JPH0793008B2 - High speed low power delay clock generator - Google Patents
High speed low power delay clock generatorInfo
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- JPH0793008B2 JPH0793008B2 JP5300199A JP30019993A JPH0793008B2 JP H0793008 B2 JPH0793008 B2 JP H0793008B2 JP 5300199 A JP5300199 A JP 5300199A JP 30019993 A JP30019993 A JP 30019993A JP H0793008 B2 JPH0793008 B2 JP H0793008B2
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関しさらに
詳しくは、VLSIメモリ装置内で使用される形式のク
ロック発生回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices and more particularly to a clock generation circuit of the type used in VLSI memory devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】ダイナミック読出し/書込み型半導体メ
モリ装置は、多数の内部的に発生されたクロックを使用
して記憶セルアレイ内のデータの読出し又は書込みを行
う一連のイベントを制御している。チップイネイブルや
行列アドレスストローブ2. Description of the Related Art A dynamic read / write type semiconductor memory device uses a number of internally generated clocks to control a series of events for reading or writing data in a memory cell array. Chip enable and matrix address strobe
【外1】 のような外部クロックは種々の異なる遅延時間を持つ一
連の多数の内部クロックを開始させる為に使用される。
これらの内部クロックは、Vdd−Vtよりむしろフル
のVdd供給電圧まで達する必要がありやや大きな容量
の負荷回路を駆動しなくてはならない。当然のことなが
ら、処理速度及び電力に関する後退が第1の重大な問題
である。[Outer 1] An external clock such as is used to start a series of multiple internal clocks with different delay times.
These internal clocks must reach the full Vdd supply voltage rather than Vdd-Vt and must drive a rather large load circuit. Of course, the regression in processing speed and power is the first major issue.
【0003】VLSI内で使用される256Kビットを
含むダイナミックMOSメモリや1メガビットの装置
は、上記のような操作上の要求の他にトランジスタのサ
イズをスケーリングする即ち、ゲート酸化物の厚さも含
めトランジスタの各々の部分の物理的サイズを低減する
必要がある。ゲート酸化物の厚さが200Åで+5Vの
供給電圧を使うとゲート酸化物を横切る電界が絶縁破壊
による降伏を生じさせる。特に、上記のようなクロック
発生回路で必要とされるブートされたノードではこのよ
うなブートされたノードに接続されるトランジスタのゲ
ート酸化物にわたって過剰電界ができるという困難にさ
らされる。Dynamic MOS memories containing 256 Kbits and 1 Mbit devices used in VLSI scale transistor size in addition to the above operational requirements, ie transistor thickness including gate oxide thickness. It is necessary to reduce the physical size of each part of the. With a gate oxide thickness of 200Å and a supply voltage of +5 V, the electric field across the gate oxide causes breakdown due to breakdown. In particular, the booted nodes required in such clock generation circuits are subject to the difficulty of creating an excess electric field across the gate oxides of the transistors connected to such booted nodes.
【0004】以上のように従来のクロック発生回路は適
当にゼロレベルを維持するのが困難でかつこれによって
処理速度や電力消費に問題があっただけでなく、これを
構成に含む電界効果トランジスタ等の装置内の絶縁層に
電界を作るという欠点も有していた。As described above, in the conventional clock generation circuit, it is difficult to properly maintain the zero level and there is a problem in processing speed and power consumption. It also had the drawback of creating an electric field in the insulating layer in the device.
【0005】本発明のクロック発生回路を使用可能な形
式のダイナミックRAM装置は、マクアレクサンダーホ
ワイト及びラオに発行された米国特許第4,239,9
93号及びホワイトマクアダムス及びレッドウィンに発
行された米国特許第4,081,701号に開示され、
従来のクロック発生回路は、ナガイホン等に発行された
米国特許第4,239,991号及びホン、リース及び
レッドウィンに発行された米国特許第4,239,99
0号に説明されている。これらは全てテキサスインスツ
ルメンツに譲渡されている。A dynamic RAM device of the type which can use the clock generation circuit of the present invention is disclosed in US Pat. No. 4,239,9 issued to McAlexander White and Lao.
No. 93 and US Pat. No. 4,081,701 issued to White McAdams and Redwin,
A conventional clock generation circuit is disclosed in US Pat. No. 4,239,991 issued to Nagaihon et al. And US Pat. No. 4,239,99 issued to Hong, Reese and Redwin.
No. 0 explained. All of these have been transferred to Texas Instruments.
【0006】[0006]
【発明の目的と要約】本発明の目的は高レベルにブート
されたノードを含むクロック発生回路を有する電界効果
トランジスタやその他の同様の装置のゲート酸化物の為
に改良された電圧超過に対する保護機能を提供すること
である。OBJECTS AND SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide improved overvoltage protection for gate oxides of field effect transistors and other similar devices having clock generation circuits that include high level booted nodes. Is to provide.
【0007】上記目的を達成するため本発明によりクロ
ック発生回路は、出力トランジスタと、入力トランジス
タと、減結合トランジスタと、放電トランジスタおよび
保護トランジスタを含む放電回路とを有し、前記トラン
ジスタの各々はソース−ドレインパスとゲートとを持
ち、前記入力トランジスタはそのソース−ドレインパス
が供給電圧と入力ノードとの間に接続され、そのゲート
は入力クロック電圧を受けるように接続されていて、前
記減結合トランジスタはそのソース−ドレインパスが前
記入力ノードと前記出力トランジスタのゲートとの間に
直列に接続されそのゲートは前記供給電圧に接続されて
いて、前記出力トランジスタはそのソース−ドレインパ
スが前記供給電圧と出力ノードとの間に接続されてい
て、前記クロック発生回路は更に入力クロック電圧の状
態変化の後前記出力トランジスタのゲートを前記供給電
圧より高いレベルの電圧にブートする手段を有し、前記
ブート手段は前記減結合トランジスタと共に前記出力ト
ランジスタのゲートに直接結合されており、前記出力ト
ランジスタのゲートを該出力トランジスタのゲートがブ
ートされた後に起こる放電クロック電圧の状態変化に従
って放電するため、前記放電回路は前記出力トランジス
タのゲートと基準電位との間に接続されていて、前記放
電トランジスタのゲートは前記放電クロック電圧を受
け、前記保護トランジスタのゲートは前記供給電圧に接
続されていることを特徴とする高レベルのクロック電圧
を発生するクロック発生回路である。To achieve the above object, a clock generation circuit according to the present invention has an output transistor, an input transistor, a decoupling transistor, and a discharge circuit including a discharge transistor and a protection transistor, each of the transistors being a source. A decoupling transistor having a drain path and a gate, the input transistor having a source-drain path connected between a supply voltage and an input node, and having a gate connected to receive an input clock voltage; Has its source-drain path connected in series between said input node and the gate of said output transistor, whose gate is connected to said supply voltage, said output transistor having its source-drain path connected to said supply voltage. Connected to the output node to generate the clock The path further comprises means for booting the gate of the output transistor to a voltage at a level higher than the supply voltage after a change of state of the input clock voltage, the boot means being coupled directly to the gate of the output transistor together with the decoupling transistor. The discharge circuit is connected between the gate of the output transistor and the reference potential to discharge the gate of the output transistor according to the state change of the discharge clock voltage that occurs after the gate of the output transistor is booted. The gate of the discharge transistor receives the discharge clock voltage, and the gate of the protection transistor is connected to the supply voltage, which is a clock generation circuit for generating a high level clock voltage.
