JPH08111092A - バッファ供給回路 - Google Patents
バッファ供給回路Info
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Abstract
ナミックランダムアクセスメモリ用のバッファ供給回路
を得る。 【構成】 制御信号によって、選ばれた数のバッファを
励起するために必要な電力を供給するのに適したポンプ
チャージ容量(31)を提供するようにバッファ供給を
構成できる。外部の制御信号に応答して、第1のコンデ
ンサー(31)へのプレチャージおよび電荷供給と同時
に、第2のコンデンサー(32)(またはコンデンサー
バンク)がプレチャージされ、次に、バッファ供給回路
の出力端子(Vpp)へ供給される。第1のコンデンサ
ー(31)の寸法は第1のバッファ構成に対するバッフ
ァ供給回路に適したものであり、また第2のコンデンサ
ー(32)は第2構成の付加的なバッファ増幅器に対す
るバッファ供給回路に適したものである。
Description
関するものであり、更に詳細には出力データバッファの
構成(または数)を変えることのできるダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ(DRAM)に関する。
属酸化物半導体(NMOS)出力バッファを備えたダイ
ナミックランダムアクセスメモリは、可変数の出力バッ
ファを備え得る。一般にVppと記される電圧を供給す
る出力バッファ供給回路は、1出力のバッファおよび4
出力のバッファのいずれの構成に対しても単一サイズの
ポンピングコンデンサーを有する。このNMOS出力バ
ッファは集積回路の外部にあるデータバスのプルアップ
およびプルダウン両機能を提供する。データバスを高電
圧レベルに駆動するためにはプルアップトランジスタ
(図1の133)が必要とされ、プルアップトランジス
タのゲート端子にはブート電圧(booted vol
tage)が与えられなければならない。このブート電
圧はVpp電圧と呼ばれ、ダイナミックランダムアクセ
スメモリユニットの中で生成される。製造工程における
ボンディングパッドのオプションによって、ダイナミッ
クランダムアクセスメモリは1バッファメモリユニット
または4バッファメモリユニットのいずれかに対応する
ように構成される。
緒に使用されるべきバッファ回路の模式図が示されてい
る。WOEN_信号が、nチャンネルトランジスタ10
3の第1端子とゲート端子とへつながれ、またnチャン
ネルトランジスタ109のゲート端子へつながれてい
る。WOEN信号はnチャンネルトランジスタ101の
ゲート端子へつながれている。WOE3_信号はトラン
ジスタ101の第1端子とトランジスタ111のゲート
端子とへつながれている。トランジスタ109の第1端
子はアースへつながれている。トランジスタ111の第
1端子はアースへつながれ、トランジスタ111の第2
端子はトランジスタ109の第2端子、pチャンネルト
ランジスタ107の第1端子、pチャンネルトランジス
タ105のゲート端子、pチャンネルトランジスタ12
3のゲート端子、nチャンネルトランジスタ124のゲ
ート端子、pチャンネルトランジスタ125のゲート端
子、およびnチャンネルトランジスタ127のゲート端
子へつながれている。トランジスタ101の第2端子は
トランジスタ103の第2端子、トランジスタ105の
第1端子、およびトランジスタ107のゲート端子へつ
ながれている。WDLAT信号はCMOSパスゲートト
ランジスタ117の第1端子とインバーター増幅器11
5の入力とへつながれている。インバーター115の出
力端子はパスゲートトランジスタ117の第2端子へつ
ながれている。IOMUX3信号はパスゲートトランジ
スタ117の出力端子へつながれ、またインバーター増
幅器119の入力端子およびトランジスタ127の第1
端子へつながれている。インバーター増幅器119の出
力端子はインバーター増幅器121の入力端子およびト
ランジスタ124の第1端子へつながれている。インバ
ーター増幅器121の出力端子はパスゲートトランジス
タ117の入力端子へつながれている。トランジスタ1
27の第2端子はトランジスタ125の第1端子とNO
Rゲート131の第1端子とへつながれている。トラン
ジスタ124の第2端子はトランジスタ123の第1端
子とNORゲート129の第1端子とへつながれてい
る。NORゲート129の出力端子はNORゲート13
1の入力端子へつながれ、抵抗135を介してnチャン
ネルトランジスタ133のゲート端子とトランジスタ1
32の第1端子とへつながれている。NORゲート13
1の出力端子はNORゲート129の第2入力端子とn
チャンネルトランジスタ139のゲート端子とへつなが
れている。トランジスタ139の第1端子は共通電位へ
