DE2309186A1 - Speicheranordnung - Google Patents
SpeicheranordnungInfo
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- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
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- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/41—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
- G11C11/417—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the field-effect type
- G11C11/419—Read-write [R-W] circuits
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Description
Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung mit mehreren voneinander getrennten Leseleitungen, die jeweils einzeln oder
paarweise selektiv an einen Leseverstärker geschaltet werden können.
Bei Halbleiterspeichern sind die einzelnen Speicherzellen im allgemeinen in Matrixform angeordnet. Bei wortorganisierten
Speichern stellen dabei die Zeilenleitungen gewöhnlich die Wortleitungen dar, während die Spaltenleitungen den Bitleitungen
entsprechen. Die Bitleitungen werden dabei gleichzeitig als Leseleitungen verwendet. Für jede Spalte einer Speichermatrix
erhält man somit eine Leseleitung bzw. ein Leseleitungspaar. Da einer Speichermatrix oder sogar mehreren Speichermatrizen
jeweils nur ein Leseverstärker zugeordnet ist, kann bei einem Lesevorgang immer nur das mit einer zu lesenden
Speicherzelle verbundene Leseleitungspaar an den Eingang des Leseverstärkers angeschlossen werden. Zur Auswahl des betreffenden
Leseleitungspaares müssen daher zwischen den einzelnen Leseleitungen und dem Leseverstärker Schalter angeordnet wer-
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den, von denen während eines Lesevorganges nur die jeweils einem Leseleitungspaar zugeordneten Schalter geschlossen sind.
Die Leseleitungen und die Eingangsleitungen des Leseverstärkers
sollen bei geöffneten Schaltern auf gleiche Potentiale gebracht werden. Die Kapazitäten dieser voneinander getrennten
Leitungen werden jedoch von verschiedenen Spannungsquellen aufgeladen. Durch Schwankungen der zugeführten Versorgungsspannungen sowie durch die Toleranzen der einzelnen Bauelemente
läßt es sich jedoch kaum vermeiden, daß die Potentiale der Leseverstärkereingänge voneinander abweichen. Beim Zusammenschalten
eines Leseleitungspaares und der Verstärkereingangsleitungen fließen daher zunächst aufgrund der unterschiedlichen
Potentiale kapazitive Ausgleichsströme. Da der Leseverstärker im allgemeinen als Differenzverstärker ausgebildet ist,
machen sich diese Ausgleichsströme nicht störend bemerkbar, wenn die Kapazitäten der beiden den Verstärkereingängen zugeordneten
Leitungszweige übereinstimmen. Nicht zu verhindernde geringe Unsymmetrien der Leitungskapazitäten bewirken jedoch
unterschiedliche Ausgleichsströme in den beiden Leitungszweigen, so daß ein vom tatsächlichen Lesesignal unabhängiger
Differenzstrom zu Beginn eines Lesevorganges an den Eingängen des Leseverstärkers auftritt. Es ist deshalb erforderlich,
daß zuerst alle Ausgleichsströme abklingen, bevor das eigentliche Nutzsignal gelesen werden kann. Die Zugriffszeit des Speichers
wird daher um die für die Ausgleichsvorgänge benötigte Zeitspanne verlängert.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Speicheranordnung
mit über Schalter mit den Eingängen eines Leseverstärkers verbindbaren Leseleitungen zu schaffen, bei der
eine Verkürzung des Lesevorganges und damit der Zugriffszeit erreicht wird. Diese Aufgabe wird bei der anfangs genannten
Speicheranordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Potentiale der Leseleitungen und der zugeordneten Eingangsleitungen des Leseverstärkers im voneinander getrennten Zustand
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gleichen Wert aufweisen und von einem gemeinsamen Potential abgeleitet sind. Vorzugsweise sind die Potentiale der Leseleitungen
und der Eingangsleitungen des Leseverstärkers über einander
entsprechende Bauelemente einer integrierten Halbleiterschaltungsanordnung vom gemeinsamen Potential abgeleitet. Die
Potentiale der Leseleitungen und der Eingangsleitungen des Leseverstärkers sind vorteilhaft jeweils über Diodenspannungsabfälle
bewirkende Bauelemente vom gemeinsamen Potential abgeleitet.
Die Erfindung wird in folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer Speicheranordnung
mit einer Speichermatrix und einem Leseverstärker und
Fig. 2 das Schaltbild eines Leseverstärkers und einer
Anordnung zur Erzeugung der Potentiale für die Leseleitungen und die Verstärkereingangsleitungen.
In Fig. 1 ist eine an sich bekannte Speichermatrix 1 in Blockdarstellung
gezeigt, die eine größere Anzahl von Leseleitungspaaren aufweist. Es sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit wegen
nur die drei Leseleitungspaare 2.1, 2.2 und 2.3 dargestellt.
