DE3017960A1 - MEMORY CIRCUIT - Google Patents

MEMORY CIRCUIT

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DE3017960A1 DE19803017960 DE3017960A DE3017960A1 DE 3017960 A1 DE3017960 A1 DE 3017960A1 DE 19803017960 DE19803017960 DE 19803017960 DE 3017960 A DE3017960 A DE 3017960A DE 3017960 A1 DE3017960 A1 DE 3017960A1
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Description

- 5 - F 8055- 5 - F 8055

Die Erfindung bezieht sich auf löschbare programmierbare Nurlesespeicher, und sie bezieht sich insbesondere auf Schaltungen, welche erlauben, daß ein EPROM auf dem gleichen Schaltungsplättchen mit Schaltungen arbeiten kann, bei denen Substratvorspannungen Verwendung finden, beispielsweise integrierte MOS-Mikroprozessorschaltungen üblicher Bauart o.dgl«The invention relates to erasable programmable read-only memories and, more particularly, relates to circuits that which allow an EPROM to operate on the same circuit board with circuits where Substrate biases are used, for example integrated MOS microprocessor circuits of conventional design or the like «

Praktisch alle LSI (large scale integrated)-n-Kanal-MOS-Schaltungen arbeiten mit Substratvorspannung. In neuerer Zeit ist man bemüht, den Vorspannungsgenerator auf dem Schaltungsplättchen zu integrieren und die Vorspannung variabel und von bestimmten Faktoren abhängig zu machen, zoB. den Schwellenwertspannungen der verschiedenen Transistoren, der anliegenden Spannung (V0.) der Stromversorgung, der Temperatur undVirtually all LSI (large scale integrated) n-channel MOS circuits operate with substrate bias. More recently, efforts are made to integrate the bias voltage on the circuit chip and to make the bias voltage is variable and upon certain factors dependent, o e.g., the threshold voltages of the various transistors, the applied voltage (0 V). Power, temperature, and

C CC C

der Alterungο Ein Substratvorspannungsgenerator guter Auslegung kann eine Ausgangsspannung in der Größenordnung von - 1,0 bis -7s)0 Volt erzeugen, wobei eine Spannung V deraging o A substrate bias generator of good design can produce an output voltage of the order of -1.0 to -7s) 0 volts, with a voltage V der

CCCC

Stromversorgung von 5,0 Volt anliegt.Power supply of 5.0 volts is present.

Ein Nachteil ist dabei, daß Transistoren von löschbaren programmierbaren Nurlesespeichern (EPROMs) eine Schwellenwertspannung in der Größenordnung von +2,0 bis +5,0 Volt haben müssen, damit eine gute Programmierbarkeit erreicht wird0 Wenn an einen EPROM-Transistor mit normaler Schwellenwertspannung zwischen 1,5 bis 2,5 Volt eine Substratvorspannung angelegt wird, kann seine Schwellenspannung bis zu etwa 7 Volt steigen, und zwar abhängig von dem spezifischen Widerstand des Substratmaterials und der Substratspannung. Wenn die Spannung (V_.)A disadvantage here is that transistors of erasable programmable read-only memories (EPROMs) must have a threshold voltage in the order of +2.0 to +5.0 volts, thus a good programmability is achieved between 0 When a EPROM transistor with normal threshold voltage 1.5 to 2.5 volts of a substrate bias is applied, its threshold voltage can rise up to about 7 volts, depending on the resistivity of the substrate material and the substrate voltage. When the voltage (V_.)

Ct*Ct *

der Stromversorgung 55O Volt beträgt, ist es daher unmöglich, irgendwelche Transistoren mit einer Schwellenspannung über 5s0 Volt in den Ein-Zustand zu versetzen. Wenn im übrigen die gesamte Schwellenspannung eines einer Substratvorspannungthe power supply 5 5 O volts, it is therefore impossible, s to enable any transistors having a threshold voltage above 5 0 volts in the on state. Incidentally, when the total threshold voltage is one of a substrate bias

030047/0888 #/e# 030047/0888 # / e #

- 6 - F 8055- 6 - F 8055

ausgesetzten EPROM-Transistor niedriger als die 5,0 Volt des V„ -Pegels wäre, beispielsweise 4 Volt, kann er in den Ein-Zustand versetzt werden, jedoch kann er hierfür eine extrem lange Zeit benötigen, beispielsweise Stunden oder Tage.exposed EPROM transistor lower than the 5.0 volts of the V "level, for example 4 volts, it can be in the On-state, but it can take an extremely long time for this, for example hours or Days.

Wegen dieser Schwierigkeiten war bei dem Entwurf moderner Schaltungen, beispielsweise Einchip-Mikroprozessoren, bisher eine Wahl zu treffen, ob entweder löschbare programmierbare Nurlesespeicher auf dem Schaltungsplättchen verwendet werden sollten, wobei alle Vorteilender Substratvorspannungstechnik verlorengingen, oder aber mit Substratvorspannung zu arbeiten und dann Speicher anderer Art, also keine EPROMs, einzusetzen.Because of these difficulties, modern circuit designs such as single chip microprocessors have hitherto been known Make a choice whether to be erasable programmable On-board read-only memories should be used, taking full advantage of the substrate biasing technique lost, or to work with substrate bias and then memories of another type, i.e. no EPROMs, to use.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht, die beschriebenen Schwierigkeiten durch eine Schaltung zu beheben, welche die gewünschte EPROM-Lesespannung unabhängig von Änderungen der Substratvorspannung erzeugt. Die erfindungsgemäß vorgesehene Schaltung enthält einen Bezugsgenerator, welcher die Schwellenspannung eines unprogrammierten EPROM-Steuertransistors auf dem gleichen Halbleiterplättchen konstant mißt, und welcher der gleichen Substratvorspannung, Temperatur, Alterung und sonstigen anderen Faktoren ausgesetzt ist, welche die Eigenschaften der Speichertransistoren beeinflussen können. Der Ausgang dieses Bezugsgenerators ist eine Spannung, welche genau gleich der Schwellenspannung von EPROM-Transistoren ist, und sie wird an eine Hochvoltgenerator-Schaltung angelegt, welche einen vorgegebenen festen Spannungspegel zu der Bezugsspannung hinzuaddiert, um die gewünschte Zugriffszeit des Speichers zu erhalten.The present invention solves the difficulties described by a circuit that provides the desired EPROM read voltage regardless of changes in the substrate bias generated. The circuit provided according to the invention contains a reference generator which the threshold voltage of an unprogrammed EPROM control transistor on the same die is constant, and which of the same Substrate bias, temperature, aging and other other factors that affect the properties of the memory transistors can influence. The output of this reference generator is a voltage which is exactly equal to the threshold voltage of EPROM transistors and they will be connected to a High-voltage generator circuit applied, which adds a predetermined fixed voltage level to the reference voltage in order to to get the desired access time of the memory.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben:Preferred embodiments of the invention are set out below described on the basis of the drawings:

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- 7 - F 8055- 7 - F 8055

Fig. 1 ist ein Schaltbild eines kleinen Teils einer EPROM-Schaltung üblicher Bauart, und sie zeigt die Verbindung mit dem Bezugsgenerator und dem Hochvoltgenerator gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a circuit diagram of a small portion of an EPROM circuit usual design, and it shows the connection with the reference generator and the high-voltage generator according to the invention;

Figo 2 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild des Bezugsgenerators und des Hochvoltgenerators, welche in Figo 1 in Blockdarstellung enthalten sind;FIG. 2 shows a simplified circuit diagram of the reference generator and the high-voltage generator, which are shown in FIG. 1 in Block diagram are included;

Fig.3A zeigen verschiedene in der schematischen Darstellung s ^ der Fig. 2 verwendete Symbole und die zugehörigen äquivalenten Schaltungen;3A show different in the schematic representation of Figure 2 s ^ symbols used and its equivalent circuits.

