DE19538463C2 - Ausgangspufferspeicher mit einem niedrigen Rauschen und einem hohem Ansteuerungsvermögen - Google Patents
Ausgangspufferspeicher mit einem niedrigen Rauschen und einem hohem AnsteuerungsvermögenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ausgangspufferspeicher nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Wie dies die Fig. 1 zeigt, umfaßt ein bekannter Ausgangspuf
ferspeicher 1 einen Pull-up-Transistor 102 und einen Push-
down-Transistor 104. Das Dateneingangssignal DI und das
Schaltsignal OE steuern das Einschalten des Pull-up-
Transistors 102 und das Ausschalten des Push-down-Transistors
104. Wenn das Schaltsignal OE einen hohen Pegel besitzt und
das Dateneingangssignal DI einen niedrigen Pegel aufweist,
wird der Pull-up-Transistor 102 ausgeschaltet und wird der
Push-down-Transistor 104 eingeschaltet. Die Nachteile dieses
Kreises bestehen darin, daß dann, wenn der Pull-up-Transistor
102 (oder der Push-down-Transistor 104) eingeschaltet oder
ausgeschaltet ist, oft ernstzunehmende Stromspitzen auftre
ten. Die Stromspitzen fließen durch die Impedanz- und Induk
tanzkomponente der Drähte der Stromversorgung und den Er
dungsdraht. Aus diesem Grunde wird in der internen Stromver
sorgung und der Erdspannung sehr viel Rauschen bewirkt. Ein
zu großes Rauschen kann ein fehlerhaftes Arbeiten, insbeson
dere im Falle von mehreren Ausgangsspeichern bewirken.
Um die Nachteile des Ausgangspufferspeichers 1 zu beseitigen,
wurde ein anderer Ausgangspufferspeicher 2 entwickelt, der in
der Fig. 2 dargestellt ist. Das Pull-up-Element 202 enthält
drei Pull-up-Transistoren 206, 208 und 210, die parallel zu
einander geschaltet sind, und das Push-down-Element 204 ent
hält ebenfalls drei parallel geschaltete Push-down-
Transistoren 212, 214 und 216. Das Einschalten und Ausschal
ten der Transistoren erfolgt sequentiell, so daß die Strom
spitzen wirksam gesteuert werden. Bei einem VLSI-Kreis liegen
die gewünschten Antriebslastbereiche von einigen 10 bis eini
gen 100 PF in Bezug auf die Ausgangsanschlüsse des Hauptaus
gangsspeichers. Die Pull-up- und Push-down-Transistoren sind
daher relativ groß. Insbesondere bei mit hoher Geschwindig
keit arbeitenden Kreisen kann die Transistorgröße von einigen
Hundert Mikrometern bis zu einigen Tausend Mikrometern rei
chen. Das Pull-up-Element 202 und das Push-down-Element 204
enthalten gemäß Fig. 2 sechs Transistoren 206, 208, 210,
212, 214 und 216, wobei jeder Transistor eine Größe von etwa
einem Drittel der Größe des Transistors 102 oder 104 der
Fig. 1 besitzt. Obwohl dieser herkömmliche Ausgangspufferspei
cher die Stromspitzen verringern kann, ist das Layoutmuster
zu kompliziert und ist die Layoutfläche zu groß.
Außerdem werden nach einer Periode der Ladungszeit in dem
Pull-in-Element die Gate-Source-Spannung VGS und die Drain-
Source-Spannung kleiner und kleiner, was zu einer kleineren
Ladungsgeschwindigkeit in der letzten Hälfte der Ladungszeit
führt. Aus diesem Grunde ist die Geschwindigkeit noch nicht
befriedigend groß, obwohl bei dieser Art Ausgangspufferspei
cher das Problem des Rauschens verbessert ist.
Wie dies bei dem Ausgangspufferspeicher 3 der Fig. 3 gezeigt
ist, umfaßt das Pull-up-Element 302 zwei Pull-up-Transistoren
306 und 308, die parallel geschaltet sind, und enthält das
Push-down-Element, zwei Push-down-Transistoren 310 und 312,
die ebenfalls parallel geschaltet sind. Das Gate des Pull-up-
Transistors 306 ist elektrisch mit dem Verbindungspunkt 314
zum Empfang der normalen Einschaltspannung verbunden und das
Gate des Pull-up-Transistors 308 ist elektrisch mit einem
Bootstrap-Kreis 316 zur Aufnahme einer verzögerten Ein
schaltspannung verbunden, die durch den Kreis 316 erzeugt
wird. Dieser Kreis 316 kann das Problem des Rauschens verbes
sern und die Ladungsgeschwindigkeit beschleunigen. Wegen der
Verwendung der beiden Pull-up-Transistoren und der beiden
Push-down-Transistoren bleiben jedoch die Probleme des kom
plizierten Layouts und der großen Layoutfläche bestehen.