【0008】本発明の実施例に従うと、ダイナミックR
AMやそれと同様の装置の為のクロック発生回路におい
て、出力トランジスタに高レベルゲート電圧を提供する
為にあるノードを供給電圧以上の値にブートする必要が
ある。ブートされたノードに接続されるトランジスタの
ゲート酸化物で電圧が超過するのを防ぐため、直列に接
続するトランジスタが加えられ、このゲートには供給電
圧が与えられるのでどのトランジスタのゲート酸化物に
おいてもフルのブートされた電圧が存在することはなく
なる。According to an embodiment of the present invention, the dynamic R
In clock generation circuits for AM and similar devices, it is necessary to boot certain nodes above the supply voltage to provide the high level gate voltage to the output transistors. In order to prevent the gate oxide of the transistor connected to the booted node from exceeding the voltage, a transistor connected in series is added, and the gate is supplied with the supply voltage so that the gate oxide of any transistor There will never be a full booted voltage.
【0009】[0009]
【実施例】図1を参照すると、VLSI型半導体メモリ
装置で使用される形式のクロック発生回路が図示されて
いる。典型的には、このメモリ装置は、テキサス・イン
スツルメンツに譲渡されているマクアレクサンダー、ホ
ワイトおよびラオに発行された米国特許第4,239,
993号に一般的に示されるワントランジスタ型セルを
使用する256Kビットダイナミック読出し/書込みメ
モリである。このような特許に示されているメモリ装置
内ではチップ上で多数の高レベルクロックが発生される
必要がある。クロック電圧は、供給Vddであるかまた
は、それに非常に近い電圧レベルでだいたい50から1
00pfdの容量を駆動しなければならず、タイミング
は数ナノ秒である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to FIG. 1, there is illustrated a clock generation circuit of the type used in VLSI type semiconductor memory devices. Typically, this memory device is disclosed in U.S. Pat. No. 4,239,439 issued to McAlexander, White and Lao, assigned to Texas Instruments.
A 256 Kbit dynamic read / write memory using a one-transistor type cell generally shown in No. 993. Within the memory device shown in these patents, a number of high level clocks need to be generated on a chip. The clock voltage is at the supply Vdd, or approximately 50 to 1 at voltage levels very close to it.
A capacity of 00 pfd has to be driven and the timing is a few nanoseconds.
【0010】図1の回路は、図2に示す入力クロックφ
1に応答して遅延出力クロックφ3を発生する機能を行
う。プリチャージクロックThe circuit of FIG. 1 has the input clock φ shown in FIG.
In response to 1, it performs the function of generating the delayed output clock φ3. Precharge clock
【外2】 は、アクティブサイクルが開始する前に適当な条件を設
定する為に使用される。出力φ3は、タイムΔTだけφ
1の開始部から遅れたリーディングエッジ(先頭の端
部)を有し、クロックφ2によって最後が決められたト
レイリングエッジ(最後尾端部)を有している。[Outside 2] Is used to set the appropriate conditions before the active cycle begins. Output φ3 is φ for time ΔT
It has a leading edge (leading end) delayed from the start of 1 and a trailing edge (tail end) whose end is determined by the clock φ2.
【0011】2組の入力トランジスタ10及び11のゲ
ートは、φ1及びThe gates of the two sets of input transistors 10 and 11 are φ1 and
【外3】 に接続されノード12及び13に入力を与えている。こ
れらのノードは[Outside 3] Is connected to the node 12 and inputs to the nodes 12 and 13. These nodes are
【外4】 によってVssに保たれφ1が高レベルになる時にVd
d−Vtになる。ノード12及び13に於る入力電圧
は、出力トランジスタ16及びプルダウントランジスタ
17のゲート14及び15を制御する為の電圧を作りだ
す為に使用される。トランジスタ17は、プレチャージ
クロック[Outside 4] Is kept at Vss by Vd when φ1 goes high.
d-Vt. The input voltage at nodes 12 and 13 is used to create a voltage to control the gates 14 and 15 of output transistor 16 and pull-down transistor 17. Transistor 17 is a precharge clock
【外5】 が高レベルにある期間中出力ノード18をVssに引き
さげておきφ1のリーディングエッジの後の遅延期間の
後でトランジスタ16が出力ノード18をVddまで引
き上げる。トランジスタ16のゲート14は、ブートさ
れたノード19であってこのゲートはトランジスタ20
のゲートにも接続されている。減結合トランジスタ21
は、入力ノード12をノード19接続する。このトラン
ジスタ21のゲートは、遅延クロックノード22に接続
され、このノードはトランジスタ17のゲートも制御し
ている。ノード19は、トランジスタ23のゲートに与
えられるφ2クロックによってプレディスチャージさ
れ、φ2が再び高レベルになる時に出力φ3は、終了し
ノード19はトランジスタ23を介し放電される。ノー
ド22は、[Outside 5] The output node 18 is pulled to Vss during the period when is at a high level, and the transistor 16 pulls the output node 18 to Vdd after a delay period after the leading edge of φ1. The gate 14 of the transistor 16 is the booted node 19 which is the gate of the transistor 20.
It is also connected to the gate. Decoupling transistor 21
Connects the input node 12 to the node 19. The gate of this transistor 21 is connected to the delayed clock node 22, which also controls the gate of the transistor 17. The node 19 is pre-discharged by the φ2 clock applied to the gate of the transistor 23, and when φ2 goes high again, the output φ3 is terminated and the node 19 is discharged through the transistor 23. Node 22
【外6】 が高レベルにある時にトランジスタ24を介しVdd−
Vtまでプレチャージされるので、φ1が高レベルにな
る時トランジスタ21が導通しノード12上の電荷をノ
ード19に通すようになる。トランジスタ25も[Outside 6] Is at a high level, Vdd-through transistor 24
Since it is precharged to Vt, when φ1 goes high, the transistor 21 becomes conductive and the charge on the node 12 passes to the node 19. Transistor 25 too
【外7】 の期間ノード26をプレチャージするが、ノード22及
26はノード13が[Outside 7] The node 26 is precharged during the period of
【外8】 によって引き下げられない限り放電されることはない。
φ1が高レベルになったとき、トランジスタ28及び2
9のゲートを充電する為に必要な短い期間の遅延(何ナ
ノ秒かの間)の後でノード13は高レベルになる。トラ
ンジスタ28が導通し始めるとノード26は、電圧が下
がり始め、このネガティブゴーイング(負の方向に変化
する)のスパイクは、容量素子27によってノード13
に接続されトランジスタ28がノード26を放電させて
しまうまでトランジスタ29に影響しないようにしてい
る。トランジスタ28及び29が両方とも導通している
時、ノード22が放電しゲート15を低レベルに引き下
げトランジスタ21を遮断し、ノード19と入力とを減
結合する。トランジスタ20と直列に接続するトランジ
スタ30もノード22が放電されることによってオフに
なる。これによってトランジスタ20のゲートは入力ク
ロック電圧φ1によって高レベルになるのでノード31
も高レベルになる。ノード31上に接続するポジティブ
ゴーイングの(正に向かって変化する)電圧はノード1
9に接続され、このノードを図2に示すようにVddよ
り高い電圧まで引き上げる。故に出力ノード18及び出
力クロックφ3はVddレベルいっぱいまで上がる。φ
2が高レベルになると、ノード19はトランジスタ23
及びトランジスタ33やプルダウン装置17を通し放電
されφ3を終了させる。[Outside 8] It will not be discharged unless it is pulled down by.
