückgestellt). Dann wird das invertierte Maskensignal DRZQPIB auf niedrigen Pegel gesetzt, so dass das Bitsignal DRZQIP (11101) als ein Impedanzsteuersignal DRZQP (11101) von der Steuerschaltung 310 ausgegeben wird.

Die Zeit, während der das invertierte Maskensignal DRZQPIB hoch gehalten wird, kann wahlweise bestimmt werden, sie sollte jedoch lang genug sein, um Rauschen zu beseitigen, das ansonsten aufgrund der Pegelverschiebung der Bitsignale DRZQIP1 bis DRZQIP5 erzeugt werden würde. Der Zyklus des invertierten Maskensignals DRZQPIB ist der gleiche wie der Zyklus, in dem der Pegel der Bitsignale DRZQIP1 bis DRZQIP5 verschoben wird. Das heißt, der Zyklus des invertierten Maskensignals DRZQPIB ist mit dem Zyklus der Zähloperation, d. h. der Aufwärtszähloperation oder der Abwärtszähloperation synchronisiert.

Die Transistoren 402 der Pull-up-Schaltungen 301 und 302, in die das Impedanzsteuersignal DRZQP (11101) eingegeben wurde, werden in den Durchlasszustand gesetzt, während die Transistoren 401, 403, 404 und 405 in den Sperrzustand gesetzt werden. Die Größe des Transistors 402 ist 2 W/L und deshalb wird das Potential an dem Eichstift ZQ höher als das in dem Zustand des Bitsignals DRZQIP (11110), es ist jedoch niedriger als das Bezugspotential Vref. Dementsprechend wird die Ausgabe COMP1 des Komparators 306 niedrig gehalten und deshalb zählt der Zähler 304 weiter abwärts und gibt ein Bitsignal DRZQIP (11100) aus.

Durch Wiederholen dieser Operationen in Reihenfolge zählt der Zähler 304 weiter abwärts und somit schalten sich die Transistoren der Pull-up-Schaltung 301 nacheinander in Überstimmung mit einer Zählzahl ein, um so die gesamte Steuerungsfähigkeit der Transistoren der Pull-up-Schaltung 301 zu erhöhen. Wie in 8 gezeigt ist, sinkt die Impedanz der Pull-up-Schaltung 301 bei fortschreitender Zähloperation schrittweise und folglich erhöht sich das Potential am Eichstift ZQ schrittweise, während es einmal auf den Massepegel bei jedem Erfolgen der Zähloperation abfällt.

Wie oben beschrieben ist, wird gemäß dieser Erfindung der Zustand der Transistoren auf die Anfangseinstellung durch die Verwendung des invertierten Maskensignals während der Übergangsperiode gesetzt, wenn sich eine von dem Zähler ausgegebene Zählzahl ändert. Wenn sich zum Beispiel ein eine Zählzahl anzeigendes Bitsignal von (10000) zu (01111) ändert, ändert sich die gesamte Stromsteuerungsfähigkeit der Transistoren von 16 über den Zustand, in dem sich alle Transistoren einmal ausschalten, dann auf den eingestellten Wert. Das heißt, die gesamte Stromsteuerungsfähigkeit der Transistoren ändert sich in Form von 16 → 0 → 15. In dem konventionellen Beispiel ändert sich die gesamte Stromsteuerungsfähigkeit der Transistoren über den breiten Bereich von 16 → 0 → 15 auf 16 → 31 → 15 abhängig von der Zeitabstimmung von den jeweiligen Bits entsprechenden einzelnen Bitsignalen. Dementsprechend ändert sich zum Zeitpunkt der Pegelverschiebung erzeugtes Rauschen auch über den breiten Bereich von 16 → 0 → 15 bis 16 → 31 → 15.

