DE3943306C1

DE3943306C1 - Sense amplifier for complex logic gates - has drain-source path of FET connected to potential source and base of bipolar transistor

Info

Publication number: DE3943306C1
Application number: DE19893943306
Authority: DE
Inventors: Winfried Dipl.-Ing. 4300 Essen De Esser
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1991-07-18
Anticipated expiration: 2009-12-30

Abstract

A sense amplifies has a bipolar common-emitter transistor (Q1) with its base to a gate (2) for read out of the output-itself, and its collector coupled to a read amplifier output. A FET (M1) has its current path between a voltage source (VCC) and the transistors base (Q1), and its gate to the read amplifier output (A). A current flow between the base and collector of the bipolar is enabled by a circuit element (M2). The circuit element may be a further FET (M2) with its drain source path between the base and collector of the biplar, and its gate to a constant voltagee, pref. the voltage source (VCC). Alternatively, a resistor is used. There may be a load FET or resistor to the bipolar collector. USE/ADTAGE - Bi CMOS memory. Symmetrical switch on and off behaviour even if input is coupled to gate of high complexity.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leseverstärker mit einem Bipolartransistor in Emitterschaltung, dessen Basis mit einer Gattereinrichtung zum Auslesen des Ausgangspegels derselben und dessen Kollektor mit einem Leseverstärkeraus gang in Wirkverbindung stehen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a sense amplifier a bipolar transistor in emitter circuit, the base of which with a gate device for reading out the output level the same and its collector with a sense amplifier are in operative connection according to the preamble of Claim 1.

Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem BiCMOS-Leseverstärker zur Pegelerkennung bei logischen Gattern hoher Komplexität.In particular, the present invention is concerned with a BiCMOS sense amplifier for level detection in logic High complexity gates.

Leseverstärker in BiCMOS-Speichern verwenden üblicherweise einen ausgangsseitigen Bipolartransistor, da dieser aufgrund seiner hohen Steilheit nur einen kleinen eingangsseitigen Spannungshub benötigt, um am Ausgang einen vergleichsweise hohen Strom zu schalten. Derartige BiCMOS-Leseverstärker sind entweder als Differenzstufen in ECL-Technik oder als Emitterschaltungen ausgeführt.Sense amplifiers in BiCMOS memories usually use an output-side bipolar transistor, because of this its high steepness only a small entry Voltage swing required to comparatively at the output to switch high current. Such BiCMOS sense amplifiers are either as differential levels in ECL technology or as Emitter circuits executed.

Leseverstärker mit Bipolartransistoren in Emitterschaltung werden entweder getaktet betrieben und sich daher nicht für alle Anwendungen geeignet, oder haben ein unsymmetrisches Schaltverhalten, bei dem die Einschaltzeit erheblich länger als die Ausschaltzeit ist. Diese Unsymmetrie des Schaltver haltens von Leseverstärkern mit Bipolartransistoren in Emitter schaltung resultiert aus der Tasche, daß lediglich eine sehr kleine Spannungsänderung in der Größenordnung von etwa 0,2 V an der Basis des Bipolartransistors nötig ist, um den Ausgangsstrom bzw. Kollektorstrom auszuschalten, wie dies beispielsweise bei einer basisseitigen Spannungsänderung von 0,8 V auf 0,6 V geschehen kann. Die für ein Ausschalten des Kollektorstroms benötigte Schaltzeit ist daher sehr gering. Andererseits kann es vorkommen, daß ein eingangsseitig ange schlossenes logisches Netzwerk die Basis des Bipolartran sistors bis auf das Massepotential herunterzieht. In diesem Fall muß das Basispotential des Bipolartransistors zum Ein schalten des Kollektorstromes in dem oben beschriebenen zahlenmäßigen Beispielsfall auf ein Potential von oberhalb 0,6 V hochgezogen werden, bevor der Kollektorstrom zu fließen beginnt. Hieraus ergeben sich stark unterschiedliche Einschalt- und Ausschaltzeiten eines BiCMOS-Leseverstärkers mit einem Bipolartransistor in Emitterschaltung gemäß dem Stand der Technik insbesondere dann, wenn am Eingang des bekannten Leseverstärkers aufgrund umfangreicher eingangs seitiger logischer Schaltungen eine große Kapazität liegt.Sense amplifier with bipolar transistors in an emitter circuit are either operated clocked and therefore not for suitable for all applications or have an asymmetrical one Switching behavior in which the switch-on time is considerably longer than the off time is. This asymmetry of the switching ver holding sense amplifiers with bipolar transistors in emitter circuit results from the pocket that only one very small voltage change on the order of about 0.2 V at the base of the bipolar transistor is necessary to the Turn off output current or collector current like this for example with a base-side voltage change of 0.8 V to 0.6 V can happen. The one for switching off the The switching time required for the collector current is therefore very short. On the other hand, it can happen that an input side closed logic network the basis of the bipolar trans sistors down to ground potential. In this Case the base potential of the bipolar transistor must be on switch the collector current in the above numerical example to a potential from above 0.6 V must be pulled up before the collector current begins to flow. This results in very different ones Switch-on and switch-off times of a BiCMOS sense amplifier with a bipolar transistor in emitter circuit according to the State of the art especially if at the entrance of the known sense amplifier due to extensive input logic circuits have a large capacity.

