JPS62283490A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPS62283490A
JPS62283490A JP61126641A JP12664186A JPS62283490A JP S62283490 A JPS62283490 A JP S62283490A JP 61126641 A JP61126641 A JP 61126641A JP 12664186 A JP12664186 A JP 12664186A JP S62283490 A JPS62283490 A JP S62283490A
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JP
Japan
Prior art keywords
input signal
potential
node
level
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP61126641A
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English (en)
Inventor
Isao Ogura
庸 小倉
Masaki Momotomi
百富 正樹
Eiji Kozuka
狐塚 英二
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は入力信号電位の論理“111I 、  IIQ
llを判定する回路を有する半導体集積回路に関するも
ので、特にアドレスバッファ回路などに使用されるもの
である。
(従来の技術) 半導体記11!装置、特にダイナミックRAMは、高集
積化、大容伍化の一途をたどっている。それに伴ないセ
ルに接続されたビット線を充放電する電荷量は多くなり
、その結果充放電電流が多くなり、電源及び接地の電位
の変動(以下、電源ノイズと略称する)も大きくなり、
回路動作に悪影響を与える様になった。
従来のアドレスバッファ回路の一例を第3図に示す。こ
のアドレスバッファ回路は、11 H11レベルまたは
“Lパレベルをもつアドレス入力信号A1.4をゲート
入力とするセンス用の第1のMoSトランジスタQt、
このMOSトランジスタQtのゲートにアドレス入力信
号を選択的に供給するための、クロック信号φ1により
駆動されるトランス77ゲートとしての第2のMoSト
ランジスタQ7、及び第1のMoSトランジスタQ1の
ゲートに一端が接続され、このゲート電位をセンス時に
上昇させるためのカップリング用のキャパシタC1を基
本構成要素とする。ここで(ま差動型センス回路を構成
するため、アドレス入力信号AINの゛′H″レベルと
°゛シバレベル中間レベルをもつ基準信号VRをゲート
入力とする第3のMOSトランジスタC2、このMOS
トランジスタC2のゲートに基準信号VRを選択的に供
給するための、クロック信号φ1により駆動される、ト
ランスファゲート用の第4のMOSトランジスタQe 
、及び第3のM OS l−ランジスタのゲートに一端
が接続され、他端が前記キャパシタC1と共通接続され
たキャパシタC2を有する。
センス回路を構成する第1及び第3のMoSトランジス
タQ1及びC2のドレインは、MoSトランジスタ03
〜Q6からなるフリップ70ツブの各ノードに接続され
、第1及びび第3のMOSトランジスタQ1及びC2の
コンダクタンスの大小によりフリップフロップのノード
のレベルを決定し、これを増幅回路を介してアドレス出
力を得るようになっている。Mo8 I−ランジスタQ
9〜QI2は、センス時にキャパシタC1及びC2を介
して第1及び第3のMoSトランジスタQ!及びC2の
ゲート、即ちノード(a )及び(b)の電位を上昇さ
せるための回路を構成している。
第4図は、第3図のアドレスバッファ回路の動作を説明
するためのクロック信号波形を示している。これを用い
て簡単に回路動作を説明する。なお、Vccl、を電#
i電位(5V)、Vs sは接地電位(OV) 、アド
レス入力信号AINは通常TTLレベルで゛H″レベル
が2.4V、“Lパレベルが0.8Vであり、基準信号
VRは例えば1.6Vである。いまA、 N=0.8V
が入力され、クロックφ1が5■からOVになることに
より、AIN電位はノード(a )に取り込まれる。
このとき同時にノード(b)にはV尺=1.6Vが取り
込まれる。ここでクロックφ2がOVから5Vになるこ
とにより、ノード(C)の゛電位が持上げられ、キャパ
シタC1及びC2のカップリングによりノード(a >
及び(b)の電位が持ち上げられる。この時ノード(a
