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■ : . Patentansprüche
(V.)-Schaltung zur Aufrechterhaltung eines in einer Speicheranordnung
einer integrierten Halbleiterschaltung
gespeicherten Bitmusters während eines leistungsarmen Betriebs, wobei die Speicherschaltung periphere Speicherzugriff
sschaltungen zum. Lesen und Schreiben von Daten in und aus der Speicheranordnung, eine Hauptspannungsklemme und eine Steuerklemme aufweist, wobei
~Ό die letztere eine Hilfsspannung aufnimmt, wenn die
zum Versorgen der Speicherschaltung über die Hauptspannungsklemme angeschlossene Hauptspannungsquelle
ausfällt, und wobei die Speicheranordnung einen besonderen Spannungsknoten aufweist, gekennzeichnet durch
die Kombination:
- einer Einrichtung zum Vergleichen der Spannungen, die von der Speicherschaltung an der Hauptspannungsk-Lemme
und an der Steuerklemme aufgenommen werden,
um einen ersten Zustand an einem Ausgangsknoten der
^O Vergleichseinrichtung zu liefern, wenn die Spannung
an der Steuerklemme die Spannung an der Hauptspannungsklemme nicht um mehr als einen vorgewählten Spannungssprung überschreitet, und um einen zweiten Zustand
an dem Ausgangsknoten zu liefern, wenn die Spannung an der Steuerklemme die Spannung an der Hauptspannungsklemme um mehr als den vorgewählten Spannungssprung
übersteigt,
^-
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- eine Einrichtung zum Anschließen der Hauptsparinungsklemme
an den Speicheranorcnung-Spannungsknoten, und zwar über einen niederinpedanten Pfad, wenn der
Spannungsvergleicher-Ausgangsknoten sich in dem ersten Zustand befindet, und durch einen hochimpedanten
Pfad, wenn der Spannungsvergleicher-Ausgangsknoten
sich in dem zweiten Zustand befindet,
.'.- eine Einrichtung zum Anschließen der Steuerklemme
an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten, und zwar durch einen hochimpedanten Pfad, wenn der Spannungsvergleicher-Ausgangsknoten
sich in dem ersten Zustand befindet, und durch einen riederimpedanten Pfad,
wenn sich der Spannungsvergleicher-Ausgangsknoten in dem zweiten Zustand befindet,
- eine Einrichtung zur Erzeugung einer Substratvorspannung für die integrierte Speicherschaltung,
- eine Einrichtung zum Messen der Substratvorspannung
für die Erzeugung eines ersten Zustandes an einem Meßknoten, wenn die Substrat vorspannung größer als
ein vorgegebener Wert ist, und für die Erzeugung eines zweiten Zustandes, wenn die Substratvorspannung
kleiner als der. vorgegebene Wert ist, und
- eine Einrichtung zum Sperren der peripheren Schaltungen,
wenn der Ausgangsknoten des Spannungsvergleichers sich in dem zweiten Zustanc befindet, oder wenn der
Meßknoten den zweiten Zustand hat, um zu verhindern,
daß die peripheren Schaltungen Zugriff zu der Speicheranordnung
haben.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anschließen der Hauptspannungsklemme
an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten einen Anreicherungstyp-Feldeffekttransistor mit einer
Steuerelektrode, einer Quellenelektrode und einer Senkenelektrode aufweist, wobei die Steuerelektrode
und die Senkenelektrode miteinander und mit der Hauptspannungsklemme verbunden sind, während die Quellenelektrode an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten
angeschlossen ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Einrichtung zum Anschließen der Steuerklemme
an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten eine Anzahl von Feldeffekttransistoren mit jeweils Steuerelektroden,
Quellen- und Senkenelektroden aufweist, wobei ein erster Transistor mit seiner Senkenelektrode
an die Steuerelektrode und mit seiner Quellenelektrode an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten angeschlossen
ist, während seine Steuerelektrode mit der Senkenelektrode eines zweiten Transistors verbunden ist, dessen
Quellenelektrode an einen gemeinsamen Knoten angeschlossen ist, während seine Steuerelektrode mit dem Span-
nungsvergleicher-Ausgangskr,:ten verbunden ist, während
ein dritter Transistor mit seiner Senkenelektrode an der Hauptspannungsklemme liegt und mit seiner
Quellenelektrode an den gemeinsamen Knoten und mit seiner Steuerelektrode an den Spannungsvergleicher-Ausgangsknoten
angeschlossen ist, und daß ein vierter Transistor mit seiner Senkenelektrode an die Hauptspannungsklemme,
mit seiner Quellenelektrode an die Steuerelektrode des ersten "ransis.tors und mit seiner
Steuerelektrode an die Senkenelektrode des dritten Transistors angeschlossen ist.