Die EP 2 13 032 A2 zeigt in ihrer Fig. 4 bereits einen Lese verstärker, der neben einem in Emitterschaltung betriebenen Bipolartransistor einen weiteren Transistor aufweist, dessen Steueranschluß mit dem Ausgang des Bipolartransistors (dessen Kollektor) verbunden ist und dessen Steuerstrecke zwischen der Basis des Bipolartransistors und einer Potential quelle liegt. Bei diesem weiteren Transistor handelt es sich gleichfalls um einen Bipolartransistor. Der Transistor ist mit seinem Emitter an den Emitter eines Bipolartransistors einer Pegelschieberschaltung angeschlossen. Ferner steht er über einen Widerstand mit dem Kollektor eines Bipolartran sistors einer Kompensationsschaltung in Verbindung, die eine Temperaturkompensation bewirken soll. In dieser Schaltung dient der Transistor zum Abschalten des Transistors der Pegelschieberschaltung sowie zum Verhindern der Sättigung des Transistors der Kompensationsschaltung für die Temperatur kompensation. Der ausgangsseitige Bipolartransistor, an dessen Kollektor ein Treiber für den Ausgangspuffer ange schlossen ist, wird in Sättigung betrieben.EP 2 13 032 A2 already shows in FIG. 4 a sense amplifier which, in addition to a bipolar transistor operated in an emitter circuit, has a further transistor whose control connection is connected to the output of the bipolar transistor (its collector) and whose control path between the base of the bipolar transistor and a potential source. This further transistor is also a bipolar transistor. The transistor has its emitter connected to the emitter of a bipolar transistor of a level shift circuit. Furthermore, it is connected via a resistor to the collector of a bipolar transistor transistor of a compensation circuit which is intended to effect temperature compensation. In this circuit, the transistor serves to switch off the transistor of the level shifter circuit and to prevent saturation of the transistor of the compensation circuit for the temperature compensation. The bipolar transistor on the output side, to the collector of which a driver for the output buffer is connected, is operated in saturation.

Aus der US 48 23 031 ist ein Leseverstärker in reiner MOS- Technologie bekannt, bei dem Ausgangstreibertransistorpaare von jeweils komplementären Typen in Reihe geschaltet sind, wobei das Gate des Feldeffekttransistorpaares der letzten Treiberstufe mit dem Gate eines Feldeffekttransistors ver bunden ist, dessen Drain-Source-Strecke zwischen Masse und dem Steuerknoten der ersten Stufe der ausgangsseitigen Treiber transistorpaare liegt. Ein logisches Array zieht den Knoten potentialmäßig nach unten, so daß die Trasistoren leitend werden, wodurch der Knoten verstärkt nach unten gezogen wird. Die hier durch den Transistor gebildete Schaltung ist also eine positive Rückkopplungsschaltung.From US 48 23 031 a sense amplifier in pure MOS Technology known in the output driver transistor pairs of complementary types are connected in series, the gate of the pair of field effect transistors of the last Driver stage with the gate of a field effect transistor ver is bound, its drain-source path between ground and the control node of the first stage of the output drivers transistor pairs lies. A logical array pulls that Nodes down potential so that the trasistors become conductive, causing the knot to be pulled down more becomes. The circuit formed here by the transistor is so a positive feedback circuit.