 )と(b)の電位差は0.8Vのままである。そして
ノード(a)。
(b)の電位差によりMOSトランジスタQ+ と02
のコンダクタンスに差が生じ、これによりフリップフロ
ップのノード(d )の°′H′°レベル、ノード(e
 )の°“L ”レベルが決定される。このレベル差は
増幅回路により増幅されてアドレス出力信号が得られる
ことになる。キャパシタC工及びC2は、ノード(a 
)及び(b)の電位を上昇させて第1及び第3のMOS
トランジスタQ1及びC2のコンダクタンスを共に大き
くして、高速にセンスすることを目的として設けられて
いる。
ところでこの様な従来のアドレスバッファ回路では、0
,8Vの電位差を感知して入力の°“H”レベル、”L
’”レベルを決定しなければならない為、′R源ノイズ
により誤動作を起こす場合があり、センスマージンが小
さいという問題点がある。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記のアドレスバッフ1回路のセンスマージ
ンが小さいという点に鑑みなされたもので、アドレスバ
ッファ回路のセンスマージンを広げ入力信号電位と基準
信号電位の微小な電位差を確実に感知する半導体集積回
路を提供することを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため、入力信号電位と基準信号電位
を比較して入力信号電位が高レベルか低レベルかを決定
する半導体集積回路において、入力信号を反転させる第
1の回路の出力端を基準信号電位側と容恐結合させ、前
記第1の回路の出力電位を反転させる第2の回路の出力
端を入力信@電位側と容日結合させるものである。
(作 用) 上記手段のように、基準信号電位側のキャパシタをプル
アップするノードに入力信号電位を反転して出力する第
1の回路を接続し、入力信@電位側のキャパシタをプル
アップするノードに第1の回路の出力を反転して出力す
る第2の回路を接続し、入力信号電位と基準信号電位を
各々別のノードでプルアップすることによりセンスマー
ジンを広げ、誤動作を起こしにくい半導体センス回路が
実現する。
(実施例) 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。
第1図は本発明の一実施例のアドレスバッファ回路であ
る。基本的な構成は第3図同様である。
従って第3図と対応する部分にはこれと同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施例のアドレスバッフ
ァ回路ではプルアップ用のノードが従来はノード(C)
であったのに対し、基準信号電位VR(llIIに接続
されるキャパシタC2は入力信号電位AINを反転した
ノード(f)で、また入力信号電位A I N側に接続
されるキャパシタC1はノード(「)を再度反転したノ
ード(C)で各々プルアップする点と、入力信号電位を
反転させるためにMOSトランジスタQIOのゲート入
力にクロック信号φ3の替りに入力信号をAINを入力
し、ノード<r>をチャージするM OS hランラス
タQ9のゲート入力がV。。に、トレイン入力がクロッ
ク信号φ2になっている点が各々変更されている。これ
により入力信号電位AINの電位が“H”レベルの時は
ノード([)はOV、ノード(C)はクロック信号φ3
がVccであるので(vcc  Vth)のレベルでキ
ャパシタC1をプルアップする。又、入力信号AIHの
電位が” L ”レベルの時はノード(f)はクロック
信号φ2がVCCであるので(Vcc  Vth)のレ
ベルでキャパシタC2をプルアップし、ノード(C)は
ノード(f)(−’″H11レベル)をゲート入力して
いるMOSトランジスタQ12によりo■になっている
。
以上のように入力信号A++Hの電位が″゛H°゛H°
゛レベル力信W+A+N側のキャパシタC1、“L I
Iレベルの時は基準信号VR側のキャパシタC2を各々
プルアップする事により、各々第1のMo8t−ランジ
スタQ+、第3のMo3t−ランジスタQ2のコンダク
タンスを選択的大きくして、高速センスし、かつセンス
マージンがひろくなる。
第2図は本発明の別の実施例のアドレスバッファ回路で
ある。第1図と対応する部分には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。この実施例ではノード(C)、及び
<r >をゲート入力としフリツプフロツプを構成する
MOSトランジスタQI3及びC14を有する点で第1
図のものと異なる。
この実施例のアドレスバッファ回路ではセンス用の第1
のMoSトランジスタQ1のゲート入力ノード(a )