つながれ、一方、トランジスタ139の第2端子は、抵
抗137を介してバッファ回路の出力端子へつながれ、
また、トランジスタ132の第2端子とトランジスタ1
33の第1端子とへつながれている。トランジスタ13
3の第2端子はVex端子へつながれている。Vpp端
子はNORゲート131の電力端子、NORゲート12
9の電力端子、トランジスタ125の第2端子、トラン
ジスタ123の第2端子、トランジスタ107の第2端
子、およびトランジスタ105の第2端子へつながれて
いる。初期の単一増幅器に付加された3個のバッファ増
幅器も同じ模式的構成を有する。違いはWOE3_信号
の代わりにWOFX4信号が用いられ、IOMUX3信
号の代わりにIOPRBN(N=0−2)が用いられて
いることである。このバッファ回路は入力信号IOMU
X3(またはIOPRBN)を受け取り、その信号をバ
ッファリングし、バッファリングされた信号をDQ3
(DQN)端子へ供給する。
ッファ供給回路が示されている。入力のUPATDEN
信号がインバーター増幅器201の入力端子、NORゲ
ート211の入力端子、およびNANDゲート209の
第1入力端子へつながれている。インバーター増幅器2
01の出力端子は遅延線203を介して遅延線205の
入力端子へつながれ、またインバーター増幅器215の
入力端子へつながれている。遅延線205の出力端子は
インバーター増幅器207を介してNANDゲート20
9の第2入力端子とNORゲート211の第2入力端子
とへつながれている。NORゲート211の出力端子は
等価ダイオード227を介して基板へつながれ、またコ
ンデンサー213の第1端子へつながれている。コンデ
ンサー213の第2端子は、ダイオード接続されたnチ
ャンネルトランジスタ231を介してVs端子へ、nチ
ャンネルトランジスタ237のゲートおよび第1端子
へ、nチャンネルトランジスタ239のゲートへ、そし
てnチャンネルトランジスタ225のゲート端子へつな
がれている。トランジスタ237の第2端子はnチャン
ネルトランジスタ235の第1端子およびゲートへつな
がれている。トランジスタ235の第2端子はnチャン
ネルトランジスタ233のゲートおよび第1端子へつな
がれている。トランジスタ233の第2端子はVs端子
へつながれている。インバーター増幅器219の出力端
子は等価ダイオード221によって基板へつながれ、ま
たコンデンサー223の第1端子へつながれている。イ
ンバーター増幅器215の出力端子はインバーター増幅
器217を介して、nチャンネルトランジスタ241の
ゲート端子とpチャンネルトランジスタ243のゲート
端子とへつながれている。トランジスタ241の第1端
子はアースへつながれ、一方、トランジスタ241の第
2端子はトランジスタ243の第1端子、コンデンサー
245の第1端子、および等価ダイオード229を介し
て基板へつながれている。トランジスタ243の第2端
子はVs端子へつながれている。コンデンサー223の
第2端子はトランジスタ225の第1端子、nチャンネ
ルトランジスタ249の第1端子、およびトランジスタ
247のゲート端子へつながれている。トランジスタ2
25の第2端子はVs端子へつながれている。コンデン
サー245の第2端子はトランジスタ239の第1端
子、トランジスタ247の第1端子、および、トランジ
スタ249の第2端子へつながれている。トランジスタ
239の第2端子はVs端子へつながれている。トラン
ジスタ247の第2端子とトランジスタ249のゲート
端子とはVpp端子へつながれている。
ように理解することができる。NORゲート211の出
力端子が低レベルの時、トランジスタ239のゲート端
子を含むこの回路のノードをダイオード接続されたトラ
ンジスタが充電する。UPATDEN信号の変化に応答
してNORゲート211の出力端子が高レベルへ駆動さ
れる時には、トランジスタ239のゲート端子における
電圧上昇がトランジスタ239を導通させ、ポンピング
コンデンサー245がプレチャージ(precharg
e)される。UPATDEN信号の変化に応答してNO
Rゲート211の出力端子が低レベルへ駆動される時に
は、トランジスタ239のゲート端子における電圧の変
化によってトランジスタ239の導通は停止する。前と
同じく、NORゲート211のゲート端子が低レベルの
時は、トランジスタ239のゲート端子を含むこの回路
のノードが充電を開始する。NORゲート211の出力
端子が低レベルへ駆動されると、トランジスタ241と
243とがつながるノードは高レベルへ駆動される(す
なわち、UPATDEN信号の変化に応答して)。同時
に、トランジスタ241/243ノードが高レベル状態
にあって、インバーター増幅器219の出力端子は高レ
ベルへ駆動され、パストランジスタ247が導通する。
パストランジスタ247の導通とトランジスタ241/