In dieser Erfindung ändert sich zum Zeitpunkt der Pegelverschiebung erzeugtes Rauschen immer als 0 → N unter der Annahme, dass die Stromsteuerungsfähigkeit nach der Pegelverschiebung auf N eingestellt wird. Infolgedessen (1) ändert sich durch einmaliges Ausschalten der Transistoren das Potential immer in einer Richtung ansteigend von dem zu Beginn eingestellten Potential, und weiter (2) wird die eingestellte Impedanz der Transistoren größer als oder ungefähr gleich derjenigen des externen Widerstands. Deshalb kann Überschwingung durch Übersteigen der Impedanz des externen Widerstands nicht auftreten. Aus dem selben Grund kann Unterschwingung nicht in der Pull-down-Schaltung auftreten, was später beschrieben werden soll. Folglich können die Komparatoren genaue Vergleichsergebnisse ausgeben.

Wenn durch weiteres Wiederholen von Abwärtszählen die Stromsteuerungsfähigkeit der Transistoren steigt und das Potential an dem Eichstift ZQ das Bezugspotential Vref übersteigt, wird die Ausgabe des Komparators 306 hoch und folglich zählt der Zähler 304 aufwärts. Auf diese Weise wird die Ausgabe des Komparators 306 abhängig von den Größen des Potentials an dem Eichstift ZQ und des Bezugspotentials Vref niedrig oder hoch und somit zählt der Zähler 304 abwärts oder aufwärts. Infolgedessen wird das Potential an dem Eichstift ZQ um das Bezugspotential Vref (= VDD/S) herum stabilisiert.

Wenn das Potential an dem Eichstift ZQ um das Bezugspotential Vref (= VDD/2) herum stabilisiert wird, wird das Arbeitssignal ACT1 deaktiviert. Als Reaktion auf die Deaktivierung des Arbeitssignals ACT1 stoppt der Zähler 304 seine Zähloperation an und fixiert seinen Zählwert. Da ferner die Pegel der Impedanzsteuersignale DRZQP1 bis DRZQP5 finalisiert sind, ist die Impedanzanpassung der Pull-up-Schaltungen abgeschlossen und fixiert. In diesem Fall wird die Impedanz jeder der Pull-up-Schaltungen 301 und 302 so festgelegt, um gleich der des externen Widerstands R zu sein. In dem Zustand, in dem die Pull-up-Schaltungen fixiert sind, wird das Arbeitssignal ACT2 aktiviert und die Impedanzanpassung der Pull-down-Schaltung wird als nächstes ausgeführt.

9 ist das Zeitdiagramm, das die Impedanzanpassungsoperation auf der an einen Kontaktpunkt A angeschlossenen Pull-down-Seite zeigt, wobei das Arbeitssignal ACT1 deaktiviert ist, während das Arbeitssignal ACT2 aktiviert ist. Das Zeitdiagramm zeigt die Bitsignale DRZQIN bis DRZQIN5 und das Maskensignal DRZQNIT von dem Zähler 305, die Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 von der Steuerschaltung 311 und das Potential an dem Kontaktpunkt A. In diesem Fall ist die Pull-up-Schaltung 302 auf die optimale Impedanz fixiert, wie oben beschrieben ist.

Wenn die Eichoperation der Pull-up-Schaltung 301 beendet worden ist, wird das Arbeitssignal ACT2 aktiviert, um die Zähloperation des Zählers 305 zu beginnen. Wie in 9 gezeigt ist, ist vorgegeben, dass als der Anfangszustand des Zählers 305 die Bitsignale DRZQIN1 bis DRZQIN5 alle niedrig (00000) sind und das Maskensignal DRZQNIT niedrig ist, und somit alle der Transistoren der Pull-down-Schaltung 303 in den Sperrzustand gesetzt sind. Deshalb ist das Potential an dem Kontaktpunkt A gleich dem Versorgungspotential VDD und folglich wird die Ausgabe COMP2 des Komparators 307 hoch, so dass der Zähler 305 aufwärts zählt und ein Bitsignal DRZQIN (00001) ausgibt.