Aus der DE 41 01 143 C1 geht ein Ausgangspufferspeicher gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches hervor. Bei diesem be
kannten Ausgangspufferspeicher werden durch eine Versorgungs
spannungswandlerschaltung voneinander unabhängig eine erste
und eine zweite Versorgungsspannung erzeugt, die unterschied
lich groß sind. Eine Boot-strap-Schaltung wird durch die hö
here Versorgungsspannung vorgeladen und der Pull-up-
Treiberkreis wird mit einem verstärkten Spannungspegel über
eine Ausgangsgattereinrichtung bei Datensignalen mit einem
hohen logischen Pegel angesteuert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Ausgangspufferspeicher zu schaffen, bei dem die Geschwindig
keit größer und das Rauschen kleiner sind.
Diese Aufgabe wird durch einen Ausgangspufferspeicher mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafterweise weist der erfindungsgemäße Ausgangspuffer
speicher verringerte oder überhaupt keine
Stromspitzen beim Einschalten oder beim Ausschalten auf. Das
Layoutmuster ist weniger kompliziert und die Layoutfläche ist
kleiner als bei bekannten Ausgangspufferspeichern.
Vorteilhafterweise behält der erfindungsgemäße
Ausgangspufferspeicher bei diesen Charakteristiken seine
Ladegeschwindigkeit in der letzten Hälfte der Ladeperiode.
Bei dem vorliegenden Ausgangspufferspeicher liefert der Kreis für die Anfangsspannung eine
Anfangsspannung an den Pull-up-Anschluß, die auf einen
Anfangswert eingestellt ist, wobei Stromspitzen und das
Rauschen beim Betrieb des Ausgangspufferspeichers verringert sind. Der Wert
der Anfangsspannung kann kleiner oder gleich der Spannung der
Spannungsversorgung sein.
Gemäß der Erfindung weist der Ausgangspufferspeicher einen
Bezugsspannungskreis, ein Kreis zur Spannungserhöhung
am Pull-up-Anschluß und einen Steuerkreis auf, dessen
Ausgangssignal den Grad steuert, auf den der Kreis für die
Anfangsspannung die Spannung am Pull-up-Anschluß unter der
Steuerung des Kreises zur Spannungserhöhung
vergrößert. Der Steuerkreis spricht auf die Spannung am Pull
up-Anschluß an und vollendet eine Schleife.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Ausgangspufferspeicher
einen Push-down-Kreis mit
einem Push-down-Treiberkreis, der die Spannung am Ausgang des
Ausgangspufferspeichers absenkt, einem Kreis für die Anfangsspannung, der
eine Anfangsspannung am Push-down-Anschluß des Push-down-
Treiberkreises liefert, einem Verzögerungskreis zum Verzögern
eines an ihn angelegten Signales, und einem Kreis
zur Spannungserhöhung auf, der die Spannung am Push-down-Anschluß in
Antwort auf das Signal vergrößert und die Rate der
Spannungszunahme in Antwort auf das verzögerte Signal vergrößert.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen
im Zusammenhang mit den Figuren näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen bekannten Ausgangspufferspeicher;
Fig. 2 einen weiteren bekannten Ausgangspufferspeicher;
Fig. 3 einen noch weiteren bekannten Ausgangspufferspeicher;
Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Ausgangspufferspeicher;
Fig. 5 das Spannungs-Zeit-Diagramm von OE-, PU-, N3-,
N7- und IO-Kurven des erfindungsgemäßen Ausgangspufferspeichers,
wobei die Versorgungsspannung 5 Volt beträgt und
das Ausgangssignal "1" ist;
Fig. 6 das Spannungs-Zeit-Diagramm von OE-, PD-, N3-, N7- und IO-Kurven des erfindungsgemäßen
Ausgangspufferspeichers, wobei die Versorgungsspannung 5 Volt
beträgt und das Ausgangssignal "0" ist;
Fig. 7 das Spannungs-Zeit-Diagramm von OE-, PU-, N3-, N7- und IO-Kurven des erfindungsgemäßen
Ausgangspufferspeichers, wobei die Versorgungsspannung 3,3 Volt
beträgt und das Ausgangssignal "1" ist und
Fig. 8 das Spannungs-Zeit-Diagramm von OE-, PD-, N3-,
N7- und IO-Kurven des erfindungsgemäßen Ausgangspufferspeichers,
wobei die Versorgungsspannung 3,3 Volt beträgt und
das Ausgangssignal "0" ist.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise des
vorliegenden Ausgangspufferspeichers werden zwei Anwendungsfälle,
nämlich die Anwendung einer hohen
Versorgungsspannung (5 Volt) und die Anwendung einer
niedrigen Versorgungsspannung (3,3 Volt) erläutert.