243ノードの高レベル状態とが組合わさって、コンデ
ンサーからVpp端子へと電荷が流れる。UPATDE
N信号がNORゲートを高レベル状態へ駆動する時、コ
ンデンサー245は再びプレチャージされる。UPAT
DEN信号の状態変化はインバーター増幅器219の出
力端子の状態を変化させ、トランジスタ247の導通を
停止させる。UPATDEN信号の状態変化はトランジ
スタ241/243ノードを低レベル状態にし、コンデ
ンサー245のプレチャージを助ける。
の問題に対する解答では、1出力バッファ構成における
不必要な大電力消費の他に、1出力バッファ構成と4出
力バッファ構成とで異なるVpp電圧レベルが必要とさ
れる。従って、1出力バッファ構成と4出力バッファ構
成とで異なる電力供給レベルを必要としないポンピング
コンデンサーを提供し、1出力バッファ構成を駆動する
場合に不必要な電力を必要としない装置および関連技術
に対する需要が認められる。
った、ポンピングコンデンサーの寸法が出力バッファ構
成によって決定されるようになった可変コンデンサー方
式によって提供される。ポンピングコンデンサーの寸法
は、1個のみの出力バッファが用いられる時には第1の
値を、4個すべてのバッファが用いられる時は第2の値
(すなわち、4倍大きな値)をとる。バッファ電力供給
回路には2つのチャージポンピング回路が含まれる。第
1のチャージポンプ回路は常に励起されており、与えら
れたバッファ構成に適したポンプ容量を有している。第
2のチャージポンプ回路は外部の制御信号によって励起
され、第1のチャージポンプ回路と同時に動作して同じ
出力端子へ電荷を供給するようになっている。第2のチ
ャージポンプ回路はバッファ構成の増大分に適した容量
を有しており、第2のチャージポンプ回路はその構成に
対応するように設計されている。
の図面を参照した説明から理解されよう。
説明した。
ファ供給回路のブロック図が示されている。チャージポ
ンプ信号が、ANDゲート37の1つの入力端子、ドラ
イバーユニット38、プレチャージユニット33、およ
びゲートユニット34へ供給されている。コンデンサー
31は1つの端子をドライバー回路38を介して供給端
子Vsへつながれている。コンデンサー31の第2の端
子はプレチャージユニット33からの電荷を受け取り、
ゲート34に対して信号を供給している。構成信号がA
NDゲート37の第2端子へ供給される。ANDゲート
37からの出力信号はゲートユニット36、ドライバー
ユニット39、およびプレチャージユニット35へ供給
される。コンデンサー32は第1の端子をドライバーユ
ニット39を介して電圧供給Vsへつながれている。コ
ンデンサー32の第2の端子はプレチャージユニット3
5から電荷を受け取り、ゲートユニット36へ信号を供
給している。ゲートユニット34およびゲートユニット
34からの出力信号はVpp電圧端子へ供給される。
供給回路の模式図が示されている。この回路は2つの並
列回路を含み、その各々は一般に図2に示されたバッフ
ァ供給回路と配置および動作の点で類似している。この
類似性を強調するために、図4において、並列回路の第
1のものに関して図2と本質的に同じ働きをする要素に
は同じ参照符号が用いられている。第2の並列回路に関
しても、第1の並列回路と同じ働きをする要素に対して
下2桁が同じ数字となる参照符号を用いている。付加的
な要素の機能については次のように理解される。WOE
N信号とUPHEN信号とを受信するNANDゲート4
99およびインバーター増幅器497は、バッファ供給
回路を駆動する入力信号であるUPATDEN信号を提
供する。NANDゲート491はパスゲートトランジス
タ447の制御可能な駆動を提供するために付加された
ものである。同様に、NANDゲート471は、インバ
ーター増幅器473、475、および477と一緒に、
コンデンサー445に関する”ポンピング”作用の駆動
制御を可能とする。(インバーター増幅器463、46
5、467、および469はコンデンサー245に関す
る”ポンピング”作用に関する補償(compensa
tion)、すなわち時間遅延とバッファリングとを提
供する。)NANDゲート455およびインバーター増
幅器459は、コンデンサー245のプレチャージに相
当するコンデンサー445のプレチャージの駆動制御を
可能とする。(インバーター増幅器457および461
はNANDゲート455およびインバーター増幅器45
9に関する補償、すなわち時間遅延とバッファリングと
を提供する。)トランジスタ439のゲート端子はトラ
ンジスタ425のゲート端子へつながれている。トラン
ジスタ239のゲート端子はトランジスタ225のゲー
ト端子へつながれている。
本質的に同様に、すなわち図2に関して述べたのと同じ
ように動作する2つのチャージポンプ回路を含んでい
