JPH035989A - 半導体メモリ装置のデータ出力端電圧レベル調節回路 - Google Patents
半導体メモリ装置のデータ出力端電圧レベル調節回路Info
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- JPH035989A JPH035989A JP2056766A JP5676690A JPH035989A JP H035989 A JPH035989 A JP H035989A JP 2056766 A JP2056766 A JP 2056766A JP 5676690 A JP5676690 A JP 5676690A JP H035989 A JPH035989 A JP H035989A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
調節回路に係るもので、特に高速なアクセスサイクルタ
イムにて直列データを出力する半導体メモリ装置のデー
タ出力端電圧レベル調節回路に関する。
器の出力をバッファリングして出力パッド(OUTPU
T PAD) 、或は出力端子(OUTPUT PIN
)に出力するためのデータ出力バッファを持つ。
SAS、SASが最初、論理“ハイ°°と論理”ロウ”
、或は中間レベル(つまりハイインビーダンス)に設定
され、後にメモリセルからデータを読んで差動増幅出力
SAS、SASが論理“ロウ”、論理“ハイ”に変化す
ると、データ出力イネーブルクロックによって上記デー
タを出力端子にバッファリングするよう動作する。
図において、データ出力バッファは電源電圧供給端子1
4と接地電圧端子16との間に直列に接続されたNMO
SトランジスタMl、M2を有し、その直列接続点であ
るノード20がデータ出力端子18にインダクタL2を
通じて接続されている。そして、2個のNMOSトラン
ジスタMl、M2の各ゲートに入力される論理信号に従
った信号をノード20に出力する。
不図示)の出力SAS、SASとデータ出力バッファイ
ネーブルクロックφOE(以下、イネーブルクロックと
いう)を入力し、このイネーブルクロックφOEによっ
てイネーブルされたとき、差動センス増幅器の出力SA
S、SASを上記2個のNMOSトランジスタMl、M
2の各ゲートに入力する。
14、データ出力端子18、接地電圧端子16のインダ
クタンスで、チップ基板と各端子間をワイヤボンディン
グする際に形成されるワイヤのインダクタンス成分であ
る。そして、電流11はNMOS)−ランジスタM1が
“ON″でM2が“OFF”のとき流れる電流で、その
結果データ出力端子18が論理“ハイ”となる。電流工
2は上記NMOSトランジスタMl、M2が各々” O
F F″ ’ON″のときの電流で、データ出力端子
18を論理“ロウ”にする。
ためのタイミングチャートであり、DRAMのFast
pageモードの例を示す。
Sは行アドレスストローブ、φOEはイネーブルクロツ
タ、CAは行アドレス、AとBはデータ出力ドライバ制
御部12のA°端子、B。
、M2の電流である。そして、Doutはデータ出力端
子18の出力である。
ための、他のタイミングチャートであり、DRAMにお
けるスタティック行モード(static colum
n MODE)の例を示す。同図における符号は、第6
図の波形に付した符号と同一である。
内蔵するDRAMにおけるFast pageモードの
例を第6図の波形を参照して説明する。
レスストローブRASと行アドレスストローブCASが
アクティブロウ”となる状態で列アドレスが入力された
後、メモリセルを指定するための行アドレスが連続的に
人力されると、上記メモリセルに格納されたデータが読
出される。
メモリセルから読出されたデータはセンス増幅器によっ
て差動増幅され増幅信号SAS。
12に入力される。
6図の行アドレスストローブCASが非アクテイブロウ
”からアクティブハイ”に変化することにより、イネー
ブルクロックφOEが第6図に示すように所定の遅延を
受けて入力される。データ出力ドライバ制御部12はイ
ネーブルクロックφOEの入力を受けて、センス増幅器
の出力SAS、SASを出力端子A’ 、B’に出力す
る。
ライバ制御部12は出力端子A’ 、B’に、第6図の
ように論理“ハイ”と論理“ロウ”を各々出力してNM
OSトランジスタMl、M2のゲートに送出する。従っ
て、NM(5]−ランジスタM1は“ON″、M2は“
OFF”となり、ノード20には上記NMOS トラン
ジスタM1のドレイン電圧が印加される。このとき、N
MOSトランジスタM1のドレイン端子にワイヤにて接