をドレイン、ノード(b)のプルアップ用のキャパシタ
02ゲート入力とし、ソースをVssとするノード(a
 )のリセット用の第5のMOSトランジスタQt3と
第3のMo8 hランジスタQ2のゲート入力ノード(
b)をドレイン、ノード(a )のプルアップ用のキャ
パシタC1ゲート入力とし、ソースをVssとするノー
ド<b)のリセット用の第6のMOSトランジスタC1
4でフリップ70ツブを構成している。
これによりこれまで入力信号電位が“H”レベルの時ノ
ード(b)は約1.6■のレベルであったが、本回路を
用いるとノード(C)が゛H′ルベルとなり第6のMo
SトランジスタC14がオンしてノード(b )はo■
となる。又、入力信号電位が゛Lパレベルの時はノード
(a)が従来は(Vcc  Vth)であったが、本回
路を用いるとノード(r)が“H”レベルとなり第5の
MOSトランジスタQI3がオンしてノード(a )は
Ovとなり、ノード(a)、(b)のH゛°。
” L ”のレベルが決定する。
以上のように入力信号AINの電位が°゛H″H″レベ
ル入力信号A I N側のキャパシタC+をプルアップ
し基準信号VR側のセンス用の第3のトランジスタQ2
のゲート人力ノード(b )をOVとし、入力信号AI
Mの電位が“L ”レベルの時は基準信号VR側のキャ
パシタC2をプルアップし入力信号A I N側のセン
ス用の第1のトランジスタQ1のゲート入力ノード(a
 )をOvとしてセンスマージンがひろくなる。
本実M例は互いに反転した電位を出力する第1の回路と
第2の回路を用いて各々基準信号電位側と入力信号電位
側のキャパシタをプルアップすることにより、センスマ
ージンを広げることができる。 従来回路法では同一ノ
ードで2ケのキャパシタをプルアップしていたので基準
信号電位1,6V、入力信号1位”H” 2.4 V、
” L ”0.8■とするとセンス感度は各々(1,6
+α)−(2,4+α)、(1,6+α) −(0,8
+α)となり±0.8V l、かなかった。
が本実施例回路を用いると入力信号電位A I Nが゛
′H°°レベルのとき(1,6) −(2,4+α)。
入力信号電位A、Nが°゛L“レベルのとき(1,6+
α) −(0,8>となり士(0,8+α)■になりα
分だけセンス感度が増加する(αはキャパシタとの容量
結合での増加分)。
次に、本実施例によりどの程度センスマージンが広がる
かを計算で示す。第1図及び第2図の回路でノード(a
 )の負荷容量は第5図に示すように、C’ 1. C
’ 2 、 C’ 3 、 C’ 4 、 C’ sの
5つある。タイミング■〈タイミングは第4図参照)の
とき入力信号AINの入力がMOSレベルのときMOS
トランジスタQ7は5掻管肋作をし、ノード(a)の電
位はVcc  Vth、このときの電vJffiをQ+
 とすれば Ql  =C’  1 (Vcc  −vth  Vc
c  )十(C’ 2 +C’ 3 +C’ 4 +C
I s )IVcc−Vth)で表わすことができる。
タイミング■でMOSトランジスタQ7はオフして、タ
イミング■でノード(C)が Vcc  Vthにチャージアップされノード(a )
にブートストラップをかける。この時のノード(a)の
電位をV′とすると、V””(Vcc−Vth)+Δ■
で表わすことができ、この時の電荷量を Qlとすると、 Ql −(C’ t’+C’ 2 +C’ 3 +Q’
 4 )(Vc c−Vth+ΔV)+ΔC’ s電荷
I!保存の法則より 01−02 又、TTLの場合も同(藁に計算すると、MOSトラン
ジスタQ7は3極管動作をし、ノード(a )の電位は
Vcc’ となっている。
Qr ’ =C’ s  (Vcc’ −Vcc )+
 (C’ 2 十〇’ 3 +C’ 4 +C’ S 
)(Vcc’) Ql ’ −(C’ !+C12+CI 3 +C’ 
4+C’ 5 )(Vcc’ +Δ■′ )−C’ S
  (Vc c  V[h)C’ !+C’ 2 +C
’ 3 +C’ 4 =C’ sC’ 1.0’ 2 
、C’ 4がC’ 3 、C’ sに較べ十分小さいと
仮定すれば ΔV=%(Vcc  Vth)     (31ΔV’
 −3A (Vc c  Vth)     (41と
なり、入力信号電位がMOSレベル、TTLレベルとも
カップリングによる増加分は等しい。
今Vc c =5V、Vth=0.6Vとしテ入力信M
AIMがF(N 、  11111のときの値を第1表
に示す。
従来回路と本発明回路のセンスマージンの差を改善効果
として第2表に示す。
第1図ではM O8レベル、TTLレベルで共に4.4
V、第2図T: +t M OS L”:、 )Li 
T” 6 、 OV 。