Fig. 4 zeigt Spannung-Zeit-Diagramme von Signalen an verschiedenen in Fig. 2 bezeichneten Punkten.Fig. 4 shows voltage-time diagrams of signals at various in Fig. 2 designated points.

Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines kleinen Teils einer EPROM-Matrix 10 zusammen mit einer zugehörigen X-Wahlschaltung (select circuitry) 12 und einer Y-Wahlschaltung (select circuitry) 14. Die X-Wahlschaltung 12 kann eine Decoder-Schaltung üblicher Bauart sein, welche bei entsprechender Ansteuerung einen der horizontalen EPROM-Gateleiter, z.B. Leiter 16, 18 oder 20,wählt und eine EPROM-Lesespannung an alle Speicherzellen anlegt, welche mit der jeweiligen X-Leitung zusammenarbeiten. In entsprechender Weise empfängt die Y-Wahlschaltung 14 ein Eingangssignal von einem geeigneten Y-Leitungsdecoder und bewirkt eine Vor-Ladung bei einer von mehreren vertikalen Leitungen, beispielsweise Leitungen 22, 24, 26 oder 28. Die an dem Schnittpunkt der gewählten X-Leitung und der gewählten Y-Leitung angeordnete Speicherzelle wird dann durch das Lesesignal abgefragt, und ein Zustand der Leitung oder der Nichtleitung, welcher einen binären Ein/Aus-Zustand repräsentiert, kann durch einen Ausgangspufferverstärker, beispielsweise Verstärker 30, festgestellt werden.1 shows a simplified circuit diagram of a small portion of an EPROM matrix 10 together with an associated X selection circuit (select circuitry) 12 and a Y-selection circuit (select circuitry) 14. The X selection circuit 12 may be a Decoder circuit of the usual type which, when appropriately controlled, one of the horizontal EPROM gate conductors, e.g. Conductor 16, 18 or 20, selects and applies an EPROM read voltage to all memory cells which are connected to the respective X line work together. The Y selection circuit receives in a corresponding manner 14 takes an input from a suitable Y-line decoder and pre-charges one of several vertical lines, for example lines 22, 24, 26 or 28. Those at the intersection of the selected X line and the selected Y-line arranged memory cell is then queried by the read signal, and a state of the line or the non-conduction, which represents a binary on / off state, can be achieved by an output buffer amplifier, for example amplifier 30, can be determined.

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- 8 - ■ ■ " F 8055- 8 - ■ ■ "F 8055

Auf integrierten Schaltungsplättchen angeordnete EPROM-Zellen sind im Regelfall als Doppelgate-Transistoren ausgebildet, beispielsweise Transistor 38 an der Schnittstelle der Y-Leitung 22 und der X-Leitung 16„ Der Doppelgate-Transistor ist ein Silizium-MOS-Transistor, welcher ein erdfreies (schwimmendes) Gateelement aufweist, das zwischen dem n-Kanal und dem Steuergate-Element angeordnet und ihnen gegenüber isoliert ist. Dieses zentrale oder schwimmende Gate beeinflußt die Leitfähigkeit des Transistors nur in geringem Maße, solange nicht dafür gesorgt ist, daß es eine Elektronenladung enthält. Um daher einen EPROM-Transistor zu programmieren, wird eine Spannung, welche höher als die normale Betriebsspannung ist, an die Gate- und Drain-Elemente angelegt, so daß das schwimmende Gate-Element eine kleine Elektronenladung ab- '. sorbiert und hält. Diese Ladung des flotierenden Gate erhöht den Leitungsschwellenwert des Steuergate-Transistors von einem niedrigen Pegel von etwa 2 Volt auf einen Pegel von 10 Volt oder höher, abhängig von der aufgenommenen Ladungsmenge. Eine EPROM-Matrix, welche mehrere geladene und ungeladene Doppelgatetransistoren enthält, kann daher dadurch gelesen werden, daß eine Lesespannung angelegt wird, welche wenigstens gleich der Schwellenspannung eines unprogrammierten bzw. ungeladenen Transistors ist, jedoch noch mit Sicherheit unterhalb des Schwellenpegels eines geladenen bzw«, programmierten Transistors liegt. .EPROM cells arranged on integrated circuit chips are usually designed as double-gate transistors, for example transistor 38 at the interface of Y-line 22 and X-line 16 "The double-gate transistor is a silicon MOS transistor, which is a floating ( floating) gate element which is arranged between the n-channel and the control gate element and insulated from them. This central or floating gate affects the conductivity of the transistor only to a small extent, as long as it is not ensured that it contains an electron charge. Therefore, in order to program an EPROM transistor, a voltage which is higher than the normal operating voltage is applied to the gate and drain elements, so that the floating gate element discharges a small electron charge . sorbs and holds. This floating gate charge increases the conduction threshold of the control gate transistor from a low level of about 2 volts to a level of 10 volts or higher, depending on the amount of charge being drawn. An EPROM matrix which contains several charged and uncharged double-gate transistors can therefore be read by applying a read voltage which is at least equal to the threshold voltage of an unprogrammed or uncharged transistor, but still definitely below the threshold level of a charged or uncharged transistor. programmed transistor. .

Wie bereits beschrieben, war es bisher unmöglich, EPROMs, zeB. die beschriebene Doppelgate-Transistorzellenmatrix, auf Schaltungsplättchen anzuordnen, bei denen eine negative Substratvorspannung besteht. Der Grund hierfür ist, daß die Vorspannung die Schwellenspannung des EPROM-Transistors wesentlich heraufsetzen würde, und zwar um veränderliche Beträge, abhängig von dem veränderlichen Pegel der Substratvorspannung© Die in Fig.1 dargestellte Schaltung enthält nun einen Bezugsgenerator 40, welcher in der beschriebenen Weise die Schwellenspannung eines unprogrammierten EPROM-Prüftransistors mißt, As described above, it has been impossible, EPROM, such as e described double gate transistor cell array to be placed on circuit die, where there is a negative substrate. The reason for this is that the bias would increase the threshold voltage of the EPROM transistor significantly, namely by variable amounts, depending on the variable level of the substrate bias . The circuit shown in FIG measures the threshold voltage of an unprogrammed EPROM test transistor,