Zuerst wird im Zusammenhang mit der Fig. 4 der
Anwendungsfall der hohen Versorgungsspannung erläutert, wobei
das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß IO einen hohen Pegel besitzt. Gemäß der
Fig. 4 wird der Pull-up-Treiberkreis 402 bzw. der Pull-up-Transistor (Transistor zur
Verbindung mit einem hohen Potential) daher eingeschaltet und
wird der Push-down-Treiberkreis 404 bzw. der Push-down-Transistor (Transistor zur Verbindung
mit einem niedrigen Potential) ausgeschaltet. Wenn eine
Versorgungsspannung von 5 Volt angelegt wird, weist die Gate-
Spannung des PMOS-Transistors Q14 einen hohen Pegel
(logischer Pegel 1) auf und wird der Transistor Q14
ausgeschaltet. Die Spannung VR ist eine Gleichspannung, die
von einem digitalen logischen Kreis abgeleitet und auf
einen geeigneten Pegel eingestellt wird, der üblicherweise
kleiner oder gleich der Versorgungsspannung (beispielsweise 2
V ≦ VR ≦ 5 V) ist. Wenn daher das den Pull-up-Kreis 400 einschaltende Signal DI
einen hohen Pegel aufweist und das Ausgangseinschaltsignal OE
einen hohen Pegel besitzt, werden die Transistoren Q10, Q11,
Q12, Q13 und Q16 eingeschaltet und wird der Pull-up-Anschluß
PU über zwei Wege auf VR-VT geladen. Diese Wege sind: Q10,
Q11 und Q12, Q16, wobei VT die Schwellenwertspannung der
Transistoren Q11 und Q12 ist. Zur selben Zeit wird der
Transistor Q13 eingeschaltet, so daß die Versorgungsspannung
VCC den Verbindungspunkt N3 lädt und die Spannung am
Verbindungspunkt N3 von 0 Volt aus ansteigt. Die Spannung
am Verbindungspunkt N7 wird daher über den Kondensator Q15
geladen. Durch den Transistor Q16 steigt die Spannung am
Pull-up-Anschluß PU an, so daß der Transistor Q13 weiter ein-
bzw. durchgeschaltet wird und die Spannung am
Verbindungspunkt N3 weiter steigt. Durch diese positive
Schleife steigt die Spannung am Verbindungspunkt N3
ununterbrochen und dynamisch bis die Spannung am Drain-
Anschluß D13 des Transistors Q13 (die gleich VCC ist) und die
Spannung am Source-Anschluß S13 des Transistors Q13 gleich
sind und der Transistor daher ausgeschaltet wird. Zu dieser
Zeit erreicht die Spannung am Pull-up-Anschluß PU den
gewünschten Wert. Die Fig. 5 zeigt das Spannungs-Zeit-
Diagramm der Verbindungspunkte OE, PU, N3, N7 und IO, wenn
eine hohe Versorgungsspannung angelegt wird und das
Ausgangssignal "<1" ist.
Als nächstes wird der Anwendungsfall der hohen
Versorgungsspannung erläutert, wobei das Ausgangssignal IO
niedrig ist. Aus diesem Grund wird der Pull-up-Transistor 402
ausgeschaltet und wird der Push-down-Transistor 404
eingeschaltet. Wenn das den Pull-up-Kreis 400 einschaltende Signal DI niedrig ist
und das Ausgangseinschaltsignal OE hoch ist, wird der Push-
down-Anschluß PD auf VR-VT über die Transistoren Q21 und Q22
geladen, wobei VT die Schwellenwertspannung des Transistors
Q21 ist. Weil die Spannung am Gate-Anschluß des Transistors
Q26 durch den Verzögerungskreis BL1 verzögert wird und die
Spannung am Gate-Anschluß des Transistors Q25 nicht durch
irgendeinen Verzögerungskreis verzögert wird, wie dies die
Fig. 6 zeigt, wird der Verbindungspunkt PD auf die
Versorgungsspannung VCC zuerst durch den Transistor Q25
(wegen des Verzögerungskreises BL1 ist der Transistor Q26
noch nicht eingeschaltet) und dann durch die Transistoren Q25
und Q26 geladen.
