JPH08227584A - 三状態センス増幅器 - Google Patents
三状態センス増幅器Info
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Abstract
ゲートが不要で小さい装置で済む、三状態可能なセンス
増幅器を得る。 【解決手段】 本センス増幅器1は基準電圧に接続され
た制御トランジスタ15と、該トランジスタと電源電圧
との間に接続された第1、第2、の直列回路とを含む。
第1の直列回路は第1のチャネル型の第1のトランジス
タ17と第2のチャネル型の第2のトランジスタ19と
を含む。第2の直列回路は第1のチャネル型の第3のト
ランジスタ21と第2のチャネル型の第4のトランジス
タ23とを含む。第1のチャネル型の第5のトランジス
タ31と第2のチャネル型の第6のトランジスタ33と
が電源電圧と第3、第4のトランジスタの接続点との間
に接続されている。
Description
幅器に関するものであり、特に三状態出力を有する電流
ミラーセンス増幅器に関するものである。
ャを用いるランダムアクセスメモリ(RAM)におい
て、回路で使われるバスの数を減らすために、入出力間
でデータバスを共有することがしばしば必要になる。入
出力間でバスを共有するには、書込み動作中回路のセン
ス増幅器が真に三状態であることが要求される。通常こ
の要求を実現するためにセンス増幅器とデータバスとの
間にパスゲートを用いて、入力データドライバによりデ
ータがデータバスに加えられている書込み動作中、セン
ス増幅器の出力をバスから分離している。この種の回路
ではデータバスが長いときに、電流ミラーとデータバス
間に大きなパスゲートを用いることが必要となる。
動するために通常パスゲートは大きく、そのためにチッ
プ上で大きな面積を占める。したがってパスゲートを除
くことが望ましい。本発明の目的は、センス増幅器が最
も小さい装置を用いてデータバスを直接駆動することに
より、チップ上に占める面積が少なくて済むようにした
三状態可能な電流ミラーセンス増幅器を提供することで
ある。
の本発明によるセンス増幅器は電圧源端子と基準電圧端
子と、基準電圧端子に接続されている制御トランジスタ
とを有する。第1、第2、第3、第4の直列回路が制御
トランジスタと電圧源端子との間に接続されていて、各
回路には第1のチャネル型の第1のトランジスタと、第
2のチャネル型の第2のトランジスタとが含まれてい
る。第1のチャネル型の第1と第2のトランジスタのう
ち一方は、電圧源端子と第1と第2の直列回路の第1の
チャネル型のトランジスタの制御電極との間に接続され
ている。第1と第2のトランジスタのうち他方は、電圧
源端子と第3と第4の直列回路の第1のチャネル型のト
ランジスタの制御電極との間に接続されている。第1の
チャネル型の第3と第4のトランジスタのうち一方は、
第1と第2の直列回路の第1のチャネル型のトランジス
タの制御電極と第2の直列回路のトランジスタの接続点
との間に接続されている。前記第3と第4のトランジス
タのうち他方は、第3と第4の直列回路の第1のチャネ
ル型のトランジスタの制御電極と第4の直列回路のトラ
ンジスタの接続点との間に接続されている。好ましく
は、第1のチャネル型はPチャネルであり、第2のチャ
ネル型はNチャネルである。制御トランジスタは第2の
チャネル型である。制御トランジスタの構造は、第1と
第2の直列回路と基準電圧端子との間にあるトランジス
タと、第3と第4の直列回路と基準電圧端子との間にあ
るトランジスタとを含むものであることが好ましい。
電流ミラーセンス増幅器回路1が示してある。センス増
幅器回路1に含まれる一対のI/O端子3と5はそれぞ
れ一対のパスゲート11と13とを経由して、データ
(DATA)バス7とデータバー(DATAバー)バス
9とに接続されている。センス増幅器回路1には更に、
電圧源とNチャネルのセンス増幅器制御トランジスタ1
5との間に一対の同じ回路が含まれている。制御トラン
ジスタ15はノードdとアースまたは基準電圧との間に
接続されていて、そのゲートに加えられるセンス増幅器
制御信号SAにより制御される。電圧源と制御トランジ
スタ15との間にある同じ回路の各々は、Pチャネルト
ランジスタ17,17aとそれに直列に接続されている
Nチャネルトランジスタ19,19a、ならびに両トラ
ンジスタ17−19と17a−19aの接続点にそれぞ
れ接続されている端子3,5とを含む第1の回路径路を
有する。電圧源と制御トランジスタ15との間にある第
2の回路径路は、Pチャネルトランジスタ21,21a
と、それと直列接続されているNチャネルトランジスタ
23,23aとを含み、Pチャネルトランジスタ21,
21aのゲートとドレーンはトランジスタ17,17a
のゲートに接続されている。付随するRAMのビット線
から出力されるデータ信号Dはトランジスタ19と23
aのゲートに加えられ、データバー信号Dバーはトラン