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welcher sich auf dem gleichen Substrat befindet und der gleichen Substratvorspannung ausgesetzt ist» Der Bezugsgenerator 40 erzeugt daher eine Ausgangs-Bezugsgleichspannung, welche gleich der Schwellenspannung des unprogrammierten EPROM-Transistors und dementsprechend aller anderen unprogrammierten EPROM-Transistören ist, welche sich auf dem gleichen Halbleiterplättchen befinden und der gleichen Substratvorspannung ausgesetzt sind. Der Hochvoltgenerator 42 empfängt diese Bezugsspannung und er erhöht diese Spannung um einen festen-Pegel von z,B0 2,5 Volt, um die Zugriffsgeschwindigkeit des Speichers auf einen Pegel von ungefähr 200 Nanosekunden zu erhöhen» Der Leiter 44 am Ausgang des Hochvoltgenerators 42 ist mit den Drainelektroden mehrerer Gattertransistoren, z.B. 46, 48 und 50, verbunden, und die Gates dieser Transistoren sind mit den horizontalen X-Leitungen der Matrix 10 über Leicht-Verarmungstransistoren, welche nachfolgend noch beschrieben werden, verbunden» Die Sourceelemente dieser Transistoren sind unmittelbar mit den Steuergates der EPROM-Transistoren in der ihnen zugeordneten Leitung verbunden» und die Steuergates der Transistoren 46, 48 und 50 sind mit den entsprechenden X-Leitungen am Ausgang der X-Wahlschaltung 12 verbunden.which is located on the same substrate and is subjected to the same substrate bias. The reference generator 40 therefore generates a DC output reference voltage which is equal to the threshold voltage of the unprogrammed EPROM transistor and, accordingly, of all other unprogrammed EPROM transistors which are located on the same semiconductor die and are subjected to the same substrate bias. The high-voltage generator 42 receives this reference voltage and it increases this voltage by a fixed level of z, B 0 2.5 volts in order to increase the access speed of the memory to a level of approximately 200 nanoseconds »The conductor 44 at the output of the high-voltage generator 42 is connected to the drain electrodes of several gate transistors, e.g. 46, 48 and 50, and the gates of these transistors are connected to the horizontal X-lines of the matrix 10 via light-depletion transistors, which will be described below. The source elements of these transistors are directly connected to connected to the control gates of the EPROM transistors in the line assigned to them and the control gates of the transistors 46, 48 and 50 are connected to the corresponding X lines at the output of the X selection circuit 12.

Fig» 2 zeigt schematisch Einzelheiten des Bezugsgenerators und des Hochvoltgenerators 42S welche in Fig« 1 in Blockdarstellung enthalten sind0 Die Zeichnung gemäß Fig. 2 enthält Transistoren und verschiedene Inverterschaltungen, welche mit verschiedenen Symbolen dargestellt sind» Diese verschiedenen Schaltungen sind zur Erleichterung der Dar~ stellung und der Erklärung in Fig. 3 wiedergegeben.Fig '2 shows schematically details of the reference generator and the high-voltage generator 42 S which are contained in Figure "1 in block diagram 0 The drawing of FIG. 2 includes transistors and various inverter circuits, which are shown with different symbols" These various circuits are for convenience of Dar ~ position and the explanation in Fig. 3 reproduced.

Fig» 3A bis 3D zeigen die verschiedenen in Fig» 2 enthaltenen Inverterschaltungen. In Figo 3A enthält das Symbol für einen Inverter ein kleines Dreieck» Die äquivalente schematischeFIGS. 3A to 3D show the various ones contained in FIG Inverter circuits. In Fig. 3A, the symbol for an inverter includes a small triangle »The equivalent schematic

030047/0888030047/0888

- 10 - F 8055- 10 - F 8055

Darstellung "befindet sich unmittelbar unter dem Invertersymbol, und sie enthält einen Leicht-Verarmungs-Belastungstransistor 52, welcher zwischen V„_ und der AusgangsklemmeRepresentation "is located directly below the inverter symbol, and it includes a light depletion stress transistor 52 connected between V "_ and the output terminal

CCCC

liegt. Das Gateelement des Transistors 52 ist mit der Ausgangsklemme und dem Drain eines Transistors 53 gekoppelt, dessen Source an Erdbezugspotential liegt und dessen Gate den Eingang der Schaltung bildet.lies. The gate element of transistor 52 is connected to the output terminal and coupled to the drain of a transistor 53, whose source is at ground reference potential and whose gate forms the input of the circuit.

Fig. 3B zeigt eine Darstellung wie die Schaltung der Fig. 3A, mit dem Unterschied, daß das voll ausgezeichnete Dreieck innerhalb des Invertersymbols eine Schwer-Verarmungsbelastung darstellt, so daß Verarmungstransistor 54 sich stets im Ein-Zustand befindet; entsprechend dieser Darstellung ist kein Spannungsabfall zwischen V_. und der Ausgangsklemme vorhanden.FIG. 3B shows a representation like the circuit of FIG. 3A, with the difference that the fully marked triangle within the inverter symbol represents a severe depletion load, so that depletion transistor 54 is always in the on-state is located; according to this illustration there is no voltage drop between V_. and the output terminal.

CCCC

Fig. 3C zeigt ein Invertersymbol, in dem sich der Buchstabe 11E" befindet. Hiermit ist ein Anreicherungstransistor 56 dargestellt, welcher zwischen V _ und dem Ausgang liegt, wobei das 3C shows an inverter symbol in which the letter 11 E "is located. This shows an enhancement transistor 56 which lies between V _ and the output, the

CCCC

Gate des Transistors 56 mit der Stromquelle V gekoppeltGate of transistor 56 coupled to current source V

CCCC

ist. Transistor 56 befindet sich daher stets im Ein-Zustand, jedoch führt er eine]
und dem Ausgang ein.
is. Transistor 56 is therefore always in the on state, but it carries a]
and the exit.

jedoch führt er einen Schwellenspannungsfall zwischen V„_however, it leads to a threshold voltage drop between V "_

CCCC

Fig« 3D zeigt das Symbol für ein Gatter, dessen hoher bzw. niedriger Ausgang von den Eingängen A bzw„ B gesteuert wird, wie die zugehörige schematische Zeichnung zeigt. Transistor 58 gemäß der Darstellung der Fig. 3D kann eine Anreicherungsschaltung mit dem Buchstaben "E", ein Leicht-Verarmungsbelastungstransistör mit dem nicht ausgefüllten Dreieck oder ein Schwer-Verarmungstransistor mit dem ausgefüllten Dreieck sein.Fig «3D shows the symbol for a gate whose high resp. low output is controlled by inputs A or "B, as the accompanying schematic drawing shows. Transistor 58 as shown in FIG. 3D may be an enhancement circuit labeled "E", a light depletion stress transistor with the open triangle or a heavy depletion transistor with the filled triangle be.

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- 11 - F 8055- 11 - F 8055

Nunmehr wird die Beschreibung der schematischen Zeichnung gemäß Figo 2 fortgesetzt» Der Bezugsgenerator innerhalb der gestrichelten Linie 40 enthält einen oder mehrere unprogrammierte bzw, ungeladene EPROM-Transistoren 60, 62, welche zwischen Schaltungspunkt 64 und Erdbezugspotential liegen» Da ein nachfolgend noch zu beschreibender Bezugsspannungs-Steuertransistor 88 eine Gate-Spannung erfordert, welche wesentlich höher als die der Schaltung zugeführte Spannung V ist, ist eine Spannungspumpschaltung vorgesehene EinThe description of the schematic drawing according to FIG. 2 is now continued. The reference generator within FIG Dashed line 40 contains one or more unprogrammed or uncharged EPROM transistors 60, 62, which lie between circuit point 64 and ground reference potential » As a reference voltage control transistor to be described below 88 requires a gate voltage which is substantially higher than the voltage applied to the circuit V is a voltage pumping circuit provided on