Die Fig. 6 zeigt das Spannungs-Zeit-Diagramm der
Verbindungspunkte OE, N3, N7 und IO, wenn die hohe
Versorgungsspannung angelegt wird und das Ausgangssignal "0"
ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn die
Versorgungsspannung 5 Volt beträgt, das Eingangssignal
einen hohen Pegel aufweist, so daß der Transistor Q24
ausgeschaltet wird, um eine längere Verzögerungszeit zu
erhalten.
In dem Push-down-Kreis 404 wird der Bootstrap-
Kreis nicht verwendet. Der Grund hierfür besteht darin, daß die
Spannung zwischen dem Gate-Anschluß und dem Source-Anschluß
immer relativ groß bleibt, weil der Source-Anschluß des Push
down-Transistors 404 mit Masse verbunden ist.
Es wird nun der Anwendungsfall der niedrigen Spannung
erläutert, wobei das Ausgangssignal IO hoch ist. Aus diesem
Grunde wird der Pull-up-Transistor 402 eingeschaltet und wird
der Push-down-Transistor 404 ausgeschaltet. Weil die
Versorgungsspannung in Bezug auf den selben Kreis kleiner
ist, ist das erzeugte Rauschen nicht so schwerwiegend, so daß
die Hauptbetrachtung auf die Ausgangsgeschwindigkeit
gerichtet wird. Beim Anwendungsfall der niedrigen Spannung
wird der Anschluß mit der Spannung des niedrigen Pegels
(typischerweise mit Masse) verbunden. Wenn daher Daten einer
hohen Spannung gelesen werden, wird der Gate-Anschluß PU des
Pull-up-Transistors 402 auf VR-VT über den Transistor Q16
geladen, wobei VT die Schwellenwertspannung des Transistors
Q12 ist, und wird zur selben Zeit der Verbindungspunkt N3
schnell auf die Versorgungsspannung VCC über die Transistoren
Q13 und Q14 geladen, was darauf zurückzuführen ist, daß der
Anschluß mit Masse verbunden ist und der Transistor Q14
durchgeschaltet ist. Dann wird die Spannung am
Verbindungspunkt N7 durch den Kondensator Q15 angehoben und
wird die Spannung am Verbindungspunkt N7 über den Transistor
Q16 zum Gate-Anschluß PU des Pull-up-Transistors 402
übertragen. Die Fig. 7 zeigt, daß die Versorgungsspannung
angelegt ist und daß das Ausgangssignal "1" beträgt.
Schließlich wird der Anwendungsfall der niedrigen Spannung
erörtert, wenn das Ausgangssignal IO niedrig ist. Aus diesem
Grunde wird der Pull-up-Transistor 402 ausgeschaltet und wird
der Push-down-Transistor 404 eingeschaltet. Die Fig. 8 zeigt
das Spannungs-Zeit-Diagramm der Verbindungspunkte OE, PD, N3,
N7 und IO, wenn die niedrige Versorgungsspannung angelegt ist
und das Ausgangssignal "0" beträgt. Die Arbeitsweise des
Kreises beim Anlegen der niedrigen Spannung ist ähnlich
derjenigen beim Anlegen der hohen Spannung, abgesehen davon,
daß der Transistor Q24 auch eingeschaltet ist. Durch
Einstellen der Größe des Transistors Q24 wird die
Verzögerungszeit des Verzögerungskreises BL1 verkürzt, so daß
die Spannung am Push-down-Anschluß PD die Versorgungsspannung
VCC schneller erreicht.
Mit der Erfindung sind viele Vorteile erreichbar. Am Anfang kann,
weil der vorliegende Ausgangspufferspeicher den Kreis Q12, Q16 für die
Anfangsspannung besitzt, die Anfangsspannung am Pull-up-
Anschluß PU (dem Gate-Anschluß des Pull-up-Transistors 402 auf
einen bestimmten Wert eingestellt werden, der kleiner oder
gleich der Versorgungsspannung VCC ist. Die Stromspitzen und das
Rauschen werden verringert. Außerdem vergrößert sich die
Spannung am Pull-up-Anschluß PU allmählich während des Pull-
up-Betriebes und ist die Steigung des Inkrements im
wesentlichen dieselbe, wie die Spannung am Source-Anschluß
des Pull-up-Transistors 402 (d. h. wie das Ausgangssignal IO
des Ausgangspufferspeichers), so daß die Änderung der
Spannung VGS zwischen dem Gate-Anschluß und dem Source-
Anschluß des Pull-up-Transistors 402 ganz klein ist. Mit anderen
Worten besitzt in der letzten Periode des Pull-up-Betriebes
der Pull-up-Transistor 402 noch ein hohes Steuerungsvermögen.
Im Vergleich dazu bleibt die Spannung am Gate-Anschluß des
Pull-up-Transistors des bekannten Ausgangspufferspeichers
während des Pull-up-Betriebes konstant, während sich dagegen
die Spannung am Source-Anschluß des Pull-up-Transistors des
bekannten Ausgangspufferspeichers ununterbrochen vergrößert.