Die US 47 85 259 offenbart einen Ausleseverstärker für Speicher, der als Differenzialstufe ausgeführt ist. An den Ein gängen liegt ein Pegelhub von etwa 2,5 Volt an. Die bekannte Schaltung arbeitet nur mit einer bekannten, festliegenden Eingangsimpedanz. Durch geeignete Dimensionierung der Wider stände wird verhindert, daß eine zu starke Sättigung des Bipolartransistors auftritt. Innerhalb von integrierten Schal tungen streuen jedoch die Widerstandsparameter weit, so daß diese Schaltung nicht dazu geeignet ist, einen Sättigungszu stand mit Sicherheit auszuschließen.US 47 85 259 discloses a readout amplifier for Memory that is designed as a differential stage. To the one gears there is a level swing of approximately 2.5 volts. The well-known Circuit only works with a known, fixed Input impedance. By appropriate dimensioning of the contr is prevented that the saturation of the Bipolar transistor occurs. Inside of integrated scarf However, the resistance parameters vary widely, so that this circuit is not suitable for saturation stood with certainty to be excluded.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Leseverstärker der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß dieser ein im wesentlichen symmetrisches Einschalt- und Ausschaltverhalten auch dann zeigt, wenn dessen Eingang mit einer Gatterein richtung von hoher Komplexität verbunden ist.Based on this prior art, the present Invention, the object of a sense amplifier type mentioned so that this one in essential symmetrical switch-on and switch-off behavior also shows if its input with a gate direction of high complexity.

Diese Aufgabe wird bei einem Leseverstärker gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is performed with a sense amplifier according to the Ober Concept of claim 1 by the in the characterizing Part of claim 1 specified features solved.

Der erfindungsgemäß geschaltete erste Feldeffekttransistor spricht auf ein zu starkes Absinken des Basispotentiales an, da in diesem Fall aufgrund des Sperrens des Bipolartran sistors dessen Kollektorpotential ansteigt, wodurch die Gate-Source-Spannung des ersten Feldeffekttransistors an steigt, so bewirkt der resultierende Strom zur Basis des Bipolartransistors einen schnellen Anstieg des Basispoten tiales und folglich auch eine kurze Einschaltzeit, wenn der Eingang wieder hochohmig geschaltet wird. Da der Strom durch den ersten Feldeffekttransistor mit ansteigender Spannungs differenz zwischen dem Kollektor und der Basis des Bipolar transistors ansteigt, wird eine Kompensation einer eingangs seitigen kapazitiven und/oder Ohmschen Belastung auch in dem Fall erreicht, daß an den Eingang des Bipolartransistors eine Mehrzahl von parallel geschalteten Feldeffekttransistoren angeschlossen ist, die gemeinsam die Gattereinrichtung bilden. Wenn andererseits das Basispotential über einen vor bestimmten Wert von beispielsweise etwa 0,8 V ansteigt, wird der Bipolartransistor leitend. Da in diesem Fall dessen Kollektorpotential absinkt, sperrt der erste Feldeffekttran sistor, so daß ein zu starker, unerwünschter Sättigungszu stand des Bipolartransistor, der dessen Schaltgeschwindig keit vermindern würde, durch ein zweites Schaltungselement verhindert werden kann.The first field effect transistor switched according to the invention responds to an excessive decrease in the base potential, because in this case due to the blocking of the bipolar oil sistors whose collector potential rises, causing the Gate-source voltage of the first field effect transistor increases, the resulting current causes the base of the Bipolar transistor has a rapid rise in base potential tiales and consequently also a short switch-on time if the Input is switched to high impedance again. Because the flow through the first field effect transistor with increasing voltage difference between the collector and the base of the bipolar transistor rises, a compensation of an input capacitive and / or ohmic load the case that at the input of the bipolar transistor a plurality of field effect transistors connected in parallel is connected, which together is the gate device form. On the other hand, if the basic potential is above one certain value increases, for example about 0.8 V, is the bipolar transistor is conductive. Because in this case If the collector potential drops, the first field effect train blocks sistor, so that an excessive, undesirable saturation stood the bipolar transistor, the switching speed of which would reduce speed by a second circuit element can be prevented.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.Preferred developments of the invention are in the sub claims specified.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsge mäßen Leseverstärkers näher erläutert. Es zeigtBelow are with reference to the accompanying Drawings preferred embodiments of the fiction sense amplifier explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Leseverstärkers gemäß der Erfindung; Figure 1 shows a first embodiment of a sense amplifier according to the invention.