Das Bitsignal DRZQIN (00001) und das Maskensignal DRZQNIT von dem Zähler 305 werden in die Steuerschaltung 311 eingegeben. Während der Übergangsperiode, wenn sich das Bitsignal DRZQIN von (00000) zu (00001) ändert, wird das Maskensignal DRZQNIT niedrig gehalten, und folglich werden die Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 alle niedrig. Deshalb sind während dieser Niedrigpegelperiode alle der Transistoren der Pull-down-Schaltung 303 im Sperrzustand und folglich ist das Potential an dem Kontaktpunkt A gleich dem Versorgungspotential VDD wie im Anfangszustand. Dann wird das Maskensignal DRZQNIT auf hohen Pegel gesetzt, so dass das Bitsignal DNZQIN (00001) als ein Impedanzsteuersignal DRZQN (00001) von der Steuerschaltung 311 ausgegeben wird. Die Transistoren der Pull-down-Schaltung 303 schalten sich gemäß dem Impedanzsteuersignal DRZQN (00001) ein/aus, wodurch das Potential an dem Kontaktpunkt A bestimmt wird.

Als Reaktion auf das Impedanzsteuersignal DRZQN (00001) wird der Transistor 501 der Pull-down-Schaltung 303 in den Durchlasszustand gesetzt, während die Transistoren 502, 503, 504 und 505 in den Sperrzustand gesetzt werden. Da die Größe des Transistors 501 W/L als die minimale Einheit ist und somit nur eine kleine Steuerungsfähigkeit bereitstellt, wird das Potential an dem Kontaktpunkt A etwas niedriger als das Versorgungspotential VDD. Da das Potential an dem Kontaktpunkt A weiterhin höher als das Bezugspotential Vref ist, wird die Ausgabe COMP2 des Komparators 307 hoch gehalten und deshalb zählt der Zähler 305 weiter aufwärts und gibt ein Bitsignal DRZQIN (00010) aus.

Das Bitsignal DRZQIN (00010) und das Maskensignal DRZQNIT von dem Zähler 305 werden in die Steuerschaltung 311 eingegeben. Wenn sich während der Übergangsperiode das Bitsignal DRZQIN von (00001) zu (00010) ändert, wird das Maskensignal DRZQNIT auf niedrigen Pegel gesetzt und folglich werden die Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRNQN5 alle niedrig. In dieser Niedrigpegelperiode befinden sich alle der Transistoren der Pull-down-Schaltung 303 im Sperrzustand und deshalb wird das Potential am Kontaktpunkt A einmal zu dem Versorgungspotential VDD zurückgeführt (d. h. in die Anfangseinstellung rückgestellt). Dann wird das Maskensignal DRZQNIT auf hohen Pegel gesetzt, so dass das Bitsignal DRZQIN (00010) als ein Impedanzsteuersignal DRZQN (00010) von der Steuerschaltung 311 ausgegeben wird.

Die Zeit, während der das Maskensignal DRZQNIT niedrig gehalten wird, kann wahlweise bestimmt werden, sie sollte jedoch ausreichend lang sein, um Rauschen zu beseitigen, das ansonsten aufgrund der Pegelverschiebung der Bitsignale DRZQIN1 bis DRZQIN5 erzeugt werden würde. Der Zyklus des Maskensignals DRZQNIT ist der gleiche wie der Zyklus, in dem der Pegel der Bitsignale DRZQIN1 bis DRZQIN5 verschoben wird. Das heißt, der Zyklus des Maskensignals DRZQNIT wird mit dem Zyklus der Zähloperation, d. h. der Aufwärtszähloperation oder der Abwärtszähloperation synchronisiert.

Der Transistor 502 der Pull-down-Schaltung 303, in den das Impedanzsteuersignal DRZQN (00010) eingegeben wurde, wird in den Durchlasszustand gesetzt, während die Transistoren 501, 503, 504 und 505 in den Sperrzustand gesetzt werden. Die Größe des Transistors 502 beträgt 2 W/L und deshalb wird das Potential an dem Kontaktpunkt A niedriger als das in dem Zustand des Bitsignals DRZQIN (00001), ist jedoch höher als das Bezugspotential Vref. Dementsprechend wird die Ausgabe COMP2 des Komparators 307 hoch gehalten, und deshalb zählt der Zähler 305 weiter aufwärts und gibt ein Bitsignal DRZQIN (00011) aus.