4. Schaltung nach Anspruch 3, nadurch gekennzeichnet,
daß jede Bit-Leitung in der Speicheranordnung an die Quellenelektrode eines entsprechenden Transistors
angeschlossen ist, wobei de' Transistor mit seiner
Senkenelektrode an dem Speicheranordnungs-Spannungsknoten
und m.it seiner Steuerelektrode an der Senkenelektrode des zweiten Transistors liegt.
5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Wegschaltung vorgesehen ist, die zur Versorgung der Substratvorspannurcserzeugungsschaltung
mit der größeren Spannung von der Hauptversorgungsspannung
oder der Steuerkle-me dient.
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6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgewählte Spannungssprung im wesentlichen
auf 0 Volt eingestellt ist, so daß der Ausgangsknoten in einen ersten Zustand getrieben wird, wenn die
Spannung an der Hauptspannungsklemme die Spannung an der Steuerklemme überschreitet und der Ausgangsknoten
in einen zweiten Zustand getrieben wird, wenn die Spannung an der Steuerklemme die Spannung an
der Hauptspannungsklemme übersteigt. ' ■, '
7. Schaltung zur Aufrechterhaltung eines Bitmusters
in einer Speicheranordnung einer spannungsmäßig unterversorgten integrierten Halbleiterschaltung, in der
die Speicheranordnung durch periphere Schältungen
15. gesteuert und erreicht wird, wobei die Speicherschaltung eine Hauptspannungsklemme aufweist, die zum
Versorgen der peripheren Schaltungen angeschlossen ist und welche eine Speicherschaltungs-Steuerklemme
besitzt, die Hilfsspannung aufnimmt, wenn ein Verlust
von Hauptspannung an der Hauptspannungsklemme auftritt, .·.■'■ gekennzeichnet durch:.
- einen Spannungsvergleicher, der an die Hauptspannungsklemme und an die Steuerklemme angeschlossen ist
und zum Treiben eines Vergleicherausgangsknotens in einem ersten Zustand dient, wenn die Spannung
an der Steuerklemme die Spannung an der Hauptspannungs-
klemme nicht um mehr als einen vorgewählten Spannungssprung übersteigt und die den Ausgang in einen zweiten
Zustand bringt, wenn die Spannung an der Steuerklemme die Spannung an der Hauptspannungsklemme um mehr
als den vorgewählten Spannungssprung überschreitet,
- an den Vergleicherausgangsknoten angeschlossene Einrichtungen zum Treiben eines Spannungszustandsknotens
in einen ersten Zustand, wenn der Vergleicherknoten sich in dem ersten Zustand befindet und zum
■IQ.· Treiben des Spannungszustandsknotens in einen zweiten
Zustand, wenn sich der Vergleicherausgangsknoten in dem ersten Zustand befindet,
- Einrichtungen zum Anschließen der Hauptspannungsklemme
an den Spannungsknoten für die Speicheranord-
Ί5 nung, und zwar durch einen niederimpedanten Pfad,
wenn der Spannungszustandsknoten sich in dem zweiten Zustand befindet, und durch einen hochimpedanten
Pfad, wenn sich der Spannungszustandsknoten in dem ersten Zustand befindet,
_eine Einrichtung zum Anschließen der Steuerklemme
an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten, und zwar
durch einen niederimpedanten Pfad, wenn sich der
Spannungszustandsknoten in dem ersten Zustand befindet und durch einen hochimpedanten Pfad, wenn der Spannungszustandsknoten
in dem zweiten Zustand ist,
- eine Einrichtung zum Erzeugen einer Substratvor-
spannung, die zum Vorspannen des Substrats an die integrierte Halbleiterspeicherschaltung anlegbar
ist, ■
- eine Einrichtung, die zum Aufnehmen der Versorgungsspannung
für das Treiben eines Meßknotens in einen ersten Zustand angeschlossen ist, wenn die Vorspannung
einen vorgegebenen Spannungswert übersteigt und die den Meßknoten in einen zweiten Zustand bringt, wenn
die Vorspannung diese vorgegebene Spannung nicht überschreitet,
- eine Einrichtung, die zwischen den Meßknoten und den Spannungszustandsknoten geschaltet ist, um den
Spannungszustandsknoten in den zweiten Zustand zu treiben, wenn sich der Meßknoten in dem zweiten Zustand
befindet, und
- eine Einrichtung, die an den Spannungszustandsknoten
angeschlossen ist und zum Erzeugen eines Sperrbefehls dient, der an die peripheren Schaltungen übertragen
wird, um ihren Betrieb zu unterbinden, wenn sich der Spannungszustandsknoten in seinem ersten Zustand
befindet.