Fig. 2 eine Anwendung des ersten Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 auf eine Gattereinrichtung, die als NOR-Gatter geschaltet ist; FIG. 2 shows an application of the first exemplary embodiment according to FIG. 1 to a gate device which is connected as a NOR gate;

Fig. 3 bis 7 eine zweite, dritte, vierte, fünfte und sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leseverstärkers. FIGS. 3 to 7, a second, third, fourth, fifth and sixth embodiment of the sense amplifier according to the invention.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leseverstärkers, der in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist, einen npn- Bipolartransistor Q1 in Emitterschaltung, dessen Emitter mit Masse GND, dessen Basis mit einem Eingang E und dessen Kollektor mit einem Ausgang A des Leseverstärkers 1 verbunden ist. Zwischen der Basis des Bipolartransistors Q1 und Masse GND liegt eine komplexe Gattereinrichtung 2, die in ihrer Gesamtheit in Fig. 1 durch einen Schalter symbolisch wiedergegeben ist. Ein erster n-Kanal-MOS-Feldeffekttran sistor oder MOSFET 1 vom Anreicherungs-Typ (selbstsperrend) ist mit seinem Drain mit einer ersten Potentialquelle VCC verbunden und ist Source-seitig mit der Basis des Bipolar transistors Q1 verbunden. Das Gate des ersten MOSFET 1 ist mit dem Kollektor des Bipolartransistors Q1 verbunden.As shown in Fig. 1, an embodiment of a sense amplifier according to the invention, which is provided in its entirety with the reference numeral 1 , comprises an npn bipolar transistor Q 1 in emitter circuit, its emitter with ground GND, its base with an input E and its collector is connected to an output A of the sense amplifier 1 . Between the base of the bipolar transistor Q 1 and ground GND is a complex gate device 2 , which in its entirety is symbolically represented in FIG. 1 by a switch. A first n-channel MOS field effect transistor or MOSFET 1 of the enhancement type (normally off) is connected with its drain to a first potential source VCC and is connected on the source side to the base of the bipolar transistor Q 1 . The gate of the first MOSFET 1 is connected to the collector of the bipolar transistor Q 1 .

Ein zweiter n-Kanal-MOSFET M2 liegt Drain-seitig am Ausgang A, Source-seitig an der Basis des Bipolartransistors Q1 und Gate-seitig an der ersten Potentialquelle VCC. Der zweite MOSFET M2 ist gleichfalls von Anreicherungs-Typ. Ein dritter p-Kanal-MOSFET M3 vom Anreicherungs-Typ liegt Source-seitig an der ersten Potentialquelle VCC, Drain-seitig am Ausgang A und ist mit seinem Gate mit einem Steuereingang EN verbunden. Ein vierter n-Kanal-MOSFET M4 vom Anreicherungs-Typ liegt Drain-seitig am Ausgang, Source-seitig an Masse GND und ist mit seinem Gate gleichfalls an den Steuereingang EN angeschlossen.A second n-channel MOSFET M2 is on the drain side at the output A, on the source side at the base of the bipolar transistor Q 1 and on the gate side of the first potential source VCC. The second MOSFET M2 is also of the enhancement type. A third p-channel MOSFET M3 of the enhancement type is on the source side at the first potential source VCC, on the drain side at the output A and is connected with its gate to a control input EN. A fourth n-channel MOSFET M4 of the enhancement type is on the drain side at the output, on the source side at ground GND and is also connected with its gate to the control input EN.