When φ1 goes high, transistors 28 and 2
Node 13 goes high after a short period of delay (in nanoseconds) required to charge the gate of 9. When the transistor 28 starts to conduct, the voltage at the node 26 begins to drop, and this negative going (changing in the negative direction) spike is caused by the capacitive element 27.
The transistor 29 is connected so that the transistor 29 is not affected until the transistor 28 discharges the node 26. When transistors 28 and 29 are both conducting, node 22 discharges, pulling gate 15 low, shutting off transistor 21 and decoupling node 19 from the input. The transistor 30 connected in series with the transistor 20 is also turned off by discharging the node 22. As a result, the gate of the transistor 20 becomes high level by the input clock voltage φ1, so that the node 31
Will also be at a high level. The positive going (positive going) voltage connected on node 31 is at node 1
9 and pulls this node above Vdd as shown in FIG. Therefore, the output node 18 and the output clock φ3 rise to the full Vdd level. φ
2 goes high, node 19 turns on transistor 23
And, it is discharged through the transistor 33 and the pull-down device 17 to terminate φ3.
【0012】図1の回路の好ましくない特徴の1つは、
遅延期間ΔTの開始時において出力φ3が電圧の変移を
示すことである。このような変移は「前面ポーチ」と呼
ばれ、次にくる回路が特に電圧に影響されるものである
場合には好ましくない操作条件を与えてしまう。電圧の
上昇は、トランジスタ16のゲート電圧が高レベルにな
るのでトランジスタ16が導通することによってひきお
こされトランジスタ17で意図しない電力の無駄をおこ
すだけでなく出力の電圧効果をおこしてしまう。One of the undesirable features of the circuit of FIG.
The output .phi.3 exhibits a voltage transition at the start of the delay period .DELTA.T. Such a transition is referred to as a "front pouch" and provides undesired operating conditions, especially if the next circuit is voltage sensitive. The rise in voltage is caused by the transistor 16 becoming conductive because the gate voltage of the transistor 16 becomes a high level, which causes not only unintended waste of power in the transistor 17 but also an output voltage effect.
【0013】図3を次に参照すると、参考例のクロック
発生回路が図示されている。この回路では、φ1が高レ
ベルになることによってノード12から与えられる電荷
がノード38上に蓄積され、次にトランジスタ39を介
し必要とされる時に駆動ノード19に転送される。転送
トランジスタ39のゲートは、φ1によって駆動される
トランジスタ41を介しVddに接続されるノード40
に接続される。ノード40はトランジスタ42を介し接
地にも接続している。トランジスタ42のゲートはノー
ド26に接続される。容量素子43は駆動ノード19が
高レベルになり始める時にノード40の電圧をブート機
能をする。ブーティング容量素子32は、図1において
はノード19に接続されていたがその代わりにノード3
8に接続される。Referring now to FIG. 3, a reference clock generation circuit is illustrated. In this circuit, the high level of φ1 causes the charge provided from node 12 to be stored on node 38 and then transferred to drive node 19 via transistor 39 when needed. The gate of the transfer transistor 39 has a node 40 connected to Vdd via a transistor 41 driven by φ1.
Connected to. Node 40 is also connected to ground through transistor 42. The gate of transistor 42 is connected to node 26. The capacitive element 43 functions as a boot for the voltage of the node 40 when the driving node 19 starts to become high level. The booting capacitive element 32 is connected to the node 19 in FIG.
8 is connected.
【0014】図3の回路において、In the circuit of FIG.
【外9】 が高レベルになった時にノード22はプレチャージされ
たので入力クロックφ1が高レベルになったときノード
38は減結合トランジスタ21を介し充電される。ノー
ド38が充電されると、容量素子32も充電される。ノ
ード26は、トランジスタ25によってVdd−Vtま
でプレチャージされているのでノード40はトランジス
タ42を介し接地電位に保たれる。遅延回路によって遅
延された後で、このノード26は低レベルになり、φ1
が高レベルになるのでまずノード40及び容量素子43
はトランジスタ41を介しVdd−Vtまで充電される
ようになる。ノード22は、トランジスタ29における
遅延Δtに等しい非常に期間の遅延の後ノード26の状
態を追随する。ノード40がVdd−Vtになるのでノ
ード38からの電荷はトランジスタ39を通って駆動ノ
ード19に送られる。同時にトランジスタ17及び30
はオフとなりノード31、18では、電圧が上昇する。
ノード31の電圧が上がると、ノード38は容量素子3
2を通しVddより高い電位までブートされる。この電
荷は、トランジスタ39を介しノード19上に転送され
る。ノード31及び19における電圧が上昇するとノー
ド40は容量素子43を介しブートされ、これによって
トランジスタ39の導電性は向上し、これによってノー
ド38と19の電圧は等しくなる。[Outside 9] When the input clock φ1 goes high, the node 38 is charged through the decoupling transistor 21 because the node 22 is precharged when goes high. When the node 38 is charged, the capacitive element 32 is also charged. Since node 26 is precharged to Vdd-Vt by transistor 25, node 40 is held at ground potential through transistor 42. After being delayed by the delay circuit, this node 26 goes low and φ1
Becomes high level, the node 40 and the capacitive element 43
Will be charged to Vdd-Vt via the transistor 41. Node 22 follows the state of node 26 after a very long delay equal to the delay Δt in transistor 29. Since node 40 goes to Vdd-Vt, the charge from node 38 will be sent to drive node 19 through transistor 39. At the same time transistors 17 and 30
Turns off and the voltage rises at nodes 31 and 18.
When the voltage of the node 31 rises, the node 38 becomes the capacitive element 3
It is booted to a potential higher than Vdd through 2 through 2. This charge is transferred onto node 19 via transistor 39. When the voltage at nodes 31 and 19 rises, node 40 is booted through capacitive element 43, which improves the conductivity of transistor 39, which equalizes the voltages at nodes 38 and 19.
【0015】この操作で無駄となる電荷は、トランジス
タ41を通る電流のみであり、この電流は、トランジス
タ39のゲート及び容量素子43のみを駆動しているの
で非常にわずかである。もはや抵抗分割装置に操作もな
いので出力波形における「前面ポーチ」の発生も完全に
防ぐことができる。これによって従来技術の回路では、
適当なゼロレベルを維持する為には最初と最後の装置の
間をある比率に保たなくてはならなかったが本参考例で
はトランジスタ17及び30の装置のサイズは、最初の
装置16、20のサイズを気にしなくてもよい。The electric charge wasted by this operation is only the current passing through the transistor 41, and this current is very small because it drives only the gate of the transistor 39 and the capacitive element 43. Since the resistor divider is no longer in operation, the occurrence of a "front porch" in the output waveform can be completely prevented. This allows the prior art circuit to
In order to maintain a suitable zero level, a ratio between the first and last devices had to be maintained, but in this reference example the device size of transistors 17 and 30 is the same as the first device 16, 20. You don't have to worry about the size of.
【0016】図5Aを参照すると、トランジスタ45を
ノード13に接続し、このトランジスタのゲートにクロ
ックReferring to FIG. 5A, transistor 45 is connected to node 13 and the gate of this transistor is clocked.