8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der vorgewählte Spannungssprung im wesentlichen auf ο Volt eingestellt ist, so daß der Ausgangsknoten
in einen ersten Zustand getrieben wird, wenn die
Spannung an der Hauptspannungsklemme die Spannung
an der Steuerklemme überschreitet und der Ausgangsknoten in einen zweiten Zustand getrieben wird, wenn
die Spannung an der Steuerklemme die Spannung an
der Hauptspannungsklemme übersteigt.
9. Schaltung zur Aufrechterhaltung eines Bitmusters
in einer Speicheranordnung einer spannungsmäßig unterversorgten integrierten Halbleiterschaltung, in der
die Speicheranordnung durch periphere Schaltungen gesteuert und erreicht wird, wobei die Speicherschaltung
eine Hauptspannungsklemme aufweist, die zum Versorgen der peripheren Schaltungen angeschlossen
ist und welche eine Speicherschaltungs-Steuerklemme besitzt, die Hilfsspannung aufnimmt, wenn ein Verlust
von Hauptspannung an der Hauptspannungsklemme auftritt, gekennzeichnet durch:
- einen Spannungsvergleicher, der an die Hauptspannungsklemme
und an die Steuerklemme angeschlossen ist und zum Treiben eines Vergieicherausgangsknotens
in einem ersten Zustand dient, wenn die Spannung an der Steuerklemme die Spannung an der Hauptspannungsklemme
nicht um mehr als einen vorgewählten Spannungssprung übersteigt und die οen Ausgang in einen zweiten
Zustand bringt, wenn die Spannung an der Steuerk 1 ernme
die Spannung an der Hauptspannungsklemme um mehr
als den vorgewählten Spannungssprung überschreitet, - eine an den Vergleicherausgangsknoten, an die Hauptspannungsklemme
und an einen Spannungszustandsknoten angeschlossene Einrichtung zum Ziehen des Spannungszustandsknotens
auf eine Spannung, die innerhalb einer Transistorschwellenspannung der Spannung an
der Hauptspannungsklemme liegt, wenn der Vergleicherausgangsknoten vom ersten Zustand in seinen zweiten
Zustand übergeht,
- einen zwischen die Steuerklemme und den Spannungszustandsknoten
angeschlossenen Widerstand, um die Spannung an dem Spannungszustandsknoten auf die Spannung
an der Steuerklemme hochzuziehen, wenn der Vergleicherausgangsknoten
sich in seinem zweiten Zustand befindet, - Einrichtungen zum Anschließen der Hauptspannungsklemme
an den Spannungsknoten für die Speicheranordnung, und zwar durch einen niederimpedanten Pfad,
wenn der Spannungszustandsknoten sich in dem zweiten Zustand befindet, und durch einen hochimpedanten
Pfad, wenn sich der Spannungszustandsknoten in dem ersten Zustand befindet,
-■■ eine Einrichtung zum Anschließen der Steuerklemme
an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten, und zwar durch einen niederimpedanten Pfad, wenn sich der
Spannungszustandsknoten in dem ersten Zustand befindet und durch einen hochimpedanten Pfad, wenn der Spannungs-
zustandsknoten in dem zweiten Zustand ist,
- eine Einrichtung zum Erzeugen einer Substratvorspannung,
die zum Vorspanne1"· des Substrats an die
; integrierte Halbleiterspeicnerschaltung anlegbar ■■ ' -; ' ist·,' ' ■ ■ .. ; ■ ^ -V-." : ϊ : ■ ■ ■. .
- eine Einrichtung, die zurr Aufnehmen der Versorgungsspannung für das Treiben eines Meßknotens in einen
ersten Zustand angeschlossen ist, wenn die Vorspannung einen vorgegebenen Spannuncswert übersteigt und die
den Meßknoten in einen zweiten Zustand bringt, wenn die Vorspannung diese vorgegebene Spannung nicht
überschreitet,
- eine Einrichtung, die zwischen den Meßknoten und den Spannungszustandsknoten geschaltet ist, um den
Spannungszustandsknoten in den zweiten Zustand zu
treiben, wenn sich der Meßknoten in dem zweiten Zustand befindet, und
- eine Einrichtung, die an den Spannungszustandsknoten angeschlossen ist und zum Erzeugen eines Sperrbefehls
dient, der an die peripheren Schaltungen übertragen wird, um ihren Betrieb zu unterbinden, wenn sich
der Spannungszustandsknoter in seinem ersten Zustand befindet.
-ίο. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der vorgewählte Spannungssprung im wesentlichen
* · UVV
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auf O Volt eingestellt ist, so daß der Ausgangsknoten
in einen ersten Zustand getrieben wird, wenn die Spannung an der Hauptspannungsklemme die Spannung
an der Steuerklemme überschreitet und der Ausgangsknoten in einen zweiten Zustand getrieben wird, wenn
die Spannung an der Steuerklemme die Spannung an der Hauptspannungsklemme übersteigt.