続された電源電圧供給端子14から供給され、ソース端
子のノード20に出力される電流を11とすると、第6
図のようになる。
うにノード20とデータ出力端子18の間をワイヤボン
ディング接続するワイヤのインダクタンスL2を通じて
データ出力端子18に出力されるので、このデータ出力
端子18はハイインピーダンス状態2eから論理“ハイ
”の状態2aとなる。このとき、電源電圧供給端子14
のインダクタンスL1とデータ出力端子18のインダク
タンスL2によって出力ノイズが生じ、論理“ハイ”状
態にある出力データの最初の部分が下記の式(1)のよ
うなノイズ幅を持って出力される。
)t 上述のように行アドレスC0LIによってイモリセルか
らデータ“1”が読出された後に、行アドレスストロー
ブCASは第6図にように所定時間論理“ハイ”状態を
保ち、次の行アドレスC0L2の入力によって再びアク
ティブロウ”となる。
セルからは格納されたデータが読出され、これが前述の
ようにセンス増幅器で増幅されて、第5図のデータ出力
ドライバ制御部12に信号SAS、SASとして入力さ
れる。このとき、データ出力ドライバ制御回路12には
行アドレスストローブCASの変化によるイネーブルク
ロックφOEが第6図のように入力され、上記行アドレ
スC0L2によってメモリセルから出力されるデータの
論理が“0”である場合、データ出力ドライバ制御部1
2の出力端子A’ 、B’からの出力は第6図のように
なる。
はON″となり、NMOSトランジスタM1とM2の接
続ノード20を通じてデータ出力端子18から接地電圧
端子16に第6図のように電流I2が流れる。
を通じて接地電圧端子16に流れる電流■2は、データ
出力端子18のインダクタンスL2と接地電圧端子16
のインダクタンスL3を通るので、データ出力端子18
は第6図の2bのように論理“ロウ”信号が出力される
。
ロウ”信号も、各端子のインダクタンスL2.L3によ
って下記の式(2)のような幅のノイズを持って出力さ
れる。
・・ (2)t [発明が解決しようとしている課題] しかし、第5図のようなデータ出力バッファを持つ半導
体メモリ装置を、上述のようにサイクル時間が短いFa
st Pageモードで動作させると、以下のような問
題が発生する。
が短い場合、データ出力端子18が充分にハイインピー
ダンス電圧レベルとならない状態で、次のサイクルに新
たなデータを出力する。
イクルで出力されるデータの位相、或は電圧レベルが逆
の場合、データ出力端子18の電圧レベルの振れが大き
くなるので、データの出力速度が相対的に遅くなる。更
にデータ出力端子18と電源電圧供給端子14、及び接
地電圧端子16のインダクタンスL2.Ll、L3成分
によってデータ出力端子18のノイズ幅は大きくなる。
導体メモリ装置におけるスタティック行モードの例を、
第7図を参照して説明する。
がアクティブロウ”となると、スタティック行モードの
半導体メモリには、通常の動作の場合のように列アドレ
スROWがかかる。そして、第7図のように行アドレス
C0LI、C0L2が連続的に入力され、行アドレスス
トローブ信号CASがアクティブロウ”になると、上記
列アドレスで指定されるメモリセル(図示せず)に\ 格納されたデータがアクセスされる。
ルのデータは、前述の如くセンス増幅器で増幅され、そ
のセンス増幅器の出力であるSAS、SAS信号は第5
図のデータ出力ドライバ制御部12に入力される。
スストローブCAS信号によるイネーブルクロックφO
Eが所定時間遅延後入力される。
OEを受け、センス増幅器の出力SAS。
の行アドレスCALLによってアクセスされるデータが
論理“l”であり、行アドレスCAL2によってアクセ
スされるデータが直前のデータと位相が逆な論理“0”
である場合、データ出力ドライバ制御部12は出力端子
A’ 、B’に第7図のA、Bのようなデータを出力す
る。従って、NMOSトランジスタMlとM2は前述の
ように動作し、第7図の30のように初期にはハイイン
ピーダンス状態で38と3bのような論理“°l”と論
理“O”をデータ出力端子18にバッファリングする。
体メモリ装置をスタティック行モードで動作させる場合
、以下のような問題が発生する。
とき、データ出力がハイインピーダンス状態の電圧レベ
ルに戻るためのプリチャージ時間がないので、データ出
力端子18の電圧レベルは更に大きく振れる。その結果
、データ出力端子18がハイインピーダンス状態でデー
タが出力される場合よりアクセス速度(出力速度)が遅
(なり、電源電圧供給端子14からデータ出力端子18