【外10】 を接続することによって他のクロックとの連動回路が提
供される。残る全ての回路は、図3とまったく同様であ
る。この様にして、図5Bに示すように、[Outside 10] Is connected to provide an interlocking circuit with another clock. All remaining circuits are exactly the same as in FIG. In this way, as shown in FIG. 5B,
【外11】 が低レベルになった後で1タイミングの遅延でノード2
2は、引き下げられ、もう1つの連動制御を提供するこ
とができる。クロック[Outside 11] Is delayed by one timing after node goes low
2 can be pulled down to provide another interlocking control. clock
【外12】 は、φ1の後であり実質上[Outside 12] Is after φ1 and is effectively
【外13】 の前に発生する。[Outside 13] Occurs before.
【0017】本参考例の回路の第2の利点はただ1つの
形式のトランジスタのみが必要とされることである。即
ち、製造工程に何回かの注入を必要とする「中性」型エ
ンハンスメント型及びデプレッション型のようないくつ
かの異なる閾値を持つトランジスタの代わりに図3、図
4の回路は、+5Vの供給電圧に対し約+0.8Vの閾
値を持つ標準のエンハンスメント型トランジスタのみを
使用している。これによって製造工程がかかるコストを
低減させることができる。A second advantage of the circuit of this reference is that only one type of transistor is needed. That is, instead of transistors with several different thresholds, such as the "neutral" enhancement and depletion types, which require several injections in the manufacturing process, the circuits of FIGS. 3 and 4 provide a + 5V supply. Only standard enhancement type transistors with a threshold of about + 0.8V for voltage are used. As a result, the cost required for the manufacturing process can be reduced.
【0018】与えられた値の負荷容量素子を駆動させる
為には、本発明のクロック回路は従来の回路と比較し5
0%低減した電力を要すれば充分であることもわかって
いる。In order to drive the load capacitance element having a given value, the clock circuit of the present invention is compared with the conventional circuit.
It has also been found that requiring 0% reduced power is sufficient.
【0019】図6を参照するとVLSI型半導体メモリ
装置に使用される形式の本発明の実施例のクロック発生
回路が図示されている。典型的にこの装置は一般的に上
記の米国特許第4,239,993号に示されるワント
ランジスタセルを用いる256Kビットダイナミック読
出し/書込みメモリである。上記の参考例と同様にチッ
プ上では、多数の高レベルクロックが発生されなくては
ならない。クロック電圧は供給Vddである又はそれに
近い電圧レベルで約50から100pfdの容量素子を
駆動しなければならない。タイミング遅延時間は好まし
くは、ほぼ数ナノ秒である。上記米国特許第4,23
9,990号及び第4,239,991号は、米国特許
第4,239,993号のメモリ装置で使用されるクロ
ック発生回路の一般的形式を示している。Referring to FIG. 6, there is illustrated a clock generation circuit of an embodiment of the present invention in the form used in a VLSI type semiconductor memory device. Typically this device is a 256K bit dynamic read / write memory using the one-transistor cell generally shown in the above-referenced US Pat. No. 4,239,993. As with the above reference example, a number of high level clocks must be generated on the chip. The clock voltage should drive a capacitive element of approximately 50 to 100 pfd at a voltage level that is at or near the supply Vdd. The timing delay time is preferably on the order of nanoseconds. U.S. Pat. No. 4,23
9,990 and 4,239,991 show general forms of clock generator circuits used in the memory device of US Pat. No. 4,239,993.
【0020】図6において、基本の低レベルクロックφ
は、これに対応するプレチャージクロックIn FIG. 6, the basic low level clock φ
Is the corresponding precharge clock
【外14】 と共に、一対のトランジスタ10及び11から成る2つ
のプッシュプル入力段を駆動する。これらのクロック電
圧は、図7に示される。一般にクロック[Outside 14] Together, it drives two push-pull input stages consisting of a pair of transistors 10 and 11. These clock voltages are shown in FIG. Clock in general
【外15】 はプレチャージサイクルクロックであるのに対し、クロ
ックφは[Outside 15] Is a precharge cycle clock, while clock φ is
【外16】 又はチップ選択のような装置に対する入力の1つから得
たアクティブサイクルクロックの1つである。入力段1
0及び11から与えられる出力ノード12及び13にお
ける電圧は2つの大規模プッシュプル出力トランジスタ
16及び17のゲート14及び15を制御する回路を駆
動する為に使用されノード18上に高レベル出力を発生
している。φクロックがゲート15を高レベルにする
と、ノード18はトランジスタ17が導通することによ
ってVssレベルに下がる。ノード12及び13も[Outside 16] Or one of the active cycle clocks derived from one of the inputs to the device such as chip select. Input stage 1
The voltages at output nodes 12 and 13 provided by 0 and 11 are used to drive the circuits that control the gates 14 and 15 of the two large push-pull output transistors 16 and 17 to produce a high level output on node 18. is doing. When the φ clock causes the gate 15 to go high, the node 18 drops to the Vss level due to the transistor 17 conducting. Nodes 12 and 13 also
【外17】 によって低レベルに保たれる。図7のタイミング図で示
す通りφが高レベルになると、トランジスタ20のゲー
トのノードでもあるゲート14は、減結合トランジスタ
21を通しVdd−Vtまで充電される。このトランジ
スタのゲートがVddであることによってノード19
は、充電されるが入力とは絶縁されるようになる。次に
ノード22(ゲート15も)が放電されトランジスタ1
6のゲート14にはノード18に適当な高レベル出力を
与える為に充分な駆動電圧を提供しているときノード1
9はVdd以上にブートされる。図7で示すようにクロ
ック[Outside 17] Kept at a low level by. When φ becomes high level as shown in the timing chart of FIG. 7, the gate 14, which is also the node of the gate of the transistor 20, is charged to Vdd−Vt through the decoupling transistor 21. Since the gate of this transistor is at Vdd, node 19
Will be charged but isolated from the input. Then node 22 (also gate 15) is discharged and transistor 1
The gate 14 of node 6 is provided with a sufficient drive voltage to provide an appropriate high level output to node 18
9 is booted above Vdd. Clock as shown in Figure 7
【外18】 が高レベルになる時トランジスタ23及びゲートにVd
dを有する直列して接続するトランジスタ24によって
ノード19は放電される。ノード19がVddより高い
レベルにある時間の間、トランジスタ23のゲート酸化
物は絶縁破壊によって欠陥をおこしやすい電圧の超過か
ら保護されなくてはならないから回路のこの部分は本実
施例の重要な部分である。これは、VLSI装置に合わ
せてスケーリングされる時に要求されるような絶縁酸化
物が約200Åであり非常に薄い場合には特に重大であ
る。この部分が公称の供給電圧及び温度より高いもので
操作される時にはゲート酸化物にかかる圧力は増大し、
これによって信頼性や性能が落ちてしまう。トランジス
タ23のゲート酸化物に電界ができることによる影響を
減らす為に、トランジスタ23と直列に接続する装置2
4はノード19上の電圧の一部を降下させるので、電界
は図7で示すようにノード19より低い電圧で接地電位
になる。放電する際の通り道となるノードは1つとして
そのノード通るVddより高い電圧を持つことはなくな
る。即ち、ノード25における電圧は、Vdd−Vtよ
り高くなることはなく、ノード19とノード25の間の
電圧もVdd−Vtより高くなることはない。[Outside 18] When the voltage goes high, Vd is applied to the transistor 23 and the gate.