TTLレベルで6.8vの改善効果がある。尚、本回路
(第1図及び第2図)のMOSトランジスタQ9とQr
oはタイミング■及び■で入力信号電位AINが″H”
レベルのときレシオインバーターとなる。又、MOSト
ランジスタQtt とQ12もタイミング■で入力信号
電位A1Nが11111レベルのときレシオインバータ
ーとなる。
レシオ動作を行なうとパワーを増加させてしまうと言う
欠点をもっているが、これはレシオレスインバーターを
用いる事で容易に解決できる。例えば0MO8化するT
でレシオレスインバーターを偶成する事ができる。
[発明の効果1 以上述べたように本発明によれば、入力信号電位と基準
信号電位を各々別のノードでプルアップすることにより
、センスマージンを広げ、入力信号電位と基準信号電位
の微小な電位差を確実に感知して、誤動作を起こしにく
い半導体センス回路が実現できる半導体集積回路を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一寅施例を示す回路図、第2図は本発
明の他の実施例を示す回路図、第3図は従来のアドレス
バッファ回路例を示す回路図、第4図は第3図の動作を
説明するための信号波形図、第5図は第1図のノード(
a)の負荷容量の一例を示す図である。 Ql・・・第1のMoSトランジスタ(アドレス入力信
号A1Nセンス用〉、Q7・・・第2のMOSトランジ
スタ(トランスファゲート用)、Q2・・・第3のMO
Sトランジスタ(1!l信号VRセンス用Q8・・・第
4のMOSトランジスタ(トランスファゲート用)、C
1,C2・・・カップリング用キャパシタ、Q13・・
・第5のM OS トランジスタ(ノード(a)リセッ
ト用)、Q14・・・第6のMOSトランジスタ(ノー
ド(b )リセット用)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2 図 時間 (C) 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力信号電位と基準信号電位を比較して入力信号電位が
    高レベルか低レベルかを決定する半導体集積回路におい
    て、入力信号電位を反転させる第1の回路の出力端を基
    準信号電位側と容量結合させ、前記第1の回路の出力電
    位を反転させる第2の回路の出力端を入力信号電位側と
    容量結合させることを特徴とする半導体集積回路。
JP61126641A 1986-05-31 1986-05-31 半導体集積回路 Pending JPS62283490A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61126641A JPS62283490A (ja) 1986-05-31 1986-05-31 半導体集積回路

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JP61126641A JPS62283490A (ja) 1986-05-31 1986-05-31 半導体集積回路

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JPS62283490A true JPS62283490A (ja) 1987-12-09

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ID=14940227

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JP61126641A Pending JPS62283490A (ja) 1986-05-31 1986-05-31 半導体集積回路

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JP (1) JPS62283490A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6383994A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Toshiba Corp 半導体集積回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6383994A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Toshiba Corp 半導体集積回路

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