ジスタ19aと23のゲートに加えられる。
はオンまたはオフのいずれかになっている。もしトラン
ジスタ17とまたは17aが最初オンならば、電源から
トランジスタ17,17aとパスゲート11と13を通
ってデータバスとまたはデータバーバスへと流れる電流
径路があり、この径路を通って望ましくない漏洩電流が
流れることがある。
られるデータDとDバー信号は一般的に0.2〜0.5
ボルトという非常に小さい差分信号であって、RAMの
ビット線から得られる。センス増幅器信号SAがローの
とき、トランジスタ15はオフである。そのためトラン
ジスタ17,21,17a,21aのゲート電圧はハイ
で、これらのトランジスタもオフである。したがって、
I/O線3と5は有効でない。SAがハイになると、ト
ランジスタ15がオンになって、トランジスタ19,2
3,19aと23aのドレーンにロー電圧が供給され
る。すると、DATAがハイのとき、トランジスタ17
と21がオンになり、DATAバーがハイのとき、トラ
ンジスタ17aと21aがオンになる。したがって、ト
ランジスタ19,23,19a,23aのゲートに正の
データ信号が加わると、これらのトランジスタがオンに
なり、線3または5は電源電圧からトランジスタ17ま
たは17aを経由する1Vt だけ低い電圧になって、線
3と5の他方はパスゲート11と13を経由してロー電
圧になる。
状態センス増幅器を示してあるが、図1のパスゲート1
1と13が除かれている。この回路が図1の回路と異な
る点は、電源とトランジスタ17,21および17a,
21aのゲートとの間にそれぞれPチャネルトランジス
タ31,31aが追加されていることと、トランジスタ
17,21と17a,21aのゲートと、トランジスタ
21,23と17a,19aとの間にそれぞれPチャネ
ルトランジスタ33,33aが追加されていることであ
る。トランジスタ31,31aはそのゲートに加えられ
る制御信号CTRLにより制御され、トランジスタ3
3,33aはそのゲートに加えられるCTRL信号の反
転信号により制御される。CTRL信号はインバータ3
5を経由してトランジスタ33と33aに達するように
なっている。更に、図1の制御トランジスタ15が図2
では一対の制御トランジスタ15,15aに置き換えら
れており、これらは共に同じSA信号により制御され、
チップ上で組になって図1のトランジスタ15と同じ場
所に形成することができる。しかし両者は2個の制御ト
ランジスタを使うために相互に分離されている。このこ
との利点は、ノードd1とd2とが分離されているの
で、ノードd1からノードd2にまたはその逆方向に電
流が流れることができないことである。言い換えると、
電流は左ループと右ループの間を流れることができな
い。
ように働く。しかし追加された点は、電流ミラー負荷に
おけるトランジスタ31,31aと33,33aとをオ
ンまたはオフすることによって、センス増幅器制御信号
(SA)を用いてセンス増幅器を有効モードすなわち三
状態モードにすることである。CTRL信号とセンス増
幅器制御信号(SA)とは同じ信号源から供給される。
SAがローのとき、CTRLはローであり、SAがハイ
のとき、CTRLもハイである。
ート)SAと制御信号(CTRL)が共にハイのとき、
センス増幅器はイネーブルとなり、トランジスタ31,
31aがオフになってトランジスタ17,17aと2
1,21aのゲートを電圧源から分離する。電圧源がト
ランジスタ17,17aと21,21aのゲートから分
離されて、トランジスタ33,33aと15とがオンに
なっているので、トランジスタ19,19aのドレーン
がアースまたは基準電圧になる。そうなることによっ
て、センス増幅器は標準的な働らきをするようになる。
き、トランジスタ31,31aはオンで、トランジスタ
33,33aがオフになる。したがって、トランジスタ
17,17a,21,21aがオフになり、出力ノード
から出力される電力がしゃ断されるので、この回路は完
全に三状態となって、パスゲート11と13がなくても
図1と同じ演算回路になる。具体的に言うと、この状態
ではトランジスタ31と31aがオンになり、トランジ
スタ33と33aがオフになる。するとトランジスタ1
7,17aと21,21aのゲート電圧が電源電圧に向
かって上昇して、トランジスタ17,17a,21,2
1aはオフになる。したがって、漏洩電流は電源からD
ATAバス7とDATAバーバス9に向かって流れな
い。
a,33,33aとインバータ35は、図1に示した従
来技術で必要なパスゲート11と13が要する場所より
もずっと狭い場所に収納されるようにすることができ
る。更に、バス7と9を駆動するのに要する駆動電力は
パスゲート固有の損失があったが、パスゲートがなけれ
ばそれがなくなる。そのためセンス増幅器の部品の大き
さが小さくて済む。
トランジスタを特定して本回路を説明したが、例えばP