Liegt an dem Steuereingang EN ein hohes Potential, so sind der dritte MOSFET M3 gesperrt und der vierte MOSFET M4 leitend, so daß der Leseverstärker 1 ausgeschaltet ist. Wenn das Potential am Steuereingang EN dem Massepotential GND entspricht, ist der Leseverstärker 1 betriebsbereit. Durch Anlegen des hohen Potentiales an den Steuereingang EN wird der Leseverstärker 1 ausgeschaltet, wenn er nicht benötigt wird, da in dessen eingeschaltetem Zustand ein statischer Strom fließt. If there is a high potential at the control input EN, the third MOSFET M3 is blocked and the fourth MOSFET M4 is conductive, so that the sense amplifier 1 is switched off. If the potential at the control input EN corresponds to the ground potential GND, the sense amplifier 1 is ready for operation. By applying the high potential to the control input EN, the sense amplifier 1 is switched off when it is not required, since a static current flows in its switched-on state.

Wie bereits erläutert, bildet die Kollektor-Basis-Spannung des Bipolartransistors Q1 die Gate-Source-Steuerspannung des ersten MOSFET M1, wodurch ein zu starkes Absinken des Basis potentiales dadurch verhindert wird, daß der erste MOSFET M1 bei entsprechendem Absinken des Basispotentiales einen Kompensationsstrom ID in die Basis des Bipolartransistors Q1 schickt.As already explained, the collector-base voltage of the bipolar transistor Q 1 forms the gate-source control voltage of the first MOSFET M1, as a result of which the base potential is prevented from dropping too much by the fact that the first MOSFET M1 has a compensation current when the base potential drops accordingly Sends ID into the base of the bipolar transistor Q 1 .

Andererseits sperrt der erste MOSFET M1 bei ansteigendem Basispotential aufgrund des absinkenden Kollektorpoten tiales, so daß in diesem Fall der Strom ID, der zur Basis fließt, zu Null wird. In diesem Fall erhält der Bipolar transistor Q1 nur noch einen geringen Basisstrom über den vorzugsweise gegenüber dem ersten Transistor klein dimen sionierten zweiten MOSFET M2. Weil der erste MOSFET M1 abgeschaltet wird, wenn das Ausgangspotential sinkt, kann somit die Sättigung des Bipolartransistors über den zweiten MOSFET M2 verhindert werden. Der erfindungsgemäß geschaltete erste Feldeffekttransistor spricht auf ein zu starkes Absinken des Basispotentiales an, da in diesem Fall aufgrund des Sperrens des Bipolartransistors dessen Kollektorpotential ansteigt, wodurch die Gate-Source-Spannung des ersten Feld effekttransistors ansteigt, so bewirkt der resultierende Strom zur Basis des Bipolartransistors einen schnellen Anstieg des Basispotentiales und folglich auch eine kurze Ein schaltzeit, wenn der Eingang wieder hochohmig geschaltet wird.On the other hand, the first MOSFET M1 blocks when the base potential rises due to the falling collector potential, so that in this case the current ID which flows to the base becomes zero. In this case, the bipolar transistor Q 1 receives only a small base current via the second MOSFET M2, which is preferably dimensionally small compared to the first transistor. Because the first MOSFET M1 is switched off when the output potential drops, the saturation of the bipolar transistor can be prevented via the second MOSFET M2. The first field-effect transistor switched in accordance with the invention responds to an excessive decrease in the base potential, since in this case the blocking potential of the bipolar transistor increases its collector potential, as a result of which the gate-source voltage of the first field-effect transistor increases, so the resulting current causes the base of the bipolar transistor a rapid increase in the base potential and consequently also a short switch-on time when the input is switched to high resistance again.

Bei geeigneter Dimensionierung des ersten und zweiten MOSFET M1, M2 kann am Ausgang A des Leseverstärkers 1 ein Pegelhub erzielt werden, der für eine direkte Ansteuerung eines CMOS- Inverters ausreichend ist.With a suitable dimensioning of the first and second MOSFETs M1, M2, a level swing can be achieved at the output A of the sense amplifier 1 , which is sufficient for direct control of a CMOS inverter.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann in einem Anwendungsbeispiel die Gattereinrichtung durch eine Mehrzahl von parallel geschalteten n-Kanal-MOSFETs Mi bis Mj gebildet werden, die jeweils Drain-seitig mit der Basis des Bipolartransistor Q1 und Source-seitig mit Masse GND verbunden sind. Die Gates dieser Feldeffekttransistoren Mi bis Mj bilden Eingänge Ai bis Aj der Gattereinrichtung 2.As shown in FIG. 2, in one application example, the gate device can be formed by a plurality of n-channel MOSFETs Mi to Mj connected in parallel, each on the drain side with the base of the bipolar transistor Q 1 and on the source side with ground GND are connected. The gates of these field effect transistors Mi to Mj form inputs Ai to Aj of the gate device 2 .