Auf diese Weise nimmt die Spannung zwischen dem Gate-Anschluß
und dem Source-Anschluß VGS allmählich ab und ist daher das
Steuerungsvermögen des bekannten Ausgangspufferspeichers
während der letzten Periode des Pull-up-Betriebes nicht so
gut. Nebenbei wird bemerkt, daß das Rauschen ein weiterer
Faktor ist, der das Steuerungsvermögen beeinträchtigt. Je
kleiner das Rauschen ist, um so höher ist das
Steuerungsvermögen. Das Induktanz-Rauschen des vorliegenden
Ausgangspufferspeichers ist ganz klein, so daß das
Steuerungsvermögen des vorliegenden Ausgangspufferspeichers
besser ist.
Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Ausgangspufferspeichers besteht
darin, daß im Vergleich zu den bekannten Ausgangspufferspeichern der
Fig. 1 und 2 der vorliegende Ausgangspufferspeicher
schneller arbeitet. Der bekannte Ausgangspufferspeicher
der Fig. 3 kann durch die Einstellung der Verzögerungszeit
des Verzögerungskreises schneller gemacht werden. Dadurch
entsteht jedoch ein anderer Nachteil. Die Verzögerungszeit
ist schwer zu steuern. Wenn die Verzögerungszeit zu kurz ist,
liegt das Problem der Stromspitzen noch vor. Wenn die
Verzögerungszeit zu lang ist, ist die Geschwindigkeit zu
klein. Bei dem vorliegenden Ausgangspufferspeicher werden nur ein Pull-up-Transistor
402 und ein Push-down-Transistor 404 vorgesehen, weshalb
die Layoutfläche minimal ist und das Layout nicht so
kompliziert ist. Außerdem müssen der Pull-up-
Transistor 402 und der Push-down-Transistor 404 nicht so groß sein.
Als letztes Beispiel für die Vorteile des
vorliegenden Ausgangspufferspeichers wird darauf hingewiesen, daß
zwei Betriebsarten, nämlich ein Betrieb
mit der hohen Spannung und ein Betrieb mit der
niedrigen Spannnung möglich sind. Beim Betrieb mit der
niedrigen Spannung kann die Spannung am Gate-Anschluß des
Pull-up-Transistors 402 den gewünschten Wert schnell erreichen
und durch die Verwendung des Transistors Q24 kann die
Spannung am Gate-Anschluß des Push-down-Transistors 404 die
Versorgungsspannung schnell erreichen. Beim Betrieb mit
der niedrigen Spannung wird daher die Ausgangsgeschwindigkeit
nicht beträchtlich verringert.
Der Pull-up-Kreis 404 des vorliegenden Ausgangspufferspeichers enthält eine Kreisschleife, die
sicherstellt, daß die Fähigkeit des Pull-up-Kreises 400, den
Ausgangsanschluß IO auf die Versorgungsspannung zu steuern, in
der letzten Hälfte des Betriebes des Pull-up-Kreises 400 nicht
abnimmt. Der Push-down-Kreis 404 stellt auch sicher, daß sein
Steuerungsvermögen während der letzten
Hälfte des Betriebes des Push-down-Kreises 404 nicht abnimmt.