Node 19 is discharged by a series connected transistor 24 having d. This portion of the circuit is an important part of this embodiment because during the time node 19 is at a level above Vdd, the gate oxide of transistor 23 must be protected from excess voltage which is prone to failure by breakdown. Is. This is especially important when the insulating oxide, as required when scaled to VLSI devices, is about 200Å, which is very thin. When this part is operated above the nominal supply voltage and temperature, the pressure on the gate oxide increases,
This reduces reliability and performance. A device 2 connected in series with the transistor 23 in order to reduce the effect of an electric field on the gate oxide of the transistor 23.
4 causes a portion of the voltage on node 19 to drop, so that the electric field is at ground potential at a lower voltage than node 19 as shown in FIG. A single node that serves as a path for discharging does not have a voltage higher than Vdd passing through the node. That is, the voltage at node 25 will never be higher than Vdd-Vt, and the voltage between nodes 19 and 25 will never be higher than Vdd-Vt.
【0021】図6のノード22はThe node 22 in FIG.
【外19】 が高い時にトランジスタ26によってVdd−Vtまで
プリチャージされるのでノード27も同様にプレチャー
ジされる。[Outside 19] Node 26 is precharged to Vdd-Vt by transistor 26 when is high, so node 27 is precharged as well.
【外20】 の間ノード13は、低電位に維持され、トランジスタ2
8、29はオフである為[Outside 20] During this period, the node 13 is maintained at a low potential and the transistor 2
8 and 29 are off
【外21】 が接地電位になる時これらのノードは高レベルのまま留
まる。次にφが高電位になる時、ノード13は高電位と
なり、米国特許第4,239,990号で説明される通
り所定の遅延期間の後でノード22はトランジスタ28
及び29を通し放電される。これによってトランジスタ
30はオフになり、ノード19の電圧がトランジスタ2
1を通しφによって駆動される為トランジスタ20がオ
ンになるのでノード31は、Vddに達するようにな
る。ノード31がVddになると、ノード19は容量素
子32によってVddより高くなるまでブートされる。[Outside 21] These nodes remain high when is at ground potential. The next time .phi. Goes high, node 13 goes high, and after a predetermined delay period, node 22 will turn on transistor 28 as described in U.S. Pat. No. 4,239,990.
And 29 to be discharged. This turns off transistor 30, causing the voltage at node 19 to go to transistor 2
Since it is driven by φ through 1 and the transistor 20 is turned on, the node 31 reaches Vdd. When node 31 goes to Vdd, node 19 is booted by capacitive element 32 until it goes above Vdd.
【0022】トランジスタ33がそのゲートにThe transistor 33 is at its gate
【外22】 のクロックを受けると、このトランジスタによってノー
ド18の出力パルスは終了される。この同じクロック[Outside 22] This transistor terminates the output pulse at node 18 upon receipt of the clock. This same clock
【外23】 は、上記で説明した通りブートされたノード19を放電
させる。[Outside 23] Discharges the booted node 19 as described above.
【0023】本発明の他の実施例が図8に示されてい
る。この中でトランジスタ16及び17の前の全ての回
路は、図6と同様である。つけ加えられているのは、容
量素子35によるブーティング電圧入力である。これを
追加することによってクロックAnother embodiment of the present invention is shown in FIG. In this, all the circuits before the transistors 16 and 17 are the same as those in FIG. In addition, a booting voltage input by the capacitive element 35 is added. Clock by adding this
【外24】 は、ノード18上の出力電圧をVddより高いレベルま
でブートする為に働く。この形式のブートされたクロッ
クは上記特許第4,239,993号に説明されるx−
アドレス電圧の為に使用される。クロック[Outside 24] Serves to boot the output voltage on node 18 to a level above Vdd. This type of booted clock is described in the above-mentioned US Pat. No. 4,239,993 x-
Used for address voltage. clock
【外25】 はノード18上の出力電圧をただ単にわずかに遅延させ
たものであり、その出力電圧から得たものである。この
遅延は、図7に示すノード18上の出力電圧の振幅より
はるかに短い。トランジスタ17のゲート酸化物に過度
の圧力が加わるのを防ぐため、直列するトランジスタ3
6のゲートはVddにする。トランジスタ17のゲート
酸化物に現われる純粋な電界は、故にVdd−Vt以下
である。トランジスタ36及び17はもし必要ならば容
量素子32をプレディスチャージしながら適当なゼロレ
ベルを発生することができる為に充分なサイズである。[Outside 25] Is just a slight delay of the output voltage on node 18 and is derived from that output voltage. This delay is much shorter than the amplitude of the output voltage on node 18 shown in FIG. Transistor 3 in series to prevent excessive pressure on the gate oxide of transistor 17.
The gate of 6 is set to Vdd. The pure electric field appearing in the gate oxide of transistor 17 is therefore below Vdd-Vt. Transistors 36 and 17 are of sufficient size to generate a suitable zero level while pre-discharging capacitive element 32 if necessary.
【0024】以上のような構成にすることによって電力
の無駄や操作処理速度の低下を最小にし、且つゼロレベ
ルを維持でき他の回路に適当な条件を設定することので
きるクロック発振回路を提供することができる。さら
に、これを電界効果トランジスタ及びこれと同様の装置
で構成する場合におこる絶縁酸化物での電界の形成によ
って生まれる欠陥をなくす為にもこの構成は有利であ
る。これらの本発明によって得られる利益は、VLSI
装置で使用されるクロック発生回路に不可欠なものと確
信する。By providing the clock oscillating circuit having the above-mentioned configuration, it is possible to minimize the waste of power and the decrease in the operation processing speed, maintain the zero level, and set appropriate conditions for other circuits. be able to. Further, this structure is advantageous in that it eliminates defects caused by the formation of an electric field in the insulating oxide that occurs when the device is constituted by a field effect transistor and a device similar thereto. These benefits of the present invention are
We believe it is essential for the clock generation circuit used in the device.
【0025】本発明は説明した実施例に関し記述してき
たがこの説明は思想の限定を意図するものではない。説
明した実施例の種々の変形、本発明の他の実施例も、こ
の説明から明らかになると思う。故に添付特許請求の範
囲は、本発明の真の主旨の中に含まれるあらゆる改変や
実施例もカバーするものと確信する。Although the present invention has been described with reference to the described embodiments, this description is not intended to be limiting in spirit. Various modifications of the described embodiment, as well as other embodiments of the invention, will be apparent from this description. Therefore, it is believed that the appended claims cover all modifications and embodiments that come within the true spirit of the invention.
【0026】以上の説明に関連して更に以下の項を開示
する。The following items are further disclosed in connection with the above description.