に流れる電流11、及びデータ出力端子18から接地電
圧端子16に流れる電流■2も増加してノイズ幅も太き
(なる。
体メモリ装置において、データ出力バッファがディスエ
ーブルされる期間に、出力データのレベルを最小限の時
間でハイインピーダンス状態の電圧レベルにする回路を
提供することである。
る。
子、そして論理“1″または論理“0′の状態を持つ増
幅信号SAS、SASを入力し、データ出力バッファイ
ネーブルクロックφOEの入力によってイネーブルされ
て上記二つの入力信号を出力するデータ出力ドライバ制
御部と、前記電源電圧供給端子と接地電圧端子との間に
2個のNMOSトランジスタが直列に接続され、前記デ
ータ出力ドライバ制御部の二つのゲート信号入力時に、
これらのゲート信号電圧を前記NMOS)−ランジスタ
の直列接続ノード点を通じてデータ出力端子に出力して
ドライブするドライバ手段と、 前記データ出力バッファイネーブルクロックφ0Eを入
力し、イネーブルクロックによってデータ出力が完了さ
れる時点で出力データ制御パルスφDCPを発生する制
御パルス発生手段と、前記電源電圧供給端子、及び接地
電圧端子による所定電源電圧VCCと接地電圧V ss
との間に接続され、前記制御パルス発生手段が発生する
出力データ制御パルスφDCPによりハイインピーダン
ス状態の電圧を発生して、前記データ出力端子に出力す
るハイインピーダンス電圧発生手段とから構成される。
路図である。
ックφOEを反転かつ遅延し、その反転遅延バッファ2
0の出力とイネーブルクロックφOEは、NORゲート
22にて否定論理和され、出力データ制御パルスφDC
Pが出力される。ハイインピーダンス電圧発生手段は、
NORゲート22の出力をバッファリングするバッファ
24と、電源電圧Vceと接地電圧Vlliどの間に直
列接続された2個のトランジスタを有し、前記バッファ
24の出力データ制御パルスφDCPによって直列接続
ノード32からハイインピーダンス状態の電圧を出力す
る。
出力ドライバ制御部12のイネーブルクロックφOEと
NORゲート22の入力端子に共通に接続され、前記ハ
イインピーダンス電圧発生手段の直列接続ノード32は
第5図のノード20に接続される。
源電圧VCCと接地電圧Vssとの間に2個のNMOS
トランジスタM3.M4がノード32を介して直列に接
続され、これらNMOSトランジスタM3.M4の各ゲ
ートにはバッファ24の出力データ制御パルスφDCP
が入力される。
、φOEはイネーブルクロック、φOEはイネーブルク
ロックの反転遅延クロック、φDCPはNORゲート2
2の出力データ制御パルスである。
geモードの例で説明するためのタイミングチャートで
ある。
Sは行アドレスストローブ、ADDはアドレス、φOE
はイネーブルクロック、AとBはデータ8力ドライバ制
御部12の出力、工1とI2はNMOSトランジスタM
l、M2の動作電流であり、φDCPは出力データ制御
パルス、Doutはデータ出力端子18の出力である。
行モードの例で説明するためのタイミングチャートであ
る。第4図における符号は第3図と同一である。
を第1図〜第4図を参照して説明する。
Fast Pageモードでの動作例を第3図を参照し
て説明する。
、第3図のアドレスADDと列アドレスストローブRA
Sと行アドレスストローブCASが入力されると、第6
図において説明したように所定の行と列とに対応して配
列されたメモリセルに格納されたデータが読出される。
増幅器で増幅されてデータ出力ドライバ制御部12に入
力される。このとき、データ出力ドライバ制御部12に
は第3図に示すように、行アドレスストローブCASの
変化によるイネーブルクロックφOEが所定の遅延を受
けて入力され、同時にイネーブルクロックφOEは反転
遅延バッファ2o、及びNORゲート22にも入力され
る。第3図のアドレスADDの行アドレスC0L1の指
定によってメモリセルから読出されたデータが論理“1
”である場合、データ出力ドライバ制御部12の端子A
°のみが第3図のように論理”ハイ”となる。よって、
NMOSトランジスタM1のみが“ON”となり、接続
ノード20には第3図のような電流■1が流れる。これ
によってハイインピーダンス状態の電圧(第3図の6C
)を有するデータ出力端子18は、第3図の6aのよう
に論理“ハイ“となる。
ハイ”に遷移されてプリチャージサイクルが開始される
と、イネーブルクロックφOEは第3図のように論理“
ロウ”となり、これによってデータ出力ドライバ制御部
12はディスエーブルとなり出力端子A°の出力も論理