Potential V von vorzugsweise 5 Volt wird an Klemme 66 angelegt j und dann wird sie auf eine höhere Spannung von etv/a 7,5 Volt durch die Spannungspumpschaltung mit in Reihe geschalteten Transistoren 68, 70 und 72 gebrachte Gate und Drain des Transistors 68 sind miteinander verbunden, und das Sourceelement ist mit dem Gate und dem Drain des Transistors 70 gekoppelt. Das Gate des Transistors 70 ist auch mit einer Phase der zugehörigen Zweiphasen-Rechnertaktschaltung kapazitiv gekoppelte Die Source des Transistors ist mit dem Gate und dem Drain des Transistors 72 gekoppelt, dessen Gateelement mit der zweiten Phase der Zweiphasen-Taktschaltung kapazitiv gekoppelt ist. Die durch die beiden Taktphasen erreichte Pumpwirkung erzeugt ein Hochfrequenz-Halbwellen-Gleichstromsignal über dem V„ -Basispotential,Potential V of preferably 5 volts is applied to terminal 66 j and then it is raised to a higher voltage of etv / a 7.5 volts by the voltage pumping circuit with in series switched transistors 68, 70 and 72 brought the gate and drain of the transistor 68 are connected to each other, and the source element is coupled to the gate and drain of transistor 70. The gate of transistor 70 is The source of the transistor is also capacitively coupled to one phase of the associated two-phase computer clock circuit is coupled to the gate and drain of transistor 72, the gate element of which is coupled to the second phase of the two-phase clock circuit is capacitively coupled. The pumping effect achieved by the two clock phases generates a high-frequency half-wave direct current signal above the V "base potential,

CCCC

und dieses Halbwellensignal wird durch einen Kondensator 74, welcher zwischen Erdbezugspotential und dem Sourceelement von Transistor 72 liegts gefiltert» Die nun an der Source des Transistors 72 auftretende Spannung ist erheblich höher als die Spannung V„ « und sie beträgt vorzugsweise 7S 5 VoIt0 and this half-wave signal is passed through a condenser 74 which is located between the ground reference potential and the source element of transistor 72 s filtered "Turning now to the source of transistor 72 occurring voltage is considerably higher than the voltage V""and it is preferably 7 S 5 Voit 0

C CC C

Um dafür zu sorgen, daß bei Inbetriebnahme der Schaltung schneller Leistung zur Verfügung steht, enthält der Bezugs= generator vorzugsweise eine Inbetriebnahmeschaltung mit Transistor 76» welcher zwischen der V -Klemme und LeiterTo ensure that when starting up the circuit faster service is available, the reference contains = generator preferably a start-up circuit with transistor 76 »which between the V terminal and conductor

CCCC

liegte Das Gate des Transistors 76 ist mit dem Ausgang eines Inverters 80 gekoppelt, dessen Eingang von Schaltungspunkt 64 stammt, so daßs wenn das Potential am Schaltungs- liegte The gate of transistor 76 is coupled to the output of an inverter 80 whose input is from node 64, so that s if the potential of the circuitry

030047/0888030047/0888

- 12 - F 8055- 12 - F 8055

punkt 64 sich auf Nullpegel befindet, der Inverter 80 ein positives Signal an das Gate von Transistor 76 anlegt; das Potential V,,_ liegt also zu Beginn an Leiter 78. An-Point 64 is at zero level, the inverter 80 on applies positive signal to the gate of transistor 76; the potential V ,, _ is therefore at the beginning on conductor 78.

cccc

schließend, wenn Schaltungspunkt 64 ein Potential annimmt, wird Inverter 80 Transistor 76 in den Aus-Zustand versetzen.closing when node 64 assumes a potential, inverter 80 will place transistor 76 in the off state.

Das Sourceelement des Transistors 72 in der Spannungspumpschaltung führt die höhere Spannung über Leiter 82 zu einem Schwer-Verarmungsbelastungstransistor 84, welcher zwischen Leitern 82 und 78 liegt. Das Gateelement des Transistors ist mit Leiter 78 gekoppelt, so daß Transistor 84 einen veränderlichen Widerstand aufweist, abhängig von dem Spannungspegel auf Leiter 78. Leiter 78 ist mit Schaltungspunkt 64 über einen Anreicherungstransistor 86 gekoppelt, dessen Gateelement mit Leiter 78 gekoppelt ist. Transistor 86 befindet sich daher stets im Ein-Zustand, und er führt einen kleinen Spannungsfall ein, welcher gleich seiner Schwellenspannung ist. Die Spannung zwischen Schaltungspunkt 64 und Erdbezugspotential wird durch die Schwellenspannung von EPROM-Transistor 60 oder 62 bestimmt. Es besteht daher eine Spannungsteilerschaltung zwischen dem Hochvoltleiter 82 und Erdpotential, welche einen Reihenwiderstand von Transistor 84,den Schwellenwert des Anreicherungstransistors 86 und den Schwellenwert von EPROM-Transistor 60 oder 62 enthält, und der Schaltungspunkt 64 wird sich stets auf einem Pegel befinden, welcher gleich dem Schwellenwert eines unprogrammierten EPROM-Transistors ist.The source element of transistor 72 in the voltage pumping circuit carries the higher voltage across conductor 82 to a heavy depletion stress transistor 84 located between conductors 82 and 78. The gate element of the transistor is coupled to conductor 78 so that transistor 84 has a variable resistance depending on the voltage level on conductor 78. Conductor 78 is coupled to node 64 via an enhancement transistor 86, the gate element of which is coupled to conductor 78. Transistor 86 is therefore always in the on state and it introduces a small voltage drop which is equal to its threshold voltage. The voltage between node 64 and ground reference potential is determined by the threshold voltage of EPROM transistor 60 or 62. There is therefore a voltage divider circuit between the high-voltage conductor 82 and ground potential, which contains a series resistance of transistor 84, the threshold value of enhancement transistor 86 and the threshold value of EPROM transistor 60 or 62, and node 64 will always be at a level which is the same is the threshold of an unprogrammed EPROM transistor.

Leiter 78 wird sich auf einem Pegel befinden, welcher gleich dem Schwellenwert des EPROM-Transistors plus dem Schwellenwert des Anreicherungstransistors 86 ist«, Leiter 78 ist mit der Gateelektrode eines Anreicherungstransistors 88 verbunden, dessen Sourceelement mit der V_„-Klemme 66 verbunden ist.Conductor 78 will be at a level equal to the threshold of the EPROM transistor plus the threshold of the enhancement transistor 86 is «, conductor 78 is with connected to the gate electrode of an enhancement transistor 88, whose source element is connected to the V _ "terminal 66.

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- 13 - F 8055- 13 - F 8055

Die Spannung j welche an dem Draineleinent des Transistors auftritt, wird gleich der an seinem Gate anlegenden Spannung seinρ abzüglich der Schwellenspannung des Transistors 88. Da Leiter 78 sich auf einem Potential des Schwellenwerts des EPROM-Transistors 60 oder 62 plus der Schwellenspannung des Transistors 86 befand„ wird die Spannung an dem Ausgang des Transistors 88 um einen Spannungsschwellenwert niedriger sein als die Spannung, welche am Leiter 78 erscheint, oder sie wird genau gleich dem Spannungsschwellenwert des unprogrammierten EPROM-Transistors 60-oder 62 sein,.The voltage j which is present at the drain element of the transistor occurs, will be equal to the voltage applied to its gate ρ minus the threshold voltage of transistor 88. Since conductor 78 is at a potential equal to the threshold value of EPROM transistor 60 or 62 plus the threshold voltage of transistor 86 was “the voltage at the output of transistor 88 be a voltage threshold lower than the voltage appearing on conductor 78, or it will be exactly equal to the voltage threshold of the unprogrammed EPROM transistor 60 or 62.