【0027】(1)各々がソース/ドレインの電気的パ
スとゲートとを有する入力トランジスタ、転送トランジ
スタ、接地トランジスタ、制御トランジスタ、駆動トラ
ンジスタ及びホールドダウントランジスタと、入力ノー
ドとホールディングノードとの間に接続される入力トラ
ンジスタのソース−ドレインの電気的パス及び上記クロ
ック入力電圧を与える前に入力トランジスタのゲートを
プレチャージする手段とホールディングノードと駆動ノ
ードとの間に接続される転送トランジスタのソース−ド
レインの電気的パス及び制御ノードに接続される転送ト
ランジスタのゲートと制御ノードを供給電圧に接続する
制御トランジスタのソース−ドレインの電気的パス及び
クロック入力電圧を受けとる為に接続される制御トラン
ジスタのゲートと制御ノードを接地に接続する接地トラ
ンジスタのソース−ドレインの電気的パス及びクロック
電圧が与えられる前にプレチャージされる接地トランジ
スタのゲートと出力ノードを供給電圧に接続する駆動ト
ランジスタのソース−ドレインの電気的パス及び駆動ノ
ードに接続される駆動トランジスタのゲートと出力ノー
ドを接地に接続するソース−ドレインの電気的パスと上
記クロック入力電圧が与えられる前にプレチャージされ
るホールドダウントランジスタのゲートと遅延期間の後
でホールドダウントランジスタと接地トランジスタのゲ
ートの電圧を引き下げる為に接地される遅延手段とを有
する入力ノードに入力クロック電圧が与えられてから遅
延期間の後出力ノードに高レベル出力クロック電圧を提
供するクロック発生回路。(1) Connected between an input node and a holding node, and an input transistor, a transfer transistor, a ground transistor, a control transistor, a drive transistor and a hold-down transistor each having an electric path of source / drain and a gate. The source-drain electrical path of the input transistor and the source-drain of the transfer transistor connected between the holding node and the drive node and means for precharging the gate of the input transistor before applying the clock input voltage. An electrical path and a gate of the control transistor connected to the control node and a source-drain electrical path of the control transistor connecting the control node to the supply voltage and a gate of the control transistor connected to receive the clock input voltage Source-drain electrical path of the grounding transistor connecting the control node to ground and the gate of the grounding transistor which is precharged before the clock voltage is applied and the source-drain electrical connection of the driving transistor connecting the output node to the supply voltage. Gate of the drive transistor connected to the drive path and the drive node, and an electrical path of the source-drain connecting the output node to the ground, the gate of the hold-down transistor precharged before the clock input voltage is applied, and the delay period. After a delay period after the input clock voltage is applied to an input node having a holddown transistor and a delay means grounded to pull down the voltage of the gate of the ground transistor, a high level output clock voltage is provided to the output node after a delay period. Clock generator circuit.
【0028】(2)上記回路が出力ノードの電圧が上昇
する時にボールディングノードの電圧をブートする為に
出力ノードをホールディングノードに接続する容量手段
を有する第1項の回路。(2) The circuit according to the first paragraph, wherein the circuit has a capacitance means for connecting the output node to the holding node so as to boot the voltage of the bolding node when the voltage of the output node rises.
【0029】(3)上記回路が駆動ノードの電圧が上昇
する時に制御ノードの電圧をブートさせる駆動ノードを
制御ノードに接続する容量手段を有する第1項の回路。(3) The circuit according to the first item, which has capacitance means for connecting the drive node to the control node for booting the voltage of the control node when the voltage of the drive node rises.
【0030】(4)上記回路において、遅延手段がホー
ルドダウントランジスタのゲートの電圧を引き下げるわ
ずか前に接地トランジスタのゲートの電圧を引き下げる
機能を行う第1項の回路。(4) In the above circuit, the circuit according to the first paragraph, which performs the function of lowering the voltage of the gate of the ground transistor just before the delay means lowers the voltage of the gate of the hold-down transistor.
【0031】(5)上記回路において遅延手段は上記遅
延の後で入力トランジスタのゲートの電圧を引き下げる
為にも接続される第1項の回路。(5) In the above circuit, the delay means is also connected to reduce the voltage of the gate of the input transistor after the delay.
【0032】(6)上記回路において全ての上記トラン
ジスタが単一の集積回路上に形成された同じ閾値電圧を
持つ絶縁ゲート電界効果トランジスタである第1項の回
路。(6) The circuit according to item 1, wherein all the transistors in the circuit are insulated gate field effect transistors having the same threshold voltage formed on a single integrated circuit.
【0033】(7)各々のトランジスタがソース−ドレ
インの電気的パス及びゲートを持つ入力トランジスタ、
転送トランジスタ、接地トランジスタ、制御トランジス
タ、駆動トランジスタ及びホールドダウントランジスタ
とを有し入力ノードとホールディングノードの間に接続
されるソース−ドレインの電気的パスとクロック入力電
圧が与えられる前に入力トランジスタのゲートをプレチ
ャージする手段とを有する入力トランジスタとホールデ
ィングノードと駆動ノードとの間に接続されるソース−
ドレインの電気的パス及び制御ノードに接続されるゲー
トとを有する転送トランジスタと制御ノードを供給電圧
に接続するソース−ドレインの電気的パスとクロック入
力電圧を受けとる為に接続されるゲートとを有する制御
トランジスタと制御ノードを接地に接続するソース−ド
レインの電気的パスとクロック入力電圧が与えられる前
にプレチャージされるゲートとを有する接地トランジス
タと出力ノードを供給電圧に接続するソース−ドレイン
の電気的パスと駆動ノードに接続される駆動トランジス
タとを有する駆動トランジスタと出力ノードを接地に接
続するソース−ドレインの電気的パスと上記クロック入
力電圧が与えられる前にプレチャージされるゲートとを
有するホールドダウントランジスタとクロック入力電圧
の発生の後の遅延期間の後、ホールドダウントランジス
タと接地トランジスタのゲートの電圧を引き下げる為に
接続される遅延手段とを有するダイナミック読出し/書
込み半導体メモリ装置又はこれと同様の装置に於る入力
ノードに入力クロック電圧を与えた後の遅延期間の後、
出力ノードに高レベル出力クロック電圧を提供するクロ
ック発生回路。(7) An input transistor in which each transistor has a source-drain electrical path and a gate,
Source-drain electrical path connected between the input node and the holding node and having the transfer transistor, the ground transistor, the control transistor, the drive transistor and the hold-down transistor, and the gate of the input transistor before the clock input voltage is applied. A source connected between the holding node and the driving node, and an input transistor having a means for precharging
A control having a transfer transistor having a drain electrical path and a gate connected to a control node, a source-drain electrical path connecting the control node to a supply voltage, and a gate connected to receive a clock input voltage. A ground transistor having a transistor and a source-drain electrical path connecting the control node to ground and a gate that is precharged before the clock input voltage is applied and a source-drain electrical connection connecting the output node to the supply voltage. Holddown having a drive transistor having a path and a drive transistor connected to the drive node, a source-drain electrical path connecting the output node to ground, and a gate precharged before the clock input voltage is applied. Delay after generation of transistor and clock input voltage After a period of time, the input clock voltage is applied to the input node in a dynamic read / write semiconductor memory device or similar device having a hold-down transistor and a delay means connected to pull down the voltage of the gate of the ground transistor. After a delay period after
A clock generation circuit that provides a high level output clock voltage to an output node.
【0034】(8)上記回路が出力ノードをホールディ
ングノードに接続し出力ノードの電圧が上昇する時にホ
ールディングノードの電圧をブートさせる容量手段を有
する第7項の回路。(8) The circuit according to item 7, wherein the circuit has a capacitance means for connecting the output node to the holding node and booting the voltage of the holding node when the voltage of the output node rises.
【0035】(9)上記回路が駆動ノードを制御ノード
に接続し、駆動ノードの電圧が上昇する時に制御ノード
の電圧をブートさせる容量手段を有する第7項の回路。(9) The circuit according to item 7, wherein the circuit has a capacitance means for connecting the drive node to the control node and booting the voltage of the control node when the voltage of the drive node rises.
【0036】(10)上記回路において遅延手段がホー
ルドダウントランジスタのゲートの電圧を引き下げるわ
ずか前に接地トランジスタのゲートを引き下げる機能を
行う第7項の回路。(10) The circuit according to the seventh paragraph, wherein the delay means functions to pull down the gate of the ground transistor just before the voltage of the gate of the holddown transistor is pulled down in the above circuit.