Durch Wiederholen dieser Operationen in Reihenfolge zählt der Zähler 305 weiter aufwärts, und folglich schalten sich die Transistoren der Pull-down-Schaltung 303 der Reihe nach in Übereinstimmung mit einer Zählzahl ein, um so die gesamte Steuerungsfähigkeit der Transistoren der Pull-down-Schaltung 303 zu erhöhen. Wie in 9 gezeigt ist, sinkt die Impedanz der Pull-down-Schaltung 303 schrittweise bei Fortschreiten der Zähloperation, und folglich sinkt das Potential an dem Kontaktpunkt A schrittweise, während es einmal auf den Versorgungspotentialpegel bei jedem Erfolgen der Zähloperation ansteigt.

Wenn durch weiteres Wiederholen von Aufwärtszählen die Stromsteuerungsfähigkeit der Transistoren steigt und das Potential an dem Kontaktpunkt A kleiner als das Bezugspotential Vref wird, wird die Ausgabe des Komparators 307 niedrig und folglich zählt der Zähler 305 abwärts. Auf diese Weise wird die Ausgabe des Komparators 307 abhängig von den Größen des Potentials an dem Kontaktpunkt A und des Bezugspotentials Vref hoch oder niedrig, und folglich zählt der Zähler 305 aufwärts oder abwärts. Infolgedessen wird das Potential an dem Kontaktpunkt A um das Bezugspotential Vref (= VDD/2) herum stabilisiert.

Wenn das Potential an dem Kontaktpunkt A um das Bezugspotential Vref (= VDD/2) herum stabilisiert ist, wird das Arbeitssignal ACT2 deaktiviert. Als Reaktion auf die Deaktivierung des Arbeitssignals ACT2 stoppt der Zähler 305 seine Zähloperation und fixiert seinen Zählwert. Da ferner die Pegel der Impedanzsteuersignale DRZQN1 bis DRZQN5 finalisiert sind, ist die Impedanzanpassung der Pull-down-Schaltung abgeschlossen. Das Arbeitssignal ACT2 wird deaktiviert und alle werden fixiert.

Wenn das Arbeitssignal ACT1 aktiviert ist, wird die Impedanz jeder der Pull-up-Schaltungen 301 und 302 so geeicht, dass sie gleich derjenigen des externen Widerstands R ist, und wird fixiert. Wenn ferner das Arbeitssignal ACT2 aktiviert wird, wird die Impedanz der Pull-down-Schaltung 303 auch auf derjenigen der Pull-up-Schaltung 302 fixiert. Infolgedessen wird die Impedanz jeder der Pull-up-Schaltungen 301 und 302 und der Pull-down-Schaltung 303 gleich derjenigen des externen Widerstands R eingestellt. Unter Verwendung der Impedanzsteuersignale DRZQP und DRZQN als Steuersignale für die Lastseite und die Treiberseite der Ausgangsschaltung wird die Impedanz der Ausgangsschaltung angepasst. Es wird eine Halbleitervorrichtung mit der impedanzangepassten Ausgangsschaltung und somit eine Datenübertragung hoher Geschwindigkeit erhalten.

Die Eichschaltung dieser Erfindung weist die Impedanzanpassungstransistoren auf und deaktiviert die Impedanzanpassungstransistoren einmal bei jedem Auftreten einer Änderung des Impedanzanpassungscodes. Nach Wiederherstellen des Potentials auf dem zu Beginn eingestellten Potential durch einmaliges Deaktivieren der Impedanzanpassungstransistoren wird der Zustand der Transistoren in Übereinstimmung mit dem Impedanzanpassungscode umgeschaltet.