In der schematischen Zeichnung des Bezugsgenerators 40 befindet sich ein Paar in Serie geschalteter Transistoren 90 und 92p welche mit EPROM-Transistoren 60 oder 62 parallel geschaltet sind und .zwischen Schaltungspunkt 64 und Erdpotential liegen» Diese Transistoren sind Doppelgatetransistoren wie die EPROM-Transistoren 60 und 62 j sie sind jedoch so ausgebildet, daß die beiden Gates innerhalb jedes Transistors miteinander verbunden sind, so daß ihre jeweiligen Schwellenspannungen etwa halb so groß sind wie die der EPROM-Transistoren 60 und 62 mit schwimmendem Gate. Der Zweck der in Serie geschalteten Transistoren 90 und 92 ist, im wesentlichen den gleichen Spannungsschwellenwert am Schaltungspunkt 64 zur Verfügung zu stellen, falls die beiden EPROM-Transistoren 60 und 62 auf irgendeine Weise programmiert v/erden sollten und nicht die gewünschte EPROM-Schwellenspannung an Schaltungspunkt 64 zur Verfügung stellen» Die Transistoren 90 und 92 sind daher für die eigentliche Wirkungsweise der Schaltung nicht erforderlich, jedoch sind sie entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Hilfsfunktion als Sicherheitsgruppe vorgesehen«,In the schematic drawing of the reference generator 40 there is a pair of transistors 90 connected in series and 92p which with EPROM transistors 60 or 62 in parallel are connected and .between circuit point 64 and ground potential »These transistors are double-gate transistors however, like EPROM transistors 60 and 62 j they are designed so that the two gates within each transistor are interconnected so that their respective threshold voltages are about half that of the Floating gate EPROM transistors 60 and 62. The purpose of the series transistors 90 and 92 is to im to provide essentially the same voltage threshold value at node 64 if the two EPROM transistors 60 and 62 should be programmed in some way and not the desired EPROM threshold voltage at circuit point 64 available »The transistors 90 and 92 are therefore for the actual operation of the Circuitry is not required, but according to a preferred embodiment they are with an auxiliary function intended as a security group «,

Der Ausgang des Bezugsgenerators 4u führt eine Spannung, welche genau gleich der Schwellenspannung eines unprogrammierten EPROM-Transistors entsprechend der obigen Beschreibung ist.The output of the reference generator 4u carries a voltage which is exactly equal to the threshold voltage of an unprogrammed EPROM transistor as described above.

030047/0888 ./,030047/0888 ./,

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

- 14 - F 8055- 14 - F 8055

Wenn dieser Spannungspegel an die EPROM-Transistoren in der Matrix .10 gemäß Fig. 1 angelegt würde, wurden die unprogrammierten Speichertransistoren einen Ausgang liefern, jedoch würde die Zugriffszeit des Speichers in der Größenordnung von Stunden liegen. Um diese Zugriffszeit auf einen technisch brauchbaren Wert einzustellen, ist es erforderlich, die Leseoder EPROM-Transistorgatespannung über den Schwellenwertpegel der unprogrammierten EPROM-Transistoren anzuheben« Wenn die Lesespannung unnötig hoch wäre, können die programmierten EPROM-Transistoren einen Fehl-Ausgang liefern, und selbst wenn die Lesespannung in angemessener Weise herabgesetzt wird, um einen solchen fehlerhaften Ausgang zu vermeiden, würde das Lesen der Matrix mit einer höheren Spannung, als es notwendig ist, im Laufe der Zeit das Programm'zerstören. Daher muß ein genauer, vorgegebener Spannungspegel über der unprogrammierten Schwellenspannung erzeugt werden. Wie bereits beschrieben, steuert diese höhere Lesespannung die Zugriffsgeschwindigkeit des Speichers, und es wurde gefunden, daß eine Lesespannung von 2,5 Volt plus der EPROM-Schwellenspannung erforderlich ist, um eine Zugriffszeit von etwa 200 Nanosekunden zu erhalten. Wenn Zugriffszeiten für einen langsameren Zugriff gewünscht sind, können die erwähnten höheren Spannungswerte etwas herabgesetzt werden.When this voltage level is applied to the EPROM transistors in the Matrix .10 according to FIG. 1 were created, the unprogrammed Memory transistors provide an output, but the access time of the memory would be of the order of magnitude of hours. In order to set this access time to a technically usable value, it is necessary to use the read or Raising EPROM transistor gate voltage above the threshold level of the unprogrammed EPROM transistors «If the Reading voltage would be unnecessarily high, the programmed EPROM transistors can deliver a false output, and even if the read voltage is lowered appropriately to avoid such an erroneous output, it would Reading the matrix with a higher voltage than it is necessary, over time, will destroy the program. Therefore a must more precise, predetermined voltage level above the unprogrammed threshold voltage can be generated. As already described, this higher read voltage controls the access speed of the memory, and it has been found that a read voltage of 2.5 volts plus the EPROM threshold voltage is required to obtain an access time of approximately 200 nanoseconds. If access times for slower access are desired, the mentioned higher voltage values can do a bit be reduced.

Die in dem Bezugsgenerator 40 erzeugte EPROM-Transistor-Schwellenbezugsspannung wird an den Hochvoltgenerator 42 angelegt, und sie wird hier von einem Gattertransistor 96 geschaltet, dessen Drainelektrode mit dem Ausgangsleiter 44 verbunden ist, welcher mit den Sourceelektroden aller X-Wahl-Gattertransistoren in Verbindung steht, beispielsweise Transistor 46, welcher im Zusammenhang mit Fig„ 1 beschrieben wurde. Die Drainelektrode des Transistors 96 ist auch über einen Gattertransistor 98 mit Erdbezugspotential verbunden, und das Steuergate des Transistors 98 ist mit der Eingangsklemme 100 gekoppelt, an der ein aktives niedriges Lesephasen-The EPROM transistor threshold reference voltage generated in the reference generator 40 is applied to the high-voltage generator 42, and it is switched here by a gate transistor 96, the drain electrode of which is connected to the output conductor 44, which is connected to the source electrodes of all of the X-choice gate transistors is in connection, for example transistor 46, which is described in connection with FIG became. The drain electrode of transistor 96 is also connected to ground reference potential via a gate transistor 98, and the control gate of transistor 98 is coupled to input terminal 100 which has an active low read phase

030047/0888 /030047/0888 /

- 15 - F 8055- 15 - F 8055

signal von der zugehörigen Rechnerschaltung angelegt ist» Bis das erdgerichtete Lesesignal an Eingangsklemme 100 angelegt wirdj, ist daher der Transistor 98 "Ein" zum Erdleiter 44p und bei Anlegen des Lesephasensignals wird Transistor 98 in den Zustand "Aus" geschaltet, so daß Leiter 44 von Erde getrennt wird.signal from the associated computer circuit is applied » Thus, until the read ground signal is applied to input terminal 100, transistor 98 is "on" to ground 44p and when the read phase signal is applied becomes transistor 98 switched to the "off" state, so that conductor 44 is disconnected from ground.