【0037】(11)上記回路において、遅延手段が上
記遅延期間の後入力トランジスタのゲートの電圧を引き
下げる為にも接続される第7項の回路。(11) The circuit according to item 7, wherein the delay circuit is also connected to lower the voltage of the gate of the input transistor after the delay period in the circuit.
【0038】(12)上記回路において全ての上記トラ
ンジスタが単一の集積回路に形成される同じ閾値電圧を
持つ絶縁ゲート電界効果トランジスタである第7項の回
路。(12) The circuit according to item 7, wherein all the transistors in the circuit are insulated gate field effect transistors having the same threshold voltage formed in a single integrated circuit.
【0039】(13)出力トランジスタ、入力トランジ
スタ、減結合トランジスタ及び一対の放電トランジスタ
であって各々がソース−ドレインの電気的パス及びゲー
トを有する上記トランジスタ 入力トランジスタのゲートに接続されるクロック入力電
圧と電圧供給と入力ノードとの間に接続される入力トラ
ンジスタのソース−ドレインの電気的パスと上記入力ノ
ードと出力トランジスタの間に直列に減結合トランジス
タのソース−ドレインの電気的パスを接続する手段と上
記電圧供給に接続される減結合トランジスタのゲートと
上記電圧供給と出力ノードとの間に接続される出力トラ
ンジスタのソース−ドレインの電気的パスと上記クロッ
ク電圧入力に応答する遅延期間の後で上記供給電力より
高い電圧レベルに出力トランジスタの上記ゲートをブー
トする手段と出力トランジスタの上記ゲートと参照電位
との間に接続される一対の放電トランジスタの直列に接
続するソース−ドレインの電気的パスと放電クロック電
圧を持つ上記参照電位付近の1方の放電トランジスタの
ゲートと上記供給電圧を持つ他方の放電トランジスタと
を有し上記放電クロック電圧は出力トランジスタの上記
電圧が上昇された後で発生する出力トランジスタの上記
ゲートを放電する手段とを有する高レベルクロック電圧
を発生するクロック発生回路。(13) An output transistor, an input transistor, a decoupling transistor and a pair of discharge transistors, each having a source-drain electrical path and a gate, and a clock input voltage connected to the gate of the transistor input transistor. A source-drain electrical path of the input transistor connected between the voltage supply and the input node; and means for connecting the source-drain electrical path of the decoupling transistor in series between the input node and the output transistor. The gate of the decoupling transistor connected to the voltage supply, the source-drain electrical path of the output transistor connected between the voltage supply and the output node, and the delay period in response to the clock voltage input. The voltage of the output transistor above the voltage level higher than the supplied power 1 near the reference potential having a discharge clock voltage and an electric path of a source-drain connected in series of a pair of discharge transistors connected between the gate of the output transistor and the gate of the output transistor and the reference potential. A discharge transistor having a gate and the other discharge transistor having the supply voltage, the discharge clock voltage having a means for discharging the gate of the output transistor generated after the voltage of the output transistor is increased. A clock generation circuit that generates a high-level clock voltage.
【0040】(14)上記回路において上記トランジス
タが集積半導体装置内に形成される絶縁ゲート電界効果
トランジスタである第13項の回路。(14) The circuit according to item 13, wherein the transistor in the circuit is an insulated gate field effect transistor formed in an integrated semiconductor device.
【0041】(15)上記回路において、上記ブートす
る手段が各々がソース−ドレインの電気的パス及びゲー
トを有する第1及び第2のトランジスタであって、上記
ソース−ドレインの電気的パスは、上記供給電圧及び参
照電位の間に直列に接続され、上記第1のトランジスタ
のゲートは出力トランジスタのゲートに接続され、第2
のトランジスタのゲートは上記入力クロックが高レベル
になった後でオフになるように接続される上記第1及び
第2のトランジスタと第1及び第2のトランジスタの上
記ソース−ドレインの電気的パスの間のノードを出力ト
ランジスタの上記ゲートに接続する容量手段とを有する
第14項の回路。(15) In the above circuit, the booting means are first and second transistors each having a source-drain electrical path and a gate, and the source-drain electrical path is the The first transistor is connected in series between the supply voltage and the reference potential, the gate of the first transistor is connected to the gate of the output transistor, and the second transistor is connected to the gate of the output transistor.
Of the first and second transistors and the source-drain electrical paths of the first and second transistors connected to turn off after the input clock goes high. A circuit according to paragraph 14, having a capacitance means for connecting a node between them to the gate of the output transistor.
【0042】(16)上記回路が第3のトランジスタを
有し、上記回路において上記第2のトランジスタの上記
ゲートが第3のトランジスタのゲートに接続され、第3
のトランジスタのソース−ドレインの電気的パスは、上
記出力ノードと参照電位の間に接続される第15項の回
路。(16) The circuit has a third transistor, and the gate of the second transistor is connected to the gate of the third transistor in the circuit.
The circuit of paragraph 15 wherein the source-drain electrical path of said transistor is connected between said output node and a reference potential.
【0043】(17)出力トランジスタ及び一対の放電
トランジスタであって各々がソース−ドレインの電気的
パス及びゲートを有する上記トランジスタと上記入力ノ
ードを出力トランジスタのゲートに接続する接続手段と
上記電圧供給及び上記出力ノードとの間に接続される出
力トランジスタのソース−ドレインの電気的パスとクロ
ック入力に応答する遅延期間の後、上記供給電圧より高
い電圧レベルに出力トランジスタの上記ゲートの電圧を
ブートする手段と出力トランジスタと参照電位との間に
接続される上記一対の放電トランジスタの直列に接続さ
れるソース−ドレインの電気的パスと放電クロック電圧
を持つ上記参照電位付近に接続される放電トランジスタ
のゲートと上記供給電圧を持つ他方の放電トランジスタ
のゲートとを有し上記放電クロック電圧は、出力トラン
ジスタの上記ゲートが昇圧された後に発生する出力トラ
ンジスタの上記ゲートを放電する手段とを有する入力ノ
ードに与えられる入力クロックに応答して出力ノードに
高レベルクロック電圧を発生するクロック発生回路。(17) An output transistor and a pair of discharge transistors, each of which has a source-drain electrical path and a gate, and connecting means for connecting the input node to the gate of the output transistor and the voltage supply and Means for booting the voltage at the gate of the output transistor to a voltage level higher than the supply voltage after a delay period responsive to the source-drain electrical path of the output transistor connected to the output node and the clock input. A source-drain electric path connected in series between the pair of discharge transistors connected between the output transistor and the reference potential, and a gate of the discharge transistor connected near the reference potential having a discharge clock voltage. With the gate of the other discharge transistor having the supply voltage above The discharge clock voltage generates a high level clock voltage at the output node in response to an input clock applied to the input node having a means for discharging the gate of the output transistor generated after the gate of the output transistor is boosted. Clock generator circuit.
【0044】(18)上記回路において、上記トランジ
スタが集積半導体装置に形成された絶縁ゲート電界効果
トランジスタである第17項の回路。(18) The circuit according to item 17, wherein the transistor is an insulated gate field effect transistor formed in an integrated semiconductor device.