Infolgedessen (1) ändern sich durch einmaliges Ausschalten der Transistoren das Potential an dem Eichstift ZQ und das Potential an dem Kontaktpunkt A jeweils immer in eine Richtung, und ferner (2) wird die eingestellte Impedanz größer als oder ungefähr gleich derjenigen des externen Widerstands in der Pull-up-Schaltung (oder der Pull-down-Schaltung). Deshalb können Überschwingung und Unterschwingung nicht durch Übersteigen der Impedanz des externen Widerstands auftreten. Da das Rauschen wie oben beschrieben nicht erzeugt wird, führen die Komparatoren immer stabilen Vergleich und stabile Beurteilung aus, und somit wird die Eichschaltung erhalten, die stabile Ausgaben sicherstellt. Es wird die Halbleitervorrichtung erhalten, die eine solche Eichschaltung enthält und somit zu Datenübertragung hoher Geschwindigkeit in der Lage ist.

Während die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung detailliert beschrieben worden ist, ist diese Erfindung nicht darauf begrenzt, sondern kann mit verschiedenen Änderungen ausgeführt werden, ohne vom Hauptinhalt dieser Erfindung abzuweichen, und diese zahlreichen Änderungen sind natürlich in dieser Erfindung enthalten.

Zum Beispiel sind in der vorhergehenden Ausführungsform die Pull-up-Schaltungen 301 und 302 und die Pull-down-Schaltung 303 vorgesehen. Es ist jedoch möglich, nur die Pull-up-Schaltung 301 vorzusehen und Eichung der Impedanz nur auf der Lastseite an der Endstufe der Ausgangsschaltung auszuführen. Im umgekehrten Fall ist es möglich, den externen Widerstand R an das Versorgungspotential anzuschließen, eine Pull-down-Schaltung anstelle der Pull-up-Schaltung 301 zu verwenden, und Eichung der Impedanz nur auf der Treiberseite an der Endstufe der Ausgangsschaltung auszuführen.


Anspruch[de]
Eichschaltung, die eine Replica-Schaltung angeschlossen an einen Eichanschluss, einen Komparator, der zum Vergleichen zwischen einem Potential an dem Eichanschluss und einem Bezugspotential ausgelegt ist, einen Zähler, der zum Ausführen einer Zähloperation als Reaktion auf eine Ausgabe von dem Komparator ausgelegt ist, und eine Steuerschaltung aufweist, die zum Ausgeben eines Impedanzsteuersignals als Reaktion auf eine Zählausgabe und ein Maskensignal von dem Zähler ausgelegt ist, wobei das Impedanzsteuersignal zum Steuern der Impedanz der Replica-Schaltung verwendet wird, wobei das Impedanzsteuersignal durch das Maskensignal in einen Anfangszustand gesetzt wird, wenn sich die Zählausgabe ändert. Eichschaltung nach Anspruch 1, bei der die Replica-Schaltung eine Anzahl von Transistoren aufweist, die parallel miteinander verbunden sind, und in die Anzahl von Transistoren das Impedanzsteuersignal an ihren Gates eingegeben wird, so dass diese ein- bzw. ausgeschaltet werden, wodurch die Impedanz der Replica-Schaltung gesteuert wird. Eichschaltung nach Anspruch 2, bei der die Replica-Schaltung die gleiche Struktur wie die auf einer Lastseite an einer Endstufe einer Ausgangsschaltung hat und zwischen dem Eichanschluss und einem Versorgungspotential eingefügt ist. Halbleitervorrichtung mit einer Eichschaltung, umfassend:

eine Replica-Schaltung angeschlossen an einen Eichanschluss, einen Komparator, der zum Vergleichen zwischen einem Potential an dem Eichanschluss und einem Bezugspotential ausgelegt ist, einen Zähler, der zum Ausführen einer Zähloperation als Reaktion auf eine Ausgabe von dem Komparator ausgelegt ist, und eine Steuerschaltung, die zum Ausgeben eines Impedanzsteuersignals als Reaktion auf eine Zählausgabe und ein Maskensignal von dem Zähler ausgelegt ist, wobei das Impedanzsteuersignal zum Steuern der Impedanz der Replica-Schaltung verwendet wird,

wobei das Impedanzsteuersignal durch das Maskensignal in einen Anfangszustand gesetzt wird, wenn sich die Zählausgabe ändert.






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