Zum besseren Verständnis der Schaltung des Hochvoltgenerators 42 gemäß Fig. 2 sind Zeit-Spannung-Kurven in Fig. 4 dargestellt, welche Signale zeigen, die an verschiedenen Punkten der Schaltung auftreten, welche mit den entsprechenden Buchstaben bezeichnet sind. Kurve A in Fig. 4 zeigt das zur Erde gerichtete Lesephasensignal,welches an Klemme 100 entsprechend der Darstellung in Fig. Z liegt. Das Signal wird an das Gate von Transistor 98 angelegt, um diesen in den nicht-leitfähigen Zustand zu versetzen, und es wird auch an eine Eingangsklemme eines NOR-Gatters 102 angelegt, welches vor dem Anlegen des zur Erde gerichteten Signals einen niedrigen Ausgang erzeugte, der über Transistor 104 an das Gate von Transistor 96 angelegt wurde. Das Gate von Transistor 104 ist direkt mit der V_ -Quelle gekoppelt, so daß eine hohe Spannung anliegt und Transistor 96 voll in den Ein-Zustand versetzt wird.For a better understanding of the circuit of the high-voltage generator 42 according to FIG. 2, time-voltage curves are shown in FIG. 4, which show signals which occur at different points in the circuit, which are designated by the corresponding letters. Curve A in Fig. 4 shows the directed towards the earth read phase signal, which is connected to terminal 100 as shown in Fig. Z. The signal is applied to the gate of transistor 98 to render it non-conductive, and it is also applied to one input terminal of a NOR gate 102 which produced a low output prior to the application of the grounded signal, which was applied to the gate of transistor 96 via transistor 104. The gate of transistor 104 is directly coupled to the V_ source so that a high voltage is present and transistor 96 is placed fully on.

Das an Klemme 100 anliegende Lesephasensignal wird auch durch eine Verzögerungsschaltung geschickt, welche einen Schwer-Verarmungsinverter 106 in Serie mit einer RC-Schaltung enthält, in der sich Transistor 108 befindet, dessen Gate zu seinem Eingang rückgekoppelt ist, so daß er einen Widerstand darstellt; außerdem enthält die RC-Schaltung einen geerdeten Kondensator 110. Der Ausgang aus dieser RC-Verzögerungsleitung wird durch Kurve B in Fig. 4 repräsentiert, welche sich normalerweise auf einem niedrigen Pegel befindet; sie wird etwa 250 NanoSekunden, nachdem das erdgerichtete Signal an Klemme 100 angelegt ist, auf ihren hohen Pegel angehoben«, Die Verzögerungsleitung enthält auch einen Anreicherungsinverter 112,The read phase signal applied to terminal 100 is also sent through a delay circuit which is a heavy depletion inverter 106 in series with an RC circuit in which there is transistor 108, the gate of which to his Input is fed back so that it represents a resistance; the RC circuit also includes a grounded one Capacitor 110. The output from this RC delay line is represented by curve B in Fig. 4 which is normally at a low level; she will be about 250 nanoseconds after the grounding signal at the terminal 100 is applied, raised to its high level «, the delay line also includes an enrichment inverter 112,

030047/0888030047/0888

- 16 - F 8055- 16 - F 8055

dessen Ausgangs-Spannungspegel durch den Signalausgang des Transistors 1OS entsprechend Kurve B in Fig. 4 gesteuert wird. Der.Ausgang des Transistors 112 wird daher durch das gleiche Signal B der Fig. 4 wiedergegeben, und dieses Signal wird an die zweite Eingangsklemme des NOR-Gatters 102 angelegt, so daß an seinem Ausgang ein Signal erzeugt wird, welches durch die Kurve C der Fig. 4 wiedergegeben ist. Der Transistor 96 in der Hochvoltgeneratorschaltung wird daher nur für eine Periode von etwa 250 Nanosekunden entsprechend der Kurve C in den Ein^-Zustand versetzt.its output voltage level is controlled by the signal output of the transistor 1OS in accordance with curve B in FIG will. The output of transistor 112 is therefore represented by the same signal B of FIG. 4, and this Signal is applied to the second input terminal of NOR gate 102 so that a signal is generated at its output which is represented by curve C of FIG is. The transistor 96 in the high-voltage generator circuit is therefore set in the on ^ state according to curve C only for a period of about 250 nanoseconds.

Der Ausgang des Inverters 112 wird an den Eingang eines Leicht-Belastungsverarmungsinverters 114 angelegt, welcher seinen zweiten Eingang von der Klemme 100 erhält. Venn der Eingang B zum .Inverter 114 hoch ist, ist sein Ausgang geerdet, und wenn der Eingang in den niedrigen Zustand übergeht, wird der Inverter freigegeben, um das Signal A bei Klemme 100 aufzunehmen„ Das Ergebnis ist ein Signal, welches durch Kurve D in Fig. 4 wiedergegeben ist; es wird an den Eingang von Inverter 116 angelegt. Im Nebenschluß zu Inverter 116 liegt eine Schaltung, welche einen Inverter 118 und einen Transistor 120 enthält; das Gateelement des Transistors 120 ist mit der Stromquelle V gekoppelt, so daß seinThe output of inverter 112 is applied to the input of a light stress depletion inverter 114, which receives its second input from terminal 100. When input B to inverter 114 is high, its output is grounded and when the input goes low the inverter is enabled to signal A at To include terminal 100 “The result is a signal which represented by curve D in Fig. 4; it is applied to the input of inverter 116. Shunted to inverter 116 is a circuit which includes an inverter 118 and a transistor 120; the gate element of the transistor 120 is coupled to the power source V so that its

CCCC

Ausgangsdrain ein volles V_ -Signal an Steuerinverter 116Output drain a full V_ signal to control inverter 116

CCCC

anlegt, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, das durch Kurve E in Fig. 4 wiedergegeben ist.which generates an output signal represented by curve E. is shown in FIG.

Das Ausgangssignal aus Inverter 116 wird an eine Seite eines Kondensators 122 angelegt, dessen andere Klemme mit Leiter und der Drainelektrode des Gattertransistors 96 verbunden ist. Wie bereits beschrieben, wird durch Anlegen des Lesephasensignals an Klemme 100 der Transistor 96 in den Ein-Zustand versetzt, während der Transistor 98 in den Aus-Zustand versetzt wird. Etwa 250 Nanosekunden später wird Transistor in den Aus-Zustand versetzt, während Transistor 98 im Aus-Zustand verbleibt. Wie Kurve F in Fig. 4 zeigt, wird dasThe output signal from inverter 116 is applied to one side of a capacitor 122, the other terminal of which is connected to the conductor and the drain electrode of the gate transistor 96. As already described, application of the read phase signal to terminal 100 places transistor 96 in the on state, while transistor 98 is placed in the off state. About 250 nanoseconds later, transistor is set to the off state while transistor 98 remains in the off state. As curve F in Fig. 4 shows, this becomes