Claims (16)
1. Ausgangspufferspeicher mit einem Versorgungsspan
nungsanschluß (VCC) und einem Ausgangsanschluß (IO) und
mit:
einem Pull-up-Kreis (400) mit einem Eingangsanschluß (406) zur Aufnahme eines den Pull-up-Kreis (400) ein schaltenden Signales (DI), einem Pull-up-Treiberkreis (402) mit einem Pull-up-Anschluß (PU) und einem elek trisch mit dem Ausgangsanschluß (IO) verbundenen Aus gang, wobei der Pull-up-Treiberkreis (402, 404) den Aus gangsanschluß (IO) auf die Versorgungsspannung (VCC) steuert, mit
einem Kreis (Q12, Q16) für die Anfangsspannung mit einem Spannungseingang, einem elektrisch mit dem Eingangsan schluß des Pull-up-Kreises (400) verbundenen Steuerein gang und einem Spannungsausgang, der elektrisch mit dem Pull-up-Anschluß (PU) verbunden ist, wobei der Kreis (Q12, Q16) für die Anfangsspannung eine Anfangsspannung an den Pull-up-Anschluß (PU) liefert und mit einem Push-down-Kreis (401), dadurch gekennzeichnet,
daß ein Bezugsspannungskreis (Q10) mit einem Bezugsspan nungsausgangsanschluß für eine Bezugsspannung vorgesehen ist, daß ein Kreis (Q15) zur Spannungserhöhung mit einem Steuereingang (N3) und einem Spannungsausgang (N7) vor gesehen ist, daß der Spannungsausgang (N7) des Kreises (Q15) für die Spannungserhöhung elektrisch mit dem Span nungseingang des Kreises (Q12, Q16) für die Anfangsspan nung verbunden ist, daß der Spannungsausgang des Kreises (Q15) zur Spannungserhöhung bewirkt, daß der Kreis (Q12, Q16) für die Anfangsspannung die Spannung an dem Pull- up-Anschluß (PU) von der Anfangsspannung aus erhöht, daß ein Steuerkreis (Q13) mit einem Eingangsanschluß (D13), einem Steueranschluß (G13) und einem Ausgangsanschluß (S13) vorgesehen ist, daß der Eingangsanschluß (D13) des Steuerkreises (Q13) elektrisch mit dem Bezugsspannungs ausgang des Bezugsspannungskreises (Q10) verbunden ist, daß der Steueranschluß (G13) des Steuerkreises (Q13) elektrisch mit dem Pull-up-Anschluß (PU) verbunden ist und daß der Ausgangsanschluß (S13) des Steuerkreises (Q13) elektrisch mit dem Steuereingang (N3) des Kreises zur Spannungserhöhung (Q15) verbunden ist, wobei das Ausgangssignal des Ausgangsanschlusses (S13) des Steuer kreises (Q13) den Grad steuert, auf den der Kreis (Q12, Q16) für die Anfangsspannung die Spannung am Pull-up- Anschluß (PU) von der Anfangsspannung aus unter der Steuerung des Kreises (Q15) zur Spannungserhöhung (Q15) vergrößert, wobei der Steuerkreis (Q13) auf die Spannung an seinem Steueranschluß (G13) anspricht.
einem Pull-up-Kreis (400) mit einem Eingangsanschluß (406) zur Aufnahme eines den Pull-up-Kreis (400) ein schaltenden Signales (DI), einem Pull-up-Treiberkreis (402) mit einem Pull-up-Anschluß (PU) und einem elek trisch mit dem Ausgangsanschluß (IO) verbundenen Aus gang, wobei der Pull-up-Treiberkreis (402, 404) den Aus gangsanschluß (IO) auf die Versorgungsspannung (VCC) steuert, mit
einem Kreis (Q12, Q16) für die Anfangsspannung mit einem Spannungseingang, einem elektrisch mit dem Eingangsan schluß des Pull-up-Kreises (400) verbundenen Steuerein gang und einem Spannungsausgang, der elektrisch mit dem Pull-up-Anschluß (PU) verbunden ist, wobei der Kreis (Q12, Q16) für die Anfangsspannung eine Anfangsspannung an den Pull-up-Anschluß (PU) liefert und mit einem Push-down-Kreis (401), dadurch gekennzeichnet,
daß ein Bezugsspannungskreis (Q10) mit einem Bezugsspan nungsausgangsanschluß für eine Bezugsspannung vorgesehen ist, daß ein Kreis (Q15) zur Spannungserhöhung mit einem Steuereingang (N3) und einem Spannungsausgang (N7) vor gesehen ist, daß der Spannungsausgang (N7) des Kreises (Q15) für die Spannungserhöhung elektrisch mit dem Span nungseingang des Kreises (Q12, Q16) für die Anfangsspan nung verbunden ist, daß der Spannungsausgang des Kreises (Q15) zur Spannungserhöhung bewirkt, daß der Kreis (Q12, Q16) für die Anfangsspannung die Spannung an dem Pull- up-Anschluß (PU) von der Anfangsspannung aus erhöht, daß ein Steuerkreis (Q13) mit einem Eingangsanschluß (D13), einem Steueranschluß (G13) und einem Ausgangsanschluß (S13) vorgesehen ist, daß der Eingangsanschluß (D13) des Steuerkreises (Q13) elektrisch mit dem Bezugsspannungs ausgang des Bezugsspannungskreises (Q10) verbunden ist, daß der Steueranschluß (G13) des Steuerkreises (Q13) elektrisch mit dem Pull-up-Anschluß (PU) verbunden ist und daß der Ausgangsanschluß (S13) des Steuerkreises (Q13) elektrisch mit dem Steuereingang (N3) des Kreises zur Spannungserhöhung (Q15) verbunden ist, wobei das Ausgangssignal des Ausgangsanschlusses (S13) des Steuer kreises (Q13) den Grad steuert, auf den der Kreis (Q12, Q16) für die Anfangsspannung die Spannung am Pull-up- Anschluß (PU) von der Anfangsspannung aus unter der Steuerung des Kreises (Q15) zur Spannungserhöhung (Q15) vergrößert, wobei der Steuerkreis (Q13) auf die Spannung an seinem Steueranschluß (G13) anspricht.