チャネルトランジスタをNチャネルトランジスタに置き
換え、NチャネルトランジスタをPチャネルトランジス
タに置き換えて、こうした変更を許容するために回路に
適当な変更を加えることにより、代替回路をつくること
ができる。特定の好ましい実施例について説明したが、
当業者には直ちに各種の変形例や修正例が明らかになる
であろう。したがって本発明の範囲は従来技術にかんが
みてできるだけ広く解釈すべきであり、その種の変形例
や修正例をすべて含むものである。
する。 (1)(ア)電圧源端子と基準電圧端子と、(イ)前記
基準電圧端子に接続され、第1の制御信号を受信するた
めの制御電極を有する制御トランジスタと、(ウ)前記
制御トランジスタと前記電圧源端子との間に接続された
第1のチャネル型の第1のトランジスタと第2のチャネ
ル型の第2のトランジスタとを含み、該第2のトランジ
スタは第1の出力信号を発生すると共に第1の入力信号
を受信するための制御電極を有する、第1の直列回路
と、(エ)前記制御トランジスタと前記電圧源端子との
間に接続された前記第1のチャネル型の第3のトランジ
スタと前記第2のチャネル型の第4のトランジスタとを
含み、該第4のトランジスタは第2の入力信号を受信す
るための制御信号を有する、第2の直列回路と、(オ)
前記電圧源端子と前記第1のチャネル型トランジスタの
制御電極との間に接続され、第2の制御信号を受信する
ための制御電極を有する前記第1のチャネル型の第5の
トランジスタと、(カ)前記第1のチャネル型のトラン
ジスタの前記制御電極と前記第3と第4のトランジスタ
の接続点との間に接続され、第3の制御信号を受信する
ための制御電極を有する前記第1のチャネル型の第6の
トランジスタと、を含むことを特徴とする、センス増幅
器。
1のチャネル型はPチャネルであり、前記第2のチャネ
ル型はNチャネルであることを特徴とする、センス増幅
器。
御トランジスタは前記第2のチャネル型であることを特
徴とする、センス増幅器。
御トランジスタはNチャネル型であることを特徴とす
る、センス増幅器。
(キ)前記制御トランジスタと前記電圧源端子との間に
接続された前記第1のチャネル型の第7のトランジスタ
と前記第2のチャネル型の第8のトランジスタとを含
み、該第8のトランジスタは第2の出力信号を発生する
と共に前記第2の入力信号を受信するための制御電極を
有する、第3の直列回路と、(ク)前記制御トランジス
タと前記電圧源端子との間に接続された前記第1のチャ
ネル型の第9のトランジスタと前記第2のチャネル型の
第10のトランジスタとを含み、該第10のトランジス
タは前記第1の入力信号を受信するための制御電極を有
する、第4の直列回路と、(ケ)前記電圧源と前記第7
と第9のトランジスタの制御電極との間に接続され、前
記第2の制御信号を受信するための制御電極を有する前
記第1のチャネル型の第11のトランジスタと、(コ)
前記第7と第9のトランジスタの前記制御電極と前記第
7と第8のトランジスタの接続点との間に接続され、前
記第3の制御信号を受信するための制御電極を有する、
前記第1のチャネル型の第12のトランジスタと、を含
むことを特徴とする、センス増幅器。
(キ)前記制御トランジスタと前記電圧源端子との間に
接続された前記第1のチャネル型の第7のトランジスタ
と前記第2のチャネル型の第8のトランジスタとを含
み、該第8のトランジスタは第2の出力信号を発生する
と共に前記第2の入力信号を受信するための制御電極を
有する、第3の直列回路と、(ク)前記制御トランジス
タと前記電圧源端子との間に接続された前記第1のチャ
ネル型の第9のトランジスタと前記第2のチャネル型の
第10のトランジスタとを含み、該第10のトランジス
タは前記第1の入力信号を受信するための制御電極を有
する、第4の直列回路と、(ケ)前記電圧源と前記第7
と第9のトランジスタの制御電極との間に接続され、前
記第2の制御信号を受信するための制御電極を有する前
記第1のチャネル型の第11のトランジスタと、(コ)
前記第7と第9のトランジスタの前記制御電極と前記第
9と第10のトランジスタの接続点との間に接続され、
前記第3の制御信号を受信するための制御電極を有す
る、前記第1のチャネル型の第12のトランジスタと、
を含むことを特徴とする、センス増幅器。
(キ)前記制御トランジスタと前記電圧源端子との間に
接続された前記第1のチャネル型の第7のトランジスタ
と前記第2のチャネル型の第8のトランジスタとを含
み、該第8のトランジスタは第2の出力信号を発生する
と共に前記第2の入力信号を受信するための制御電極を
有する、第3の直列回路と、(ク)前記制御トランジス
タと前記電圧源端子との間に接続された前記第1のチャ
ネル型の第9のトランジスタと前記第2のチャネル型の
第10のトランジスタとを含み、該第10のトランジス
タは前記第1の入力信号を受信するための制御電極を有
する、第4の直列回路と、(ケ)前記電圧源と前記第7