“ロウ°°となる。このとき、NORゲート22はイネ
ーブルクロックφOEとイネーブルクロックφOEを反
転遅延した反転遅延バッファ20の出力とを入力し、そ
の出力は第3図に示すように論理“ハイ”の出力データ
制御パルスφDCPどなる。前記出力データ制御パルス
φDCPはバッファ24によってバッファリングされ、
NMOSトランジスタM3.M4の各ゲートに印加され
る。
イ”である間は、NMOSトランジスタM3.M4が同
時に“オン”となり、これによってNMOSトランジス
タM3のドレインからNMOSトランジスタM4のソー
スに直流電流が流れる。よって、NMOSトランジスタ
M3とM4のオン抵抗の比に基づき、データ出力端子1
8の電圧レベルがハイインピーダンスの電圧レベルに達
する。
ジ時間が短くても、行アドレスストローブCASがアク
ティブ状態に入る前にデータ出力端子18の電圧レベル
は通常のハイインピーダンスレベルとなる。
力されるとき、出力電圧の振れ幅が減少するのでデータ
アクセス速度が速くなり、出力端の雑音も抑制される。
タティック行モードの例を第4図のタイミングチャート
を参照して説明する。
ウ”となると、スタティック行モードの半導体メモリ装
置は、通常の場合のように列アドレスROWをストロー
ブする。そして、第4図のように行アドレスC0LI、
C0L2が連続的に入力され、行アドレスストローブ信
号CASがアクティブ0ロウ”になると列アドレススト
ローブRASに対応した列アドレスと行アドレスの指定
によってメモリセルに格納されたデータがアクセスされ
る。
されたデータは、第5図で説明したようにセンス増幅器
によって増幅され、センス増幅器ビーダンス状態から7
aのような論理“ハイ”状からのSAS、SAS出力信
号は第1図のデータ出力ドライバ制御部12に入力され
る。そして、データ8カドライバ制御回路12には行ア
ドレスストローブCAS信号に対応したイネーブルクロ
ックφOEが所定時間遅延されて入力される。
バ制御部12は、センス増幅器の出力SAS、SASを
イネーブルクロックψOEに従い出力端子A’ 、B’
に出力する。従って、行アドレスC0LIの指定によっ
て読出されたデータは、イネーブルクロックφOEによ
ってNMOSトランジスタM1とM2のゲートに入力さ
れ、出力り。LITは第4図に示すように70のハイイ
ン態に変化する。
CASによって発生されたイネーブルクロックφOEは
、反転遅延バッファー20、及びNORゲート22に入
力される。行アドレスC0L1によるデータが出力され
ている間、最初の行アドレスC0LIが次の行アドレス
C0L2に変化すると、イネーブルクロックφOEは論
理“ロウ”に落ちる。同時に、NORゲート22からは
第4図のように前述のFast Pageモードと同様
に出力データ制御パルスφDCPが生成される。
TransitionDetection)を利用し
て、行アドレスの変動に対応してイネーブルクロックφ
OEを容易に所定時間論理“ロウ”にできる。従って、
行アドレスストローブCASのプリチャージ時間がない
スタティック行モードにおいては、行アドレスが変化す
る毎に出力データ制御パルスφDCPがNORゲート2
2から出力され、これがバッファ24を介してNMOS
トランジスタM3.M4の各ゲートに人力される。
NMOSトランジスタM3.M4が同時にオンして電源
電圧Vccと接地電圧V。どの間に直流電流パスが形成
される。これにより、トランジスタM3.M4のオン抵
抗の比によって出力端子18の電圧レベルは第4図のよ
うにハイインピーダンスの電圧レベルになる。
がデータ出力端子18に出力されるときには、出力レベ
ルD。lJアカjハイインピーダンスの電圧レベルで変
化するので、プリチャージ時間なしに出力されるデータ
が直前の出力データと位相が逆であっても電圧の振れ幅
が狭く、小ノイズのデータを高速に出力できる。
を利用して出力データ制御パルスを生成し、半導体メモ
リ装置の出力端子の電圧レベルが直前のデータの電圧レ
ベルから所定の時間内にハイインピーダンスの電圧レベ
ルに戻るように制御できるので、出力ノイズが小さ(、
高速なデータ出力が可能となる。
端電圧レベル調節回路の回路図、第2図は第1図に示し
た回路の一部分の動作波形を示すタイミングチャート、 第3図、及び第4図は第1図に示した回路のタイミング
チャート、 第5図は従来の半導体メモリ装置におけるデータ出力バ
ッファの回餡図、 第6図、及び第7図は第5図に示した回路のタイミング
チャートである。 図中、12・・・データ出力ドライバ制御部、14・・
・電源電圧供給端子、16・・・接地電圧端子、18・