2. Ausgangspufferspeicher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pull-up-Treiberkreis (402) einen
Transistor mit einem ersten Anschluß, einem zweiten An
schluß und einem Steueranschluß aufweist, wobei der er
ste Anschluß elektrisch mit der Versorgungsspannung
(VCC), der zweite Anschluß elektrisch mit dem Ausgang
und der Steueranschluß elektrisch mit dem Pull-up-
Anschluß (PU) verbunden sind.
3. Ausgangspufferspeicher nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß der Kreis (Q12, Q16) für die
Anfangsspannung einen ersten Transistor (Q12) und einen
zweiten Transistor (Q16) besitzt, von denen jeder einen
ersten Anschluß, einen zweiten Anschluß und einen Steu
eranschluß besitzt, wobei der erste Anschluß des ersten
Transistors (Q12) elektrisch mit der Versorgungsspannung
(VCC), der zweite Anschluß des ersten Transistors (Q12)
elektrisch mit dem ersten Anschluß des zweiten Transi
stors (Q16) und der Steueranschluß des ersten Transi
stors elektrisch mit einer Bezugsspannung (VR) verbunden
sind, daß die Bezugsspannung (VR) nicht größer als die
Versorgungsspannung (VCC) ist, daß der erste Anschluß
des zweiten Transistors (Q16) elektrisch mit dem Span
nungseingang des Kreises (Q12, Q16) für die Anfangsspan
nung, der zweite Anschluß des zweiten Transistors (Q16)
elektrisch mit dem Spannungsausgang des Kreises (Q12,
Q16) für die Anfangsspannung und der Steueranschluß des
zweiten Transistors (Q16) mit dem mit dem Eingangsan
schluß (406) verbundenen Steueranschluß (Q12, Q16) des
Kreises für die Anfangsspannung verbunden sind.
4. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsspannung
nicht größer als die Versorgungsspannung (VCC) ist.
5. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der
Spannung an dem Pull-up-Anschluß (PU) im wesentlichen
gleich der Steigung der Spannung am Ausgangsanschluß
(IO) ist, nachdem die Spannung am Pull-up-Anschluß (PU)
den Wert der Anfangsspannung erreicht.
6. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pull-up-
Treiberkreis (402) ein hohes Steuervermögen während der
letzten Hälfte der Betriebsperiode des Pull-up-Kreises
(400) besitzt.
7. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Induktanz-
Rauschen nicht größer als 0,5 Volt ist.
8. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung am Aus
gangsanschluß (IO) 50% der Versorgungsspannung (VCC)
innerhalb von zwei Nanosekunden nach dem Einschalten des
Pull-up-Kreises (400) erreicht.
9. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis (Q15) zur
Spannungserhöhung einen Kondensator mit einem ersten An
schluß und einem zweiten Anschluß aufweist, wobei der
erste Anschluß elektrisch mit dem Steuereingang (N3) und
der zweite Anschluß elektrisch mit dem Spannungsausgang
des Kreises (Q15) zur Spannungserhöhung verbunden sind.
10. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des
Spannungsinkrements am Pull-up-Anschluß (PU) im wesent
lichen dieselbe wie die Steigung des Spannungsinkrements
am Ausgangsanschluß (IO) ist.
11. Ausgangspufferspeicher nach nach einem der Ansprü
che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer
kreis (Q13) einen Transistor mit einem ersten Anschluß,
einem zweiten Anschluß und einem Steueranschluß besitzt
und daß der erste Anschluß elektrisch mit dem Eingangs
anschluß des Steuerkreises (Q13), der zweite Anschluß
elektrisch mit dem Ausgangsanschluß des Steuerkreises
und der Steueranschluß elektrisch mit dem Steueranschluß
des Steuerkreises (Q13) verbunden sind.
12. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 1
bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß der Push-down-Kreis
(401) einen Eingangsanschluß (408) zur Aufnahme eines
den Push-down-Kreis (404) einschaltenden Signales, einen
Push-down-Treiberkreis (404) zum Absenken der Spannung
am Ausgangsanschluß (IO) auf Masse (GND) mit einem Push
down-Anschluß (PD) und einem Ausgang, der elektrisch mit
dem Ausgangsanschluß (IO) verbunden ist, einen Kreis
(Q21, Q22) für die Anfangsspannung mit einem Ausgang,
der elektrisch mit dem Push-down-Anschluß (PD) verbunden
ist, wobei der Kreis (Q21, Q22) für die Anfangsspannung
eine Anfangsspannung an den Push-down-Anschluß (PD) lie
fert, einen Verzögerungskreis (BL1) mit einem Eingang
und einem Ausgang, wobei der Eingang des Verzögerungs
kreises (BL1) elektrisch mit dem Eingangsanschluß (408)
des Push-down-Kreises (401) verbunden ist und der Verzö
gerungskreis (BL1) die an seinen Eingang angelegten Si
gnale verzögert und einen Kreis (Q25, Q26) zur Span
nungserhöhung mit einem ersten Eingang, einem zweiten
Eingang und einem Ausgang aufweist, wobei der erste Ein
gang elektrisch mit dem Eingangsanschluß (408), der
zweite Eingang elektrisch mit dem Ausgang des Verzöge
rungskreises (BL1) und der Ausgang elektrisch mit dem
Push-down-Anschluß (PD) verbunden sind und wobei der
Kreis (Q25, Q26) zur Spannungserhöhung die Spannung an
den Push-down-Anschluß (PD) in Antwort auf ein Signal an
seinem ersten Eingang erhöht und die Rate der Spannungs
zunahme an den Push-down-Anschluß (PD) in Antwort auf
ein Signal an seinem zweiten Eingang vergrößert.
13. Ausgangspufferspeicher nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Push-down-Treiberkreis (404) ei
nen Transistor mit einem ersten Anschluß, einem zweiten
Anschluß und einem Steueranschluß aufweist, wobei der
erste Anschluß mit Massepotential (GND) der zweite An
schluß mit dem Ausgangsanschluß (IO) und der Steueran
schluß mit dem Push-down-Anschluß (PD) verbunden sind.
14. Ausgangspufferspeicher nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis (Q21, Q22) für die
Anfangsspannung einen ersten Transistor (Q21) und einen
zweiten Transistor (Q22) besitzt, daß der erste Transi
stor (Q21) und der zweite Transistor (Q22) jeweils einen
ersten Anschluß, einen zweiten Anschluß und einen Steu
eranschluß besitzen, wobei der erste Anschluß des ersten
Transistors (Q21) elektrisch mit der Versorgungsspannung
(VCC), der zweite Anschluß des ersten Transistors (Q21)
elektrisch mit dem ersten Anschluß des zweiten Transi
stors (Q22) und der Steueranschluß des ersten Transi
stors (Q21) elektrisch mit einer Bezugsspannung (VR)
verbunden sind, und wobei der zweite Anschluß des zwei
ten Transistors (Q22) elektrisch mit dem Ausgang des
Kreises (Q21, Q22) für die Anfangsspannung und der Steu
eranschluß des zweiten Transistors (Q22) elektrisch mit
dem Steuereingang des Kreises (Q21, Q22) für die An
fangsspannung verbunden sind und daß der Steuereingang
des Kreises (Q21, Q22) für die Anfangsspannung elek
trisch mit dem Eingangsanschluß (408) verbunden ist.
15. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 12
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis (Q25, Q26)
zur Spannungserhöhung einen ersten Transistor (Q25) und
einen zweiten Transistor (Q26) aufweist, daß der erste
Transistor (Q25) und der zweite Transistor (Q26) jeweils
einen ersten Anschluß, einen zweiten Anschluß und einen
Steueranschluß besitzen, wobei der erste Anschluß des
ersten Transistors (Q25) elektrisch mit der Versorgungs
spannung (VCC), der zweite Anschluß des ersten Transi
stors (Q25) elektrisch mit dem ersten Anschluß des zwei
ten Transistors (Q26) und der Steueranschluß des ersten
Transistors (Q25) mit dem ersten Eingang des Kreises
(Q25, Q26) zur Spannungserhöhung verbunden sind, und wo
bei der zweite Anschluß des zweiten Transistors (Q26)
elektrisch mit dem Ausgang des Kreises (Q25, Q26) zur
Spannungserhöhung und der Steueranschluß des zweiten
Transistors elektrisch mit dem zweiten Eingang des Krei
ses (Q25, Q26) zur Spannungserhöhung verbunden sind.
16. Ausgangspufferspeicher nach einem der Ansprüche 12
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungs
kreis (BL1) einen zusätzlichen Eingang besitzt, an den
ein Signal (LV) anlegbar ist, das anzeigt, ob der Verzö
gerungskreis (BL1) mit einer höheren oder niedrigeren
Spannung arbeitet und daß der Verzögerungskreis (BL1) in
Antwort auf das Signal eine längere Verzögerung bewirkt,
wenn der Ausgangspufferspeicher mit der höheren Spannung
arbeitet.
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