と第9のトランジスタの制御電極との間に接続され、前
記第2の制御信号を受信するための制御電極を有する前
記第1のチャネル型の第11のトランジスタと、(コ)
前記第7と第9のトランジスタの前記制御電極と前記第
9と第10のトランジスタの接続点との間に接続され、
前記第3の制御信号を受信するための制御電極を有す
る、前記第1のチャネル型の第12のトランジスタと、
を含むことを特徴とする、センス増幅器。
(キ)前記制御トランジスタと前記電圧源端子との間に
接続された前記第1のチャネル型の第7のトランジスタ
と前記第2のチャネル型の第8のトランジスタとを含
み、該第8のトランジスタは第2の出力信号を発生する
と共に前記第2の入力信号を受信するための制御電極を
有する、第3の直列回路と、(ク)前記制御トランジス
タと前記電圧源端子との間に接続された前記第1のチャ
ネル型の第9のトランジスタと前記第2のチャネル型の
第10のトランジスタとを含み、該第10のトランジス
タは前記第1の入力信号を受信するための制御電極を有
する、第4の直列回路と、(ケ)前記電圧源と前記第7
と第9のトランジスタの制御電極との間に接続され、前
記第2の制御信号を受信するための制御電極を有する前
記第1のチャネル型の第11のトランジスタと、(コ)
前記第7と第9のトランジスタの前記制御電極と前記第
9と第10のトランジスタの接続点との間に接続され、
前記第3の制御信号を受信するための制御電極を有す
る、前記第1のチャネル型の第12のトランジスタと、
を含むことを特徴とする、センス増幅器。
と、(イ)前記基準電圧端子に接続され、第1の制御信
号を受信するための制御電極を有する制御トランジスタ
手段と、(ウ)各回路が前記制御トランジスタ手段と前
記電圧源端子との間に接続された第1のチャネル型の第
1のトランジスタと第2のチャネル型の第2のトランジ
スタとを含み、各第2のトランジスタは入力信号を受信
するための制御電極を有する、第1、第2、第3、第4
の直列回路と、(エ)前記電圧源端子と前記第1と第2
の直列回路の前記第1のチャネル型のトランジスタの制
御電極との間に接続された前記第1のチャネル型の第3
のトランジスタと、前記電圧源端子と前記第3と第4の
直列回路の前記第1のチャネル型のトランジスタの制御
電極との間に接続された前記第1のチャネル型の第4の
トランジスタであって、該第3と第4のトランジスタの
各々は前記第2の制御信号を受信するための制御信号を
有する、第3と第4のトランジスタと、(オ)前記第1
のチャネル型の第5と第6のトランジスタであって、該
第5のトランジスタは前記第1と第2の直列回路の前記
第1のチャネル型のトランジスタの前記制御電極と前記
第2の直列回路の前記第1と第2のトランジスタの接続
点との間に接続されており、該第6のトランジスタは前
記第3と第4の直列回路の前記第1のチャネル型のトラ
ンジスタの前記制御電極と前記第4の直列回路の前記ト
ランジスタの接続点との間に接続されており、該第5と
第6のトランジスタの各々は第3の制御信号を受信する
ための制御電極を有する、第5と第6のトランジスタ
と、を含むことを特徴とする、センス増幅器。
第1のチャネル型はP型であり、前記第2のチャネル型
はNチャネルであることを特徴とする、センス増幅器。
制御トランジスタ手段は前記第2のチャネル型であるこ
とを特徴とする、センス増幅器。
記制御トランジスタ手段はNチャネル型であることを特
徴とする、センス増幅器。
制御トランジスタ手段は前記第1と第2の直列回路の共
通節点と前記基準電圧端子との間に接続されている第1
の制御トランジスタと、前記第3と第4の直列回路の共
通節点と前記基準電圧端子との間に接続されている第2
の制御トランジスタとを含むことを特徴とする、センス
増幅器。
記制御トランジスタ手段は前記第1と第2の直列回路の
共通節点と前記基準電圧端子との間に接続されている第
1の制御トランジスタと、前記第3と第4の直列回路の
共通節点と前記基準電圧端子との間に接続されている第
2の制御トランジスタとを含むことを特徴とする、セン
ス増幅器。
記制御トランジスタ手段は前記第1と第2の直列回路の
共通節点と前記基準電圧端子との間に接続されている第
1の制御トランジスタと、前記第3と第4の直列回路の
共通節点と前記基準電圧端子との間に接続されている第
2の制御トランジスタとを含むことを特徴とする、セン
ス増幅器。
記制御トランジスタ手段は前記第1と第2の直列回路の
共通節点と前記基準電圧端子との間に接続されている第
1の制御トランジスタと、前記第3と第4の直列回路の
共通節点と前記基準電圧端子との間に接続されている第
2の制御トランジスタとを含むことを特徴とする、セン
ス増幅器。
接駆動するための三状態可能のセンス増幅器であって、
基準電圧に接続され、第1の制御信号を受信する制御電
極を有する制御トランジスタ15を含む。第1の直列回
路は制御トランジスタ15と電源電圧端子との間に接続