03 0047/088803 0047/0888

- 17 - F 8055- 17 - F 8055

Ausgangssignal des Inverters 116 an Kondensator 122 in demjenigen Augenblick angelegt, in dem Transistor 96 in den Aus-Zustand versetzt wirdo Dies hat zur Folge, daß die Spannung auf Leiter 44 um einen Wert ansteigt, welcher von dem Verhältnis der Kapazität des Kondensators 122 zu der Gesamtschal tungskapazitat 124 in einer gewählten X-Leitung der EPROM-Matrix 10 abhängte Bei der beschriebenen bevorzugten AusfUhrungsform wird angestrebt, die Schwellenspannung des EPROM-Transistors an der Drainklemme des Transistors 96 um eine Spannung anzuheben, welche glei'ch dem halben Wert von V._ ist. Kondensator 122 wird daher sorgfältig derart ausgewählt, daß seine Kapazität gleich der gesamten X-Leitungs-Schaltungskapazität 124 ist. Das im Punkt F in der Schaltung auftretende Signal wird daher durch"die Kurve F der Fig. 4 wiedergegeben; ihr erster Schritt zeigt die Schwellenspannung des EPROM-Transistors, während der zweite, abgerundete Schritt dem halben Wert von V__ entspricht. Man erkennt, daß die Spannung auf ihren niedrigen Pegel zurückfällt, wenn das Lesesignal bei Klemme 100 und dementsprechend die Leitung durch Transistor 98 zur Erde unterbrochen v/erden.Applied output of the inverter 116 to capacitor 122 in the one moment staggered in the transistor 96 in the off state o is This has the result that the voltage on conductor 44 increases by a value corresponding to the ratio of the capacitance of the capacitor 122 of the total circuit capacity 124 in a selected X line of the EPROM matrix 10 ._ is. Capacitor 122 is therefore carefully selected so that its capacitance is equal to the total X-line circuit capacitance 124. The signal appearing at point F in the circuit is therefore represented by "curve F of FIG. 4; its first step shows the threshold voltage of the EPROM transistor, while the second, rounded step corresponds to half the value of V__. It can be seen that the voltage drops back to its low level when the read signal at terminal 100 and, accordingly, the line through transistor 98 to ground is interrupted.

Die an den Leiter 44 angelegte EPROM-Gate- bzw. Lesespannung wird nun durch Gattertransistor 46 zu dem Steuergate des gewählten EPROM-Transistors geleitet. Wenn die X-Wahlschaltung 12 die X-Leitung 16 gewählt hat, wird das 5 Volt-Signal V The EPROM gate or read voltage applied to conductor 44 is now passed through gate transistor 46 to the control gate of the selected EPROM transistor. When the X selection circuit 12 has selected the X line 16, the 5 volt signal becomes V.

O - CCO - CC

aus der Schaltung 12 (Kurve G in Fig« 4) durch Leicht-Verarmungstransistor 126 an das Gate des Transistors 46 angelegt. Das Gate des Transistors 126 ist mit V„ gekoppelt, undfrom circuit 12 (curve G in FIG. 4) through a light depletion transistor 126 is applied to the gate of transistor 46. The gate of transistor 126 is coupled to V “, and

CCCC

das Gate des Transistors 46 wird die volle Spannung V auf-the gate of the transistor 46 is the full voltage V on-

CCCC

nehmen. Wenn der Hochvoltgenerator 42 anschließend einen Ausgang zum Leiter 44 liefert, wird ein Teil dieser höheren Spannung mit dem Gate des Transistors 46 kapazitiv gekoppelt, wie durch den gestrichelt dargestellten Kondensator 128 gezeigt ist, der die innerhalb der Schaltung vorhandene Kapazität repräsentiert. Hierdurch wird die Gate-Spannung vonto take. If the high-voltage generator 42 then supplies an output to the conductor 44, part of this becomes higher Voltage capacitively coupled to the gate of transistor 46 as shown by capacitor 128 shown in phantom which represents the capacitance present within the circuit. This will reduce the gate voltage of

030047/0888030047/0888

- 18 - F 8055- 18 - F 8055

Transistor 46 um einen zusätzlichen Betrag über seinen normalen Pegel V„_ entsprechend der Darstellung der Kurve H in Fig. 4.erhöht. Dieser zusätzliche Betrag ist dem Verhältnis der Kapazität von 128 zu der Summe der Kapazitäten 128 und 130 (zwischen dem Gate des Transistors 46 und Erde) proportional. Der Transistor 46, der nun über eine hohe Gate-Spannung verfügt, ist voll in den "Ein"-Zustand versetzt und wird die erforderliche hohe Lesespannung an die Gates derjenigen EPROM-Transistoren legen, welche an die X-Leitung 16 angeschlossen sind; dies zeigt auch Kurve J in Fig. 4.Transistor 46 an additional amount over its normal level V "_ corresponding to the representation of curve H increased in Fig. 4. This additional amount is the ratio of the capacity of 128 to the sum of the capacities of 128 and 130 (between the gate of transistor 46 and ground) proportional. The transistor 46, which now has a high Gate voltage is fully "on" and will apply the required high read voltage to the gates of those EPROM transistors which are connected to the X-line 16 are connected; this is also shown by curve J in FIG. 4.

Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise,die Darstellung einer Schaltung auf dem Halbleiterplättchen -einer integrierten MOS-Schaltung mit einer CPU (Zentraleinheit) und einem EPROM, wobei die korrekte EPROM-Lesespannung unabhängig von der Substratvorspannung der CPU erzeugt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Schaltung einen Spannungsbezugsgenerator enthält, welcher kontinuierlich einen Doppelgate-EPROM-Transistor mißt und eine Bezugsspannung liefert, welche genau gleich dessen Schwellenwertspannung ist, und einen gesteuerten Hochvoltgenerator, welcher die Bezugsspannung um einen festen Wert erhöht, um eine optimale Zugriffszeit und Gatespannung des EPROM zu erhalten.The invention advantageously enables the representation a circuit on the semiconductor chip - an integrated MOS circuit with a CPU (central processing unit) and an EPROM, where the correct EPROM read voltage is independent of the Substrate bias of the CPU is generated. This is achieved in that the circuit has a voltage reference generator which continuously contains a double gate EPROM transistor measures and provides a reference voltage which is exactly equal to its threshold voltage, and a controlled High-voltage generator, which increases the reference voltage by a fixed value in order to achieve an optimal access time and gate voltage of the EPROM.

030047/0888030047/0888

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Claims (1)