Mit jedem Leseleitungspaar ist einer der Schalter 3.1, 3.2 und 3.3 verbunden. Die durch die Schalter von der Speichermatrix
getrennten Enden der Leseleitungen sind zu einem Paar Eingangsleitungen des Leseverstärkers 4 zusammengefaßt. Es kann somit
jedes Leseleitungspaar durch Betätigen des zugeordneten Schalters selektiv mit den Eingängen des Leseverstärkers verbunden
werden.
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In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, durch die die zu beiden Seiten der geöffneten Schalter 3.1, 3.2 und 3.3 in
Fig. 1 angeordneten, jeweils voneinander getrennten Leitungsteile auf gleiches Potential gebracht werden. Weiterhin enthält die
Fig. 2 den Schaltungsaufbau des Leseverstärkers.
Die Leitungen 5 und 6 stellen die Eingangsleitungen des Leseverstärkers
dar. Das auf diesen Leitungen herrschende Potential ist mit V-.-. und Vn,,_ bezeichnet. In die Leitungen 5 und
tJoI ob/
6 sind Feldeffekttransistoren 7 und 8 eingesetzt, die einem der Schalter 3.1, 3.2 oder 3.3 in Fig. l entsprechen. Durch
einen geeigneten, an die Gate-Elektroden der Feldeffekttransistoren 7 und 8 angelegten Impuls können diese in den leitenden
Zustand versetzt werden. Die Leitungen 9 und 10 in Fig. 2 entsprechen einem der Leseleitungspaare 2.1, 2.2 oder 2.3
in Fig. 1. Die Feldeffekttransistoren 11 und 12 sind infolge eines geeigneten Potentials an diesen Gate-Elektroden normalerweise
stark leitend, so daß das in der gezeigten Schaltungsanordnung erzeugte Potential V_ auf diese Leitungen übertragen
wird. Die Feldeffekttransistoren 11 und 12 werden gesperrt, wenn die Feldeffekttransistoren 7 und 8 in den leitenden Zustand
gebracht werden.
Der Leseverstärker enthält einen aus den Transistoren 13 und
gebildeten und von den Eingangssignalen gesteuerten Differenzverstärker sowie zwei Emitterfolger 15 und 16 und Rückkopplungswiderstände 17 und 18. Die Dioden 19 und 20 dienen zur Erhöhung
des dynamischen Bereiches des Verstärkers für an beiden Eingängen auftretende Störsignale. Zwischen den Punkten 21 und 22
wird die Ausgangsspannung des Leseverstärkers abgenommen.
Die aus den Transistoren 23 und 24, der Diode 25 und dem Widerstand
26 gebildete Anordnung ist als Stromquelle für den Differenzverstärker vorgesehen. Der über den Transistor 2 4 fließende
Strom I1 stellt sich dabei so ein, daß am Widerstand 26 gerade
eine Basis-Emitter-Spannung (Vn-J abfällt. Dieser Zustand wird
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durch die dem Widerstand 26 parallel geschaltete Diode 25 bewirkt. Im signallosen Zustand, d.h. bei V „ = V BS2' teilt:
sich der Strom in zwei einander gleich große Ströme I2 und
I- auf, die über jeweils einen der Transistoren 13 und 14 fließen. Jeder der beiden Widerstände 27 und 28 besitzt
einen doppelt so großen Wert wie der Widerstand 26. Damit entspricht der an diesen Widerständen auftretende Spannungsabfall
ebenfalls einer an einem Basis Emitter-Übergang bzw. einer Diode abfallenden Spannung. Die Widerstände 17 und 18
sind so dimensioniert, daß der an ihnen auftretende Spannungsabfall vernachlässigbar klein ist.
Die Erzeuaung der Potentiale V001 , Vnc,_ und V_ im signallosen
ti O X DO^ t>
Zustand erfolgt mit Hilfe eines Spannungsteilers aus den Widerständen 29 und 30, den Dioden 25, 31, 32, 33, 34, 35
und 36 und dem Transistor 23. Dieser Spannungsteiler liegt zwischen dem zugeführten Potential V und Erdpotential.
Ausgehend von dem Potential V an der Basis des Transistors
37 erhält man für das Potential V_O1:
VBS1 = Vl VBE(37) " VBE(27) " VBE(15) " VBE(19) = Vl " 4 X VBE
Diese Beziehung ergibt sich dadurch, daß am Widerstand 2 7 eine Spannung auftritt, die dem Spannungsabfall V an einem Basis-
HL·
Emitter-Übergang bzw. einer Diode entspricht und daß der Spannungsabfall am Widerstand 17 sehr viel kleiner als ein
Diodenspannungsabfall und damit vernachlässigbar ist. Für die Erzeugung des Potentials V_,_,_ gilt die sinngemäße Betrachtung,
d.h. es ergibt sich ebenfalls V_„_ = V. - 4 χ V__.