された第1のチャネル型の第1のトランジスタ17と、
第2のチャネル型の第2のトランジスタ19とを含む。
第2のトランジスタ19の制御電極は第1の入力信号を
受信し、第2のトランジスタは第1の出力信号を出力す
る。第2の直列回路は制御トランジスタと電源端子との
間に接続された第1のチャネル型の第3のトランジスタ
21と第2のチャネル型の第4のトランジスタ23とを
含む。第2の入力信号は第4のトランジスタの制御入力
に結合している。第1のチャネル型の第5のトランジス
タ31は電圧源端子と第1のチャネル型のトランジスタ
の制御電極との間に接続されていて、第2の制御信号を
受信するように接続されている制御電極を有する。第1
のチャネル型の第6のトランジスタ33が第1のチャネ
ル型のトランジスタの制御電極と第3 21と第423
のトランジスタの接続点との間に接続されていて、第3
の制御信号を受信するように接続されている制御電極を
有する。
Claims (1)
- 【請求項1】 (ア)電圧源端子と基準電圧端子と、 (イ)前記基準電圧端子に接続され、第1の制御信号を
受信するための制御電極を有する制御トランジスタと、 (ウ)前記制御トランジスタと前記電圧源端子との間に
接続された第1のチャネル型の第1のトランジスタと第
2のチャネル型の第2のトランジスタとを含み、該第2
のトランジスタは第1の出力信号を発生すると共に第1
の入力信号を受信するための制御電極を有する、第1の
直列回路と、 (エ)前記制御トランジスタと前記電圧源端子との間に
接続された前記第1のチャネル型の第3のトランジスタ
と前記第2のチャネル型の第4のトランジスタとを含
み、該第4のトランジスタは第2の入力信号を受信する
ための制御信号を有する、第2の直列回路と、 (オ)前記電圧源端子と前記第1のチャネル型トランジ
スタの制御電極との間に接続され、第2の制御信号を受
信するための制御電極を有する前記第1のチャネル型の
第5のトランジスタと、 (カ)前記第1のチャネル型のトランジスタの前記制御
電極と前記第3と第4のトランジスタの接続点との間に
接続され、第3の制御信号を受信するための制御電極を
有する前記第1のチャネル型の第6のトランジスタと、 を含むことを特徴とする、センス増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/325,768 US5486780A (en) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | Tri-stateable current mirror sense amplifier |
| US325768 | 2002-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08227584A true JPH08227584A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=23269369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7270251A Pending JPH08227584A (ja) | 1994-10-19 | 1995-10-18 | 三状態センス増幅器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5486780A (ja) |
| JP (1) | JPH08227584A (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| US6781459B1 (en) | 2003-04-24 | 2004-08-24 | Omega Reception Technologies, Inc. | Circuit for improved differential amplifier and other applications |
| US7630228B2 (en) * | 2007-08-30 | 2009-12-08 | Intel Corporation | Methods and apparatuses for operating memory |
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-
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-
1995
- 1995-10-18 JP JP7270251A patent/JPH08227584A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5486780A (en) | 1996-01-23 |
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