る。本発明では、これらの回路の一方は常に入力信号に
応答して動作している。第2の回路はバッファ供給回路
に対して適切な制御信号が供給されない限り不活動状態
に留まっている。駆動制御信号が現れると、第2のチャ
ージポンプ回路は第1のチャージポンプ回路と同期して
動作する。各ポンプ(245と445)の容量値は、バ
ッファ増幅器の構成に対して適切な量の電荷が充電され
るような値に選ばれている。このように本発明のバッフ
ァ供給回路は、各構成におけるポンプ容量がその構成に
適したものとなっていることから、より効率的である。
備えるメモリ回路の形で使用されるのが最もふさわしい
が、本発明を複数の構成を取る出力バッファ増幅器を有
する、マイクロプロセッサー等の任意の回路へ適用する
ことも可能である。基本的な要求は、バッファ増幅器が
プルアップトランジスタおよびプルダウントランジスタ
の出力段を備えた用途に適したVpp電力供給を必要と
しているということである。
バッファ増幅器の数に整合するように再構成するWX4
信号(図4に示されている)は装置製造工程におけるボ
ンディングパッドのオプションによって提供される。そ
の後、このバッファ供給回路の構成は固定される。しか
し明らかなように、WX4信号は、バッファ供給回路を
動的に変更できるような形でバッファ供給回路へ供給さ
れる。
説明してきたが、当業者には明らかなように、本発明の
範囲内で各種の変更が行われ得、好適実施例の要素に対
する置換が行われ得る。例えば、本発明は特に2構成
(または2個)のバッファ増幅器に関して説明してき
た。実際には、本発明は2構成よりも多くの構成へ拡張
することができ、あるいは2個以上のバッファ増幅器を
含む場合へ拡張することができる。更に、本発明の教え
るところの本質から離れることなく、本発明の教えると
ころに対して、特定の構造および材料に関する数多くの
修正が可能である。
各態様は例示実施例の特定の詳細に限定されるものでな
く、従って、その他の修正や応用が当業者には思いつか
れるであろうことを想定している。従って、本発明の特
許請求の範囲は本発明の精神および展望から外れないす
べての修正や実施例を包含するものと解釈されるべきで
ある。
る。 (1)バッファ増幅器の少なくとも2つの構成を有する
バッファ増幅器アレイにエネルギーを供給するためのバ
ッファ供給回路であって、入力信号に応答する第1のチ
ャージポンプ回路であって、前記バッファ増幅器の第1
の構成とともに使用するために選ばれたパラメーターを
備える第1のポンピングコンデンサーを有する第1のチ
ャージポンプ回路、および前記第1の入力信号と制御信
号とに応答する第2のチャージポンプ回路であって、前
記第2のチャージポンプ回路の出力が前記第1のチャー
ジポンプ回路の出力とつながっており、前記バッファ増
幅器の第2の構成とともに使用するための前記第1のポ
ンピングコンデンサーと一緒に使用するために選ばれた
パラメーターを備える第2のポンピングコンデンサーを
有する第2のチャージポンプ回路、を含むバッファ供給
回路。
1および第2のチャージポンプ回路が、前記第1の入力
信号に応答して本質的に同時に動作するようになったバ
ッファ供給回路。
1のチャージポンプ回路が第1のプレチャージユニッ
ト、パスゲートユニット、およびドライバーユニットを
含み、前記第2のチャージポンプ回路が第2のプレチャ
ージユニット、第2のパスゲートユニット、および第2
のドライバーユニットを含み、ここにおいて、前記第2
のプレチャージユニット、前記第2のパスゲートユニッ
ト、および前記第2のドライバーユニットが前記制御信
号によって駆動されるようになったバッファ供給回路。
電荷を供給する方法であって、次の工程、バッファ増幅
器の第1の構成に対して電荷を供給する場合、第1のチ
ャージポンプ回路を前記第1の構成と一緒に動作させる
ように選ばれたポンピングコンデンサーを有する前記第
1のチャージポンプ回路でもって前記第1構成の電荷供
給を行うこと、バッファ増幅器の第2の構成に対して電
荷を供給する場合、前記第1のチャージポンピングコン
デンサーと第2のポンピングコンデンサーとを前記第2
の構成と一緒に動作させるように選ばれた第2のチャー
ジポンピングコンデンサーを有する前記第2のチャージ
ポンプと前記第1のチャージポンプとでもって前記第2
構成の電荷供給を行うこと、を含む方法。
外部から供給される制御信号で以て前記第2のチャージ
ポンプ回路を駆動する工程を含む方法。
共通の入力信号に応答して前記第1と第2のチャージポ
ンプを同時に動作させる工程を含む方法。
するためのバッファ供給回路であって、第1の入力信号
に応答して動作し、第1の構成のバッファ増幅器を励起
するためのパラメーターを有する第1のチャージポン
プ、および第1の制御信号に応答して駆動される第2の
チャージポンプ回路であって、前記第2のチャージポン