・・データ出力端子、20・・・反転遅延バッファ、2
2・・・NORゲート、24・・・バッファ、Ml、M
2.M3.M4・・・NMOSトランジスタである。 J[5
Claims (5)
- (1)半導体メモリ装置のデータ出力端電圧を調節する
回路であり、 電源電圧供給端子と、 接地電圧端子と、 データ出力端子と、 論理“1”または論理“0”の状態を持つ感知増幅信号
を入力し、イネーブルクロックの入力に対応して前記入
力信号を出力するデータ出力ドライバ制御部と、 前記電源電圧供給端子と前記接地電圧端子の間に接続さ
れ、前記データ出力ドライバ制御部からの信号の論理に
従つた電圧を前記データ出力端子に出力するドライバ手
段と、 前記イネーブルクロックを入力し、イネーブルクロック
によるデータ出力が完了する時点で出力データ制御パル
スを発生する制御パルス発生手段と、 前記電源電圧供給端子と前記接地電圧端子との間に接続
され、前記出力データ制御パルスの入力によつてハイイ
ンピーダンス状態の電圧を発生して前記データ出力端子
に出力するハイインピーダンス電圧発生手段 とを備え、前記データ出力端子の電圧レベルを直前のデ
ータ出力による電圧レベルからハイインピーダンス状態
の電圧レベルとなるように制御することを特徴とする半
導体メモリ装置のデータ出力端電圧レベル調節回路。 - (2)前記制御パルス発生手段は、 前記イネーブルクロックを反転し、かつ所定時間遅延さ
せる反転遅延バッファと、 前記反転遅延バッファの出力と前記イネーブルクロック
とを否定論理和(NOR)して、所定時間、所定の論理
状態を維持する出力データ制御パルスを発生する手段と
、 前記出力データ制御パルスをバッファリングし、前記ハ
イインピーダンス電圧発生手段にハイインピーダンス状
態の電圧レベル制御信号として出力するバッファ手段 とを有することを特徴とする請求項第1項に記載の半導
体メモリ装置のデータ出力端電圧レベル調節回路。 - (3)前記バッファ手段へのイネーブルクロックは、行
アドレスの変化に対応して所定時間アクティブな論理状
態に推移し、前記データ出力ドライバ制御部をディスエ
ーブルすることを特徴とする請求項第2項に記載の半導
体メモリ装置のデータ出力端電圧レベル調節回路。 - (4)前記ハイインピーダンス電圧発生手段は直列に接
続された2個のNMOSトランジスタで構成され、その
接続点が前記データ出力端子に接続され、前記NMOS
トランジスタは電源電圧と接地電圧の間に接続されて前
記制御パルス発生手段からの出力データ制御パルスが入
力されると同時に導通し、前記電源電圧供給端子と接地
電圧端子との間に直流電流パスを形成して前記2個のN
MOSトランジスタのオン抵抗の比によつて決まるハイ
インピーダンス状態の電圧を前記データ出力端子に出力
することを特徴とする請求項第1項、または第2項に記
載の半導体メモリ装置のデータ出力端電圧レベル調節回
路。 - (5)前記ドライバ手段は、電源電圧供給端子と接地電
圧端子との間に直列に接続された2個のNMOSトラン
ジスタを有することを特徴とする請求項第1項に記載の
半導体メモリ装置のデータ出力端電圧レベル調節回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR7068/1989 | 1989-05-26 | ||
| KR1019890007068A KR920000962B1 (ko) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 반도체 메모리 장치의 데이터 출력단 전압레벨 조절회로 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH035989A true JPH035989A (ja) | 1991-01-11 |
| JPH07118194B2 JPH07118194B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2056766A Expired - Lifetime JPH07118194B2 (ja) | 1989-05-26 | 1990-03-09 | 半導体メモリ装置のデータ出力端電圧レベル調節回路 |
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| DE (1) | DE4003690C2 (ja) |
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