【0045】(19)上記回路において、上記ブートす
る手段が、各々がソース−ドレインの電気的パスとゲー
トを持つ第1及び第2のトランジスタであってソース−
ドレインの電気的なパスは上記供給電圧と参照電位との
間に直列して接続され、第1のトランジスタのゲートは
出力トランジスタのゲートに接続され、第2のトランジ
スタのゲートは上記入力クロックが高いレベルになった
後でオフになるように接続される上記第1及び第2のト
ランジスタと上記第1及び第2のトランジスタの上記ソ
ース−ドレインパスの間のノードを出力トランジスタの
上記ゲートに接続する第18項の回路。(19) In the above circuit, the means for booting is the first and second transistors each having a source-drain electric path and a gate, and the source-drain.
The drain electrical path is connected in series between the supply voltage and the reference potential, the gate of the first transistor is connected to the gate of the output transistor, and the gate of the second transistor is high in the input clock. A node between the source and drain paths of the first and second transistors and the first and second transistors, which are connected to turn off after reaching a level, is connected to the gate of the output transistor. The circuit of paragraph 18.
【0046】(20)上記回路が第3のトランジスタを
有し上記回路において第2のトランジスタの上記ゲート
が第3のトランジスタのゲートに接続され、第3のトラ
ンジスタのソース−ドレインの電気的パスが上記出力ノ
ードと参照電位との間に接続される第19項の回路。(20) In the circuit, the circuit has a third transistor, the gate of the second transistor is connected to the gate of the third transistor, and the source-drain electrical path of the third transistor is connected. The circuit according to paragraph 19, which is connected between the output node and a reference potential.
【0047】(21)昇圧ノードと放電トランジスタの
ソース−ドレインの電気的パスとの間に直列して接続さ
れる第2のトランジスタであって上記供給電圧に接続さ
れるゲートを持つ第2のトランジスタを有する放電トラ
ンジスタのゲートからソース−ドレインへの電気的パス
に供給電圧より高い電圧レベルを与えずに放電トランジ
スタによって昇圧ノードを放電する回路。(21) A second transistor connected in series between the boosting node and the source-drain electrical path of the discharge transistor, the second transistor having a gate connected to the supply voltage. A circuit for discharging the boosting node by the discharge transistor without applying a voltage level higher than the supply voltage to the electric path from the gate to the source-drain of the discharge transistor having the above-mentioned.
【図1】従来技術に従ったクロック発生回路の電気回路
図である。FIG. 1 is an electrical circuit diagram of a clock generation circuit according to the prior art.
【図2】図1の回路の種々のノードに現われる電圧を時
間に関連して示した電圧を示すタイミング図である。FIG. 2 is a timing diagram showing the voltages appearing at various nodes of the circuit of FIG. 1 as a function of time.
【図3】参考例のクロック発生回路の電気的回路図であ
る。FIG. 3 is an electrical circuit diagram of a clock generation circuit of a reference example.
【図4】図3の回路の種々のノードに現われる電圧を時
間に関連して示した電圧を示すタイミング図である。FIG. 4 is a timing diagram showing the voltages appearing at various nodes of the circuit of FIG. 3 as a function of time.
【図5】A 図3の回路の他の参考例の回路図である。 B 図5Aの回路を適用した図3の回路の幾つかの信号
の電圧と時間の関係を示すタイミング図である。5A is a circuit diagram of another reference example of the circuit of FIG. 5B is a timing diagram showing the voltage versus time of some signals of the circuit of FIG. 3 to which the circuit of FIG. 5A is applied.
【図6】本発明の実施例に従ったクロック発生回路の電
気的回路である。FIG. 6 is an electrical circuit of a clock generation circuit according to an embodiment of the present invention.
【図7】図6の回路の種々のノードに対する電圧を時間
に関連して示すタイミング図である。7 is a timing diagram showing the voltage for various nodes of the circuit of FIG. 6 as a function of time.
【図8】本発明の他の実施例に従った図6と同様の回路
図である。8 is a circuit diagram similar to FIG. 6 according to another embodiment of the present invention.
10、11 入力トランジスタ 16 出力トランジスタ 17 プルダウントランジスタ 27、32、43 容量素子 39 転送トランジスタ 10, 11 Input transistor 16 Output transistor 17 Pull-down transistor 27, 32, 43 Capacitance element 39 Transfer transistor
Claims (1)
ック発生回路であって、該クロック発生回路は、 出力トランジスタと、入力トランジスタと、減結合トラ
ンジスタと、放電トランジスタおよび保護トランジスタ
を含む放電回路とを有し、前記トランジスタの各々はソ
ース−ドレインパスとゲートとを持ち、 前記入力トランジスタはそのソース−ドレインパスが供
給電圧と入力ノードとの間に接続され、そのゲートは入
力クロック電圧を受けるように接続されていて、 前記減結合トランジスタはそのソース−ドレインパスが
前記入力ノードと前記出力トランジスタのゲートとの間
に直列に接続され、そのゲートは前記供給電圧に接続さ
れていて、 前記出力トランジスタはそのソース−ドレインパスが前
記供給電圧と出力ノードとの間に接続されていて、 前記クロック発生回路は更に入力クロック電圧の状態変
化の後前記出力トランジスタのゲートを前記供給電圧よ
り高いレベルの電圧にブートする手段を有し、前記ブー
ト手段は前記減結合トランジスタと共に前記出力トラン
ジスタのゲートに直接結合されており、 前記出力トランジスタのゲートを該出力トランジスタの
ゲートがブートされた後に起こる放電クロック電圧の状
態変化に従って放電するため、前記放電回路は前記出力
トランジスタのゲートと基準電位との間に接続されてい
て、前記放電トランジスタのゲートは前記放電クロック
電圧を受け、前記保護トランジスタのゲートは前記供給
電圧に接続されていることを特徴とするクロック発生回
路。1. A clock generation circuit for generating a high-level clock voltage, the clock generation circuit comprising an output transistor, an input transistor, a decoupling transistor, and a discharge circuit including a discharge transistor and a protection transistor. Each of the transistors has a source-drain path and a gate, and the input transistor has a source-drain path connected between a supply voltage and an input node, the gate of which receives the input clock voltage. Connected, the source-drain path of the decoupling transistor is connected in series between the input node and the gate of the output transistor, the gate of which is connected to the supply voltage, and the output transistor is Its source-drain path is between the supply voltage and the output node The clock generation circuit further comprises means for booting the gate of the output transistor to a voltage higher than the supply voltage after the state of the input clock voltage changes, the boot means together with the decoupling transistor. The discharge circuit is directly coupled to the gate of the output transistor and discharges the gate of the output transistor according to the state change of the discharge clock voltage that occurs after the gate of the output transistor is booted. A clock generation circuit connected to a reference potential, wherein the gate of the discharge transistor receives the discharge clock voltage and the gate of the protection transistor is connected to the supply voltage.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US419117 | 1982-09-16 | ||
US06/419,117 US4508978A (en) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | Reduction of gate oxide breakdown for booted nodes in MOS integrated circuits |
US419118 | 1982-09-16 | ||
US06/419,118 US4521701A (en) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | High-speed low-power delayed clock generator |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58170509A Division JPS5972530A (en) | 1982-09-16 | 1983-09-14 | High speed low power delay clock generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07153267A JPH07153267A (en) | 1995-06-16 |
JPH0793008B2 true JPH0793008B2 (en) | 1995-10-09 |
Family
ID=27024359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5300199A Expired - Lifetime JPH0793008B2 (en) | 1982-09-16 | 1993-11-30 | High speed low power delay clock generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0793008B2 (en) |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP5300199A patent/JPH0793008B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07153267A (en) | 1995-06-16 |
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