AnsprücheExpectations (\J Schaltung zum Erzeugen einer Lesespannung für Doppelgate-EPROM-Transistoren in einer Speicherschaltung mit Substratvorspannung, gekennzeichnet durch (\ J Circuit for generating a read voltage for double-gate EPROM transistors in a memory circuit with substrate bias, characterized by eine Bezugsspannungs-Generatorschaltung zum Messen der Schwellenspannung eines unprogrammierten EPROM-Mustertransistors in der Generatorschaltung bei anliegender Substratvorspannung, und zum Erzeugen einer Bezugs-Ausgangsspannung, welche gleich der Schwellenspannung ist,a reference voltage generator circuit for measuring the threshold voltage of an unprogrammed EPROM pattern transistor in the Generator circuit with applied substrate bias, and for generating a reference output voltage which is equal to the Threshold voltage is einen Hochvoltgenerator, welcher mit der Bezugsspannungs-Generatorschaltung gekoppelt ist und derart auf die Bezugs-Ausgangsspannung anspricht, daß er ein Ausgangssignal erzeugt, welches gleich der Schwellenspannung plus einer vorgegebenen konstanten Zuεatζspannung ist, unda high-voltage generator, which is connected to the reference voltage generator circuit is coupled and responsive to the reference output voltage to produce an output signal which is equal to the threshold voltage plus a predetermined constant additional voltage, and einen Gattertransistor, welcher zwischen den Ausgang des Hochvoltgenerators und jeweils einen von mehreren EPROM-Transistor-Gateleitern gekoppelt ist, wobei die Gateelektrode des Gattertransistors mit dem Ausgang einer mit dem Speicher zusammenarbeitenden X-Wahlschaltung gekoppelt ist.a gate transistor, which is between the output of the high-voltage generator and each one of a plurality of EPROM transistor gate conductors is coupled, wherein the gate electrode of the gate transistor is coupled to the output of an X selection circuit cooperating with the memory. 030047/0888030047/0888 - 2 - ' F 8055- 2 - 'F 8055 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Hochvoltgenerator erzeugte Gesamt-Ausgangsspannung höher als die Schwellenspannung eines unprogrammierten EPROM-Transistors und niedriger als die Schwellenspannung des programmierten EPROM-Transistors ist.2. Circuit according to claim 1, characterized in that that the total output voltage generated by the high-voltage generator higher than the threshold voltage of an unprogrammed EPROM transistor and lower than the threshold voltage of the programmed EPROM transistor. 3· Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochvoltgenerator von einem externen Leseimpuls mit einer ersten Impulsdauer gesteuert wird und eine Verzögerungsschaltung aufweist, welche die von a'er Bezugsspannungs-Generatorschaltung empfangene Bezugsspannung auf einen Impuls einer zweiten Dauer, welche kürzer als die Dauer des ersten Impulses ist, begrenzt.3. Circuit according to Claim 2, characterized in that the high-voltage generator is controlled by an external read pulse with a first pulse duration and has a delay circuit which converts the reference voltage received from a reference voltage generator circuit to a pulse of a second duration which is shorter than the The duration of the first pulse is limited. 4· Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochvoltgenerator einen Kondensator enthält, welcher zwischen dem Ausgangsleiter des Generators und dem Ausgang der Verzögerungsschaltung liegt und durch den Bezugsspannungsimpuls einer zweiten Dauer auf einen ersten Pegel geladen wird, wobei die Verzögerungsschaltung bei Beendigung des Impulses mit einer ersten Dauer den Kondensator mit einer zusätzlichen Ladung versieht.4. Circuit according to claim 3, characterized in that that the high-voltage generator contains a capacitor, which between the output conductor of the generator and the output of the Delay circuit is and is charged to a first level by the reference voltage pulse of a second duration, wherein the delay circuit on termination of the pulse with a first duration the capacitor with an additional charge provides. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ladung eine Gesamtamplitude erreicht, welche der Speisespannung V„ mal dem Verhältnis der Kapazität5. Circuit according to claim 4, characterized in that the additional charge reaches a total amplitude which of the supply voltage V "times the ratio of the capacitance cccc des Kondensators zu der Schaltungskapazität des Ausgangsleiters des Hochvoltgenerators proportional ist.of the capacitor is proportional to the circuit capacitance of the output conductor of the high-voltage generator. 6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannungs-Generatorschaltung wenigstens einen unprogrammierten Doppelgate-EPROM-Transistor enthält.6. Circuit according to one of claims 1-5, characterized in that the reference voltage generator circuit at least one unprogrammed double gate EPROM transistor contains. 030047/0888030047/0888 - 3 - F 8055- 3 - F 8055 7θ Schaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch wenigstens zwei in Serie geschaltete unprogrammierbare, parallel zu dem EPROM-Transistor liegende Doppelgatetransistoren, welche im wesentlichen die gleiche Schwellenspannungsmessung des EPROM-Transistors liefern.7θ circuit according to claim 6, characterized by at least two series-connected non-programmable double-gate transistors in parallel with the EPROM transistor, which provide essentially the same threshold voltage measurement of the EPROM transistor. 8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsbezugsspannung der Bezugsspannungs-Generatorschaltung von einem Steuertransistor gesteuert wird, welcher zwischen der Speisespannung V„_ und"dem Ausgangsleiter des8. A circuit according to claim 6, characterized in that the output reference voltage of the reference voltage generator circuit is controlled by a control transistor, which is connected between the supply voltage V "_ and" the output conductor of the CC -CC - Bezugsgenerators liegt, wobei die Spannungssteuerelektrode des Steuertransistors mit dem EPROM-Transistor gekoppelt ist und auf die Schwellenspannung des EPROM-Transistors derart anspricht, daß sie den Ausgangspegel der Bezugsspannungs-Generatorschaltung auf den Spannungspegel seiner Spannungssteuerelektrode abzüglich der Schwellenspannung des Steuertransistors steuert.Reference generator is, wherein the voltage control electrode of the control transistor is coupled to the EPROM transistor and responsive to the threshold voltage of the EPROM transistor such that it corresponds to the output level of the reference voltage generating circuit to the voltage level of its voltage control electrode minus the threshold voltage of the control transistor controls. 9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der EPROM-Transistor mit einem ersten Transistor in Serie geschaltet ist, dessen Schwellenspannung gleich der Schwellenspannung des Steuertransistors ist, um die gemessene EPROM-Transistorschwellenspannung um einen Betrag anzuheben, welcher gleich dem Schwellenspannungsabfall durch den Steuertransistor ist, so daß der Steuertransistor eine Ausgangsspannung liefert, welche genau gleich der Schwellenspannung des EPROM-Transistors ist.9. A circuit according to claim 8, characterized in that the EPROM transistor with a first transistor in series whose threshold voltage is equal to the threshold voltage of the control transistor to the measured EPROM transistor threshold voltage by an amount equal to the threshold voltage drop through the control transistor is, so that the control transistor provides an output voltage which is exactly equal to the threshold voltage of the EPROM transistor is. 10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannungs-Generatorschaltung eine Spannungspumpschaltung enthält, um die Amplitude der Spannung über den Pegel V der Schaltung anzuheben, wobei der angehobene Pegel10. A circuit according to claim 9, characterized in that the reference voltage generator circuit is a voltage pump circuit to raise the amplitude of the voltage above the level V of the circuit, the raised level CCCC durch den ersten Serientransistor und den EPROM-Transistor angelegt wird und an der Steuerelektrode des Steuertransistors anliegt.is applied through the first series transistor and the EPROM transistor and to the control electrode of the control transistor is present. 030047/0888 /030047/0888 / - 4 - F 8055- 4 - F 8055 11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannungs-Generatorschaltung eine Inbetriebnahmeschaltung enthält, welche auf einen niedrigen Ausgang der Spannungspumpschaltung derart anspricht, daß sie einen Spannungspegel V__ unmittelbar an die Steuerelektrode des11. Circuit according to claim 10, characterized in that that the reference voltage generator circuit is a start-up circuit which is responsive to a low output of the voltage pump circuit such that it has a Voltage level V__ directly to the control electrode of the CCCC Steuertransistors anlegt.Control transistor applies. 12. Schaltung nach Anspruch §, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergate des Gattertransistors mit dem Ausgang der X-Wahlschaltung über einen Transistor gekoppelt ist, dessen Gate auf Spannungspegel V _ liegt.12. Circuit according to claim §, characterized in that that the control gate of the gate transistor is coupled to the output of the X selection circuit via a transistor whose Gate is at voltage level V _. CCCC 13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der.Spannungspegel auf dem Steuergate des Gattertransistors über den Pegel V__ um einen Betrag erhöht wird, welcher propor-13. Circuit according to claim 12, characterized in that that the voltage level on the control gate of the gate transistor is increased above the level V__ by an amount which is proportional CC - fc CC - fc tional dem Ausgangspegel der Hochvoltgeneratorschaltung und der Source-zu-Gate-Kapazität des Gattertransistors, und umgekehrt proportional der Summe der Source-zu-Gate-Kapazität und der.Gate-zu-Erde-Kapazität ist.tional the output level of the high-voltage generator circuit and the source-to-gate capacitance of the gate transistor, and inversely proportional to the sum of the source-to-gate capacitance and the gate-to-earth capacitance is. 030047/0888030047/0888
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