[发明专利]时钟监测电路

说明书

本公开涉及一种监测电路，该监测电路包括：时钟生成器，适于生成具有第一目标频率的第一时钟；代码生成器，适于响应于输入时钟而通过改变输入代码的值来生成输出代码，接收与输出代码相关联的反馈信号，并且通过在第一模式下执行设置操作并在第二模式下执行逆设置操作来改变输入代码的值；以及操作控制器，适于在进入第一模式时传输第一时钟和起始代码作为输入时钟和输入代码，在退出第一模式时将输出代码设置为计数代码，在进入第二模式时传输第二时钟和计数代码作为输入时钟和输入代码，并且对在第二模式下的第二时钟的触发数量进行计数，直到输出代码具有与起始代码的值相同的值，以生成监测信息。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月19日提交的申请号为10-2020-0103792的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用整体并入本文。

技术领域

实施例涉及一种半导体设计技术，并且更特别地，涉及一种用于半导体装置中的时钟(clock)监测电路。

背景技术

随着VLSI工艺技术的改善，半导体电路受到进程、电压和温度(PVT)变化的更大影响。

特别地，例如环形振荡器的在半导体装置内用于生成时钟的时钟生成电路可能受到这种PVT变化的显著影响。即，为了生成设置为特定目标频率的时钟，半导体装置中包括的环形振荡器可以根据PVT变化而生成与特定目标频率具有明显频率差异的时钟。

因此，常规地，存在一种直接对由环形振荡器生成的时钟的触发计数进行计数并且检查时钟的生成频率与特定目标频率之间是否存在差异以及存在多大差异的方法。

由于半导体装置的尺寸减小并且半导体装置的操作速度增加，因此如果增大半导体装置内使用的时钟的频率，例如，如果时钟的频率变为千兆赫(GHz)或更大，则可能难以使用现有方法。即，可能难以使用直接对由环形振荡器生成的时钟的触发计数进行计数的方法。

因此，常规地，使用一种用时钟分频电路以预定比率将由环形振荡器生成的时钟进行分频并且对分频后的时钟进行计数的方法。然而，与直接对由环形振荡器生成的时钟进行计数的方法相比，对分频后的时钟进行计数的方法可能在测量中具有许多误差。

发明内容

各个实施例涉及一种能够精确地对由环形振荡器生成的具有高频率的时钟的触发计数进行计数的监测电路。

在实施例中，一种监测电路可以包括：时钟生成器，适于生成具有第一目标频率的第一时钟，该第一目标频率根据进程、电压和温度(PVT)变化而不同于目标频率；代码生成器，适于响应于输入时钟而通过改变输入代码的值来生成输出代码，接收与输出代码相关联的反馈信号，并且通过在第一模式下执行一个或多个设置操作并在第二模式下执行一个或多个逆设置操作来改变输入代码的值；以及操作控制器，适于控制代码生成器在测试区段中进入第一模式，在代码生成器进入第一模式的第一时间将第一时钟和起始代码分别作为输入时钟和输入代码传输到代码生成器，在代码生成器退出第一模式的第二时间将输出代码设置为计数代码，控制代码生成器在检查区段中进入第二模式，在代码生成器进入第二模式的第三时间将第二时钟和计数代码分别作为输入时钟和输入代码传输到代码生成器，并且对在第二模式下的第二时钟的触发数量进行计数，直到输出代码具有与起始代码的值相同的值，以生成监测信息。操作控制器可以从监测电路的外部接收具有比第一目标频率更低的第二目标频率的第二时钟。

操作控制器：可以控制代码生成器在测试区段中在第一时间进入第一模式；并且可以控制代码生成器在第二时间退出第一模式，第一时间和第二时间之间的第一时间间隔是预先确定的。

操作控制器：可以控制代码生成器在检查区段中在第三时间进入第二模式；并且可以响应于所生成的监测信息而控制代码生成器在第四时间退出第二模式。

操作控制器可以响应于外部输入的控制信号而开始或终止测试区段或者检查区段或者测试区段和检查区段两者。