'11. Schaltung zur Aufrechterhaltung eines Bitmusters
in einer Speicheranordnung einer spannungsmäßig unterversorgten integrierten Halbleiterschaltung, in der
die Speicheranordnung durch periphere Schaltungen gesteuert und erreicht wird, wobei die Speicherschaltung
eine Hauptspannungsklemme aufweist, die zum Versorgen der peripheren Schaltungen angeschlossen
ist und welche eine Speicherschaltungs-Steuerklemme besitzt, die Hilfsspannung aufnimmt, wenn ein Verlust
von Hauptspannung an der Hauptspannungsklemme auftritt, gekennzeichnet durcn:
_ einen Spanhungsvergleicher, der an die Hauptspannungsklemme
und an die Steuerklemme angeschlossen ist und zum Treiben eines Vergleicherausgangsknotens
in einen ersten Zustand dient, wenn die Spannung an der Steuerklemme die Spannung an der Hauptspannungsklemme
nicht um mehr als einen vorgewählten Spannungssprung übersteigt und die den Ausgang in einen zweiten
Zustand bringt, wenn die Spannung an der Steuerklemme
die Spannung an der Hauptspannungsklemme um mehr als den vorgewählten Spannungssprung überschreitet,
- an den Vergleicherausgangsknoten angeschlossene
Einrichtungen zum Treiben eines Spannungszustandsknotens
in einen ersten Zustand, wenn der Vergleicherknoten sich in dem ersten Zustand befindet und zum
Treiben des Spannungszustandsknotens in einen zweiten Zustand, wenn sich der Vergleicherausgangsknoten
in dem ersten Zustand befindet,
- Einrichtungen zum Anschließen der Hauptspannungsklemme an den Spannungsknoten für die Speicheranordnung,
und zwar durch einen niederimpedanten Pfad, wenn der Spannungszustandsknoten sich in dem zweiten
Zustand befindet, und durch einen hochimpedanten Pfad, wenn sich der Spannungszustandsknoten in dem
ersten Zustand befindet,
- eine Einrichtung zum Anschließen der Steuerklemme an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten, und zwar
durch einen niederimpedanten Pfad, wenn sich der
Spannungszustandsknoten in dem ersten Zustand befindet und durch einen hochimpedanten Pfad, wenn der Spannungszustandsknoten
in dem zweiten Zustand ist,
- eine Einrichtung zum Erzeugen einer Substratvoi—
spannung, die zum Vorspannen des Substrats an die integrierte Halbleiterspeicherschaltung anlegbar
ist,
- eine Einrichtung, die zum Aufnehmen der Versorgungsspannung für das Treiben eines Meßknotens in einen
ersten Zustand angeschlossen ist, wenn die Vorspannung einen vorgegebenen Spannungswert übersteigt und die
den Meßknoten in einen zweiten Zustand bringt, wenn
die Vorspannung diese vorgegebene Spannung nicht überschreitet,
- eine Einrichtung, die zwischen den Meßknoten und den Spannungszustandsknoten geschaltet ist, um den
.Spannungszustandsknoten in den zweiten Zustand zu treiben, wenn sich der Meßknoten in dem zweiten
Zustand befindet, und
- eine Einrichtung, die an den Spannungszustandsknoten
angeschlossen ist und zum Erzeugen eines Sperrbefehls dient, der an die Speicherzugriffsschaltungen übertragen
wird, um ihren Betrieb zu unterbinden, wenn sich der Spannungszustandsknoten in seinem ersten Zustand
befindet, und
- eine Anzahl von Transistoren mit jeweils Steuerelektroden,
Quellen- und Senkenelektroden, wobei ihre Steuerelektroden gemeinsam an den Spannungszustandsknoten,
die Senkenelektroden gemeinsam an den Speicheranordnungs-Spannungsknoten und die Quellenelektroden
jedes Transistors ah eine zugehörige Bit-Leitung der
Speicheranordnung angeschlossen sind, um die Bit-Leitungen auf eine vorgegebene Spannung vorzuspannen,
wenn die Speicherschaltunc leistungsmäßig unterversorgt ist. '
12. Schaltung nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, daß der vorgewählte Spannurgssprung im wesentlichen
auf 0 Volt eingestellt ist. so daß der Ausgangsknoten in einen ersten Zustand getrieben wird, wenn die
Spannung an der Hauptspann-ngsklemme die Spannung an der Steuerklemme überschreitet und der Ausgangsknoten
in einen zweiten Zustand getrieben wird, wenn die Spannung an der Steuer«lemme die Spannung an
der Hauptspannungsklemme übersteigt.