Im Beispielsfall liegt zwischen dem Kollektor des Bipolar transistors Q1 und dem Ausgang A des Leseverstärkers 1 ein Inverter 3.In the example, there is an inverter 3 between the collector of the bipolar transistor Q 1 and the output A of the sense amplifier 1 .

Die bei einem Ausführungsbeispiel verwendete Kanalbreiten W und Kanallängen L der Feldeffekttransistoren M1, M2, M3, M4, Mi, . . . Mj weisen folgende Beziehung auf:The channel widths W used in one embodiment and channel lengths L of the field effect transistors M1, M2, M3, M4, Wed,. . . Mj have the following relationship:

Hierbei stellt U eine beliebige Längeneinheit dar und kann ein Mikrometer sein.Here U represents any length unit and can be a micrometer.

Nachfolgend werden das zweite bis sechste Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 bis 7 erläutert. Mit dem ersten Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 1 übereinstimmende Schaltungs elemente und Schaltungskonfigurationen sind mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet und bedürfen daher keiner erneuten Erläuterung. Es werden daher lediglich Abweichungen des zweiten bis sechsten Ausführungsbeispieles gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.The second to sixth exemplary embodiments according to FIGS. 3 to 7 are explained below. From the first operation example shown in FIG. 1 elements matching circuit and circuit configurations are denoted by the same reference numerals, and therefore do not require re-explanation. Therefore, only deviations of the second to sixth exemplary embodiments from the first exemplary embodiment are described.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 liegt zwischen der Source des ersten MOSFET M1 und der Basis des Bipolartransistor Q1 eine Diode D, die in Durchlaßrichtung für den Strom ID, der zur Basis des Bipolartransistors Q1 fließt, gepolt ist. Diese Diode D bewirkt eine Vergrößerung des Pegelhubes am Schaltungsausgang A.In the second exemplary embodiment according to FIG. 3, between the source of the first MOSFET M1 and the base of the bipolar transistor Q 1 there is a diode D, which is polarized in the forward direction for the current ID flowing to the base of the bipolar transistor Q 1 . This diode D causes an increase in the level swing at circuit output A.

Falls ein statischer Strom hingenommen werden kann und somit auf ein Ausschalten bzw. Betriebsbereitschalten des Lesever stärkers 1 verzichtet werden kann, kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 der dritte MOSFET M3 mit seinem Gate gegen Masse GND geschaltet und somit ständig eingeschaltet werden, wobei der vierte MOSFET M4 entfallen kann.If a static current can be accepted and thus switching off or ready to operate the amplifier 1 can be dispensed with, according to the second exemplary embodiment according to FIG. 4 the third MOSFET M3 can be switched with its gate to ground GND and thus be switched on continuously, whereby the fourth MOSFET M4 can be omitted.

Unter der soeben genannten Voraussetzung kann auch der dritte MOSFET M3 durch einen zweiten Widerstand R2 ersetzt werden, der zwischen der ersten Potentialquelle VCC und dem Kollektor des Bipolartransistors Q1 geschaltet ist. Auch hier entfällt der vierte MOSFET M4.Under the condition just mentioned, the third MOSFET M3 can also be replaced by a second resistor R 2 , which is connected between the first potential source VCC and the collector of the bipolar transistor Q 1 . The fourth MOSFET M4 is also omitted here.

Gleichfalls kann der zweite MOSFET M2 durch einen ersten Widerstand R1 ersetzt werden, der zwischen dem Kollektor und der Basis des Bipolartransistors Q1 geschaltet ist, wie dies aus Fig. 6 ersichtlich ist.Likewise, the second MOSFET M2 can be replaced by a first resistor R 1 , which is connected between the collector and the base of the bipolar transistor Q 1 , as can be seen from FIG. 6.

Wie anhand der sechsten Ausführungsform des erfindungsge mäßen Leseverstärkers gemäß Fig. 7 verdeutlicht wird, können auch der zweite und dritte MOSFET M2, M3 durch einen ersten und zweiten Widerstand R1, R2 ersetzt werden, wobei in diesem Fall der vierte MOSFET M4 entfallen kann. Der erste Widerstand R1 liegt zwischen der Basis und dem Kollektor des Bipolartransistors Q1. Der zweite Widerstand R2 liegt zwischen dem Kollektor des Bipolartransistors Q1 und der ersten Potentialquelle VCC.As is illustrated with reference to the sixth embodiment of the erfindungsge MAESSEN sense amplifier according to Fig. 7, also the second and third MOSFET M2 may be replaced M3 by a first and second resistors R 1, R 2, it being possible omitted in this case the fourth MOSFET M4 . The first resistor R 1 lies between the base and the collector of the bipolar transistor Q 1 . The second resistor R 2 lies between the collector of the bipolar transistor Q 1 and the first potential source VCC.

Für den Fachmann ist offensichtlich, daß bei vorzeichenmäßig umgekehrten Potentialverhältnissen Feldeffekttransistoren und ein Bipolartransistor des entgegengesetzten Leitfähig keitstypes eingesetzt werden können. It is obvious to the person skilled in the art that at signed reverse potential relationships field effect transistors and a bipolar transistor of the opposite conductivity can be used.

Die erfindungsgemäße Leseverstärker dient zwar vorzugsweise zur Erfassung des Pegels bei Gatterstrukturen von hoher Komplexität, jedoch kann der erfindungsgemäße Leseverstärker gleichfalls zum Erfassen von Pegeln einfacher Gatterstrukturen verwendet werden.The sense amplifier according to the invention is preferably used to detect the level of gate structures of high Complexity, however, the sense amplifier according to the invention likewise for the detection of levels of simple gate structures be used.

Claims

1. sense amplifier with a bipolar transistor (Q 1 ) in the emitter circuit, the base of which with a gate device ( 2 ) for reading an output level thereof and the collector of which is in operative connection with a sense amplifier output (A), characterized by
a field effect transistor (M1), the drain-source path on the one hand with a first potential source (VCC) and on the other hand with the base of the bipolar transistor (Q 1 ) and the gate of which are connected to the sense amplifier output (A), and
a circuit element (M2; R 1 ) that allows current to flow between the base and the collector of the bipolar transistor (Q 1 ).

2. Sense amplifier according to claim 1, characterized in that the circuit element is a further field effect transistor (M2), the drain-source path between the base and the collector of the bipolar transistor (Q 1 ), and the gate with a first constant potential is acted upon.

3. Sense amplifier according to claim 2, characterized in that the gate of the further field effect transistor (M 2 ) is connected to the first potential source (VCC).

4. Sense amplifier according to claim 1, characterized in that the circuit element is a first resistor (R 1 ) which lies between the base and the collector of the bipolar transistor (Q 1 ).

5. Sense amplifier according to one of claims 1 to 4, characterized by a further circuit element (M 3 ; R 2 ) which is connected between the collector of the bipolar transistor (Q 1 ) and the first potential source (VCC).

6. Sense amplifier according to claim 5, characterized in that the further circuit element is a second resistor (R 2 ).

7. Sense amplifier according to claim 5, characterized in that the second circuit element is a third field effect transistor (M 3 ), the gate of which is acted upon by a second constant potential (GND).

8. sense amplifier according to claim 5, characterized in that
that the further circuit element is a third field effect transistor (M 3 ) of a first conductivity type (p),
that a fourth field effect transistor (M 4 ) of a second conductivity type (n) with its drain-source path is connected to the collector of the bipolar transistor (Q 1 ) and to a second potential source (GND), and
that the gates of the third and fourth field effect transistors (M 3 , M 4 ) are connected to an input (EN) for operating the switching amplifier of the sense amplifier ( 1 ).

9. Reader amplifier according to one of claims 1 to 8, characterized by a between the base of the bipolar transistor (Q 1 ) and the drain-source path of the first field effect transistor (M 1 ) connected diode (D).

10. Sense amplifier according to one of claims 1 to 9, characterized in that the gate of the first field effect transistor (M 1 ) is connected directly to the collector of the first bipolar transistor (Q 1 ).