JP2737686B2 - 不揮発性メモリにおけるデータ・ローディング・ノイズ抑制の方法及び回路 - Google Patents

不揮発性メモリにおけるデータ・ローディング・ノイズ抑制の方法及び回路

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JP2737686B2 JP5377795A JP5377795A JP2737686B2 JP 2737686 B2 JP2737686 B2 JP 2737686B2 JP 5377795 A JP5377795 A JP 5377795A JP 5377795 A JP5377795 A JP 5377795A JP 2737686 B2 JP2737686 B2 JP 2737686B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性メモリにおけ
るデータ・ローディング・ノイズを抑制するための方法
及び回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知の通り、融通性、低消費、ノイズ抵
抗(immunity)を特徴とするメモリの需要が高
まっているが、このような特性を同時に達成することは
非常に困難である。一方を達成しようとすると、他方を
犠牲