プ回路が前記第1の入力信号に応答して動作し、前記第
1および第2のチャージポンプ回路が第2のバッファ増
幅器構成を励起するためのパラメーターを有する第2の
チャージポンプ回路、を含むバッファ供給回路。
って、前記バッファ増幅器の出力段にnチャンネルプル
アップトランジスタおよびnチャンネルプルダウントラ
ンジスタを有するバッファ増幅器と一緒に使用されるバ
ッファ供給回路。
って、前記第2のチャージポンプ回路が第2のポンピン
グコンデンサー、第2のプレチャージユニット、第2の
ドライバーユニット、および第2のパスゲートユニット
を含み、ここにおいて、前記第2のプレチャージユニッ
ト、前記第2のドライバーユニット、および前記第2の
パスゲートユニットが各々前記制御信号によってイネー
ブルされるようになったバッファ供給回路。
て、前記第1のポンピングコンデンサーのパラメーター
が前記第1の構成のパラメーターに対応して選ばれ、こ
こにおいて、前記第2のポンピングコンデンサーが、前
記第1のポンピングコンデンサーおよび前記第2のバッ
ファ増幅器構成のパラメーターに対応して選ばれたもの
であるバッファ回路。
なったダイナミックランダムアクセスメモリにおいて、
制御信号によって、選ばれた数のバッファを励起するた
めに必要な電力を提供するのに適したポンプチャージ容
量31を提供するようにバッファ供給を構成できる。外
部の制御信号に応答して、第1のコンデンサー31への
プレチャージおよび電荷供給と同時に、第2のコンデン
サー32(またはコンデンサーバンク)がプレチャージ
され、次に、バッファ供給回路の出力端子(Vpp)へ
供給される。第1のコンデンサー31の寸法は第1のバ
ッファ構成に対するバッファ供給回路に適したものであ
り、また第2のコンデンサー32は第2構成の付加的な
バッファ増幅器に対するバッファ供給回路に適したもの
である。
的なnチャンネル出力バッファ回路の模式図。
Claims (2)
- 【請求項1】 バッファ増幅器の少なくとも2つの構成
を有するバッファ増幅器アレイにエネルギーを供給する
ためのバッファ供給回路であって、 入力信号に応答する第1のチャージポンプ回路であっ
て、前記バッファ増幅器の第1の構成とともに使用する
ために選ばれたパラメーターを備える第1のポンピング
コンデンサーを有する第1のチャージポンプ回路、およ
び前記第1の入力信号と制御信号とに応答する第2のチ
ャージポンプ回路であって、前記第2のチャージポンプ
回路の出力が前記第1のチャージポンプ回路の出力とつ
ながっており、前記バッファ増幅器の第2の構成ととも
に使用するための前記第1のポンピングコンデンサーと
一緒に使用するために選ばれたパラメーターを備える第
2のポンピングコンデンサーを有する第2のチャージポ
ンプ回路、を含むバッファ供給回路。 - 【請求項2】 複数のバッファ増幅器構成に対して電荷
を供給する方法であって、次の工程、 バッファ増幅器の第1の構成に対して電荷を供給する場
合、第1のチャージポンプ回路を前記第1の構成と一緒
に動作させるように選ばれたポンピングコンデンサーを
有する前記第1のチャージポンプ回路でもって前記第1
構成の電荷供給を行うこと、 バッファ増幅器の第2の構成に対して電荷を供給する場
合、前記第1のチャージポンピングコンデンサーと第2
のポンピングコンデンサーとを前記第2の構成と一緒に
動作させるように選ばれた第2のチャージポンピングコ
ンデンサーを有する前記第2のチャージポンプと前記第
1のチャージポンプとでもって前記第2構成の電荷供給
を行うこと、を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US298827 | 1994-08-31 | ||
US08/298,827 US5502671A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Apparatus and method for a semiconductor memory configuration-dependent output buffer supply circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (3)
Country | Link |
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JP (1) | JPH08111092A (ja) |
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Publication number | Publication date |
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