BoZ 1 HL·
Das Potential Vn ist um die an den Dioden 32 und 33 und die
an den Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 38 und 39 auftretenden Spannungen niedriger als das Potential V an der
Basis des Transistors 37. Es gilt also auch hier: V = V -
4 X VBE·
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Somit ist sichergestellt, daß die Leseleitungen des Speichers und die Eingangsleitungen des zugeordneten Leseverstärkers im
voneinander getrennten Zustand das gleiche Potential aufweisen und daß beim Zusammenschalten dieser Leitungen keine Ausgleichsströme
auftreten. Der Lesevorgana kann daher unverzögert durchgeführt werden, wodurch eine nicht zu vernachlässigende Verkürzung
der Zugriffszeit erreicht wird.
Da die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung vorzugsweise in integrierter Technik ausgebildet wird, wirken sich durch die
Herstellung bedingte Schwankungen der elektrischen Eigenschaften für alle einander entsprechenden Bauelemente in gleicher
Weise aus. Eine Erhöhung bzw. Erniedrigung der Spannung Vn„
ÖL·
gegenüber dem vorgegebenen Mittelwert tritt bei allen Dioden und Transistoren gleichzeitig auf, so daß die Potentiale Vn,
VDO, und V--» zwar von ihrem vorgegebenen Wert abweichen,
jedoch untereinander gleich sind. Die Widerstände 26, 27 und 28 können bei den einzelnen Schaltungsanordnungen in ihrem
absoluten Wert relativ stark voneinander abweichen; das Verhältnis der Werte der Widerstände 26 und 27 zu deir. des
Widerstands 2 8 ergibt bei einer Schaltungsanordnung jedoch relativ genau den gewünschten Viert. Da am Widerstand 26 infolge
der parallel geschalteten Diode 25 in jedem Fall die Spannung V131, auftritt, ist sichergestellt, daß der Spannungs-
OCi
abfall an den beiden Widerständen 2 7 und 2 8 mit relativ hoher Genauigkeit einem Diodenspannungsabfall entspricht. Die in
integrierter Technik hergestellte Schaltungsanordnung bietet somit eine Gewähr dafür, daß die Potentiale V , V und
B BSX
VBS2 "1^ ausreicnender Genauigkeit miteinander übereinstimmen.
Für die Widerstände der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung
und die darin auftretenden Potentiale gelten beispielsweise etwa folgende Werte:
Widerstände 17 und 18: je 2,0 kOhm
Widerstand 26: 0,72 kOhm
Widerstand 26: 0,72 kOhm
ge 972 039 409836/0543
Widerstände 27 und 28: je 1,-44 kOhm
Widerstand 29: 1,9 kOhm Widerstand 30; 0,85 kOhm Widerstand 40: 2,0 kOhm
Potential V11: 9,5 Volt
Potentiale Vß, VßS1 und VßS2; je. 3,6 Volt.
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Claims (4)
- - 8 -PATENTANSPRÜCHESpeicheranordnung mit mehreren voneinander getrennten Leseleitungen, die jeweils einzeln oder paarweise selektiv an einen Leseverstärker geschaltet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale der Leseleitungen und der zugeordneten Eingangsleitungen des Leseverstärkers im voneinander getrennten Zustand den gleichen Wert aufweisen und von einem gemeinsamen Potential abgeleitet sind.
- 2. Speicheranordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale der Leseleitungen und der Eingangsleitungen des Leseverstärkers über einander entsprechende Bauelemente einer integrierten Halbleiterschaltungsanordnung vom gemeinsamen Potential abgeleitet sind.
- 3. Speicheranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale der Leseleitungen und der Eingangsleitungen des Leseverstärkers jeweils über Diodenspannungsabfälle bewirkende Bauelemente vom gemeinsamen Potential abgeleitet sind.
- 4. Speicheranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur Erzielung definierter Spannungsabfälle an in Reihe geschalteten Widerständen mindestens einem dieser Widerstände eine Diode parallel geschaltet ist.GE 972 039409836/0543
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732309186 DE2309186C3 (de) | 1973-02-23 | Speicheranordnung | |
GB99674A GB1401262A (en) | 1973-02-23 | 1974-01-09 | Data storage apparatus |
FR7404765A FR2219491B1 (de) | 1973-02-23 | 1974-02-12 | |
JP1961274A JPS546172B2 (de) | 1973-02-23 | 1974-02-20 | |
US446033A US3899777A (en) | 1973-02-23 | 1974-02-25 | Means for equalizing line potential when the connecting switch is open |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732309186 DE2309186C3 (de) | 1973-02-23 | Speicheranordnung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2309186A1 true DE2309186A1 (de) | 1974-09-05 |
DE2309186B2 DE2309186B2 (de) | 1975-06-12 |
DE2309186C3 DE2309186C3 (de) | 1976-01-22 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS546172B2 (de) | 1979-03-26 |
FR2219491A1 (de) | 1974-09-20 |
JPS49115740A (de) | 1974-11-05 |
FR2219491B1 (de) | 1976-11-26 |
DE2309186B2 (de) | 1975-06-12 |
GB1401262A (en) | 1975-07-16 |
US3899777A (en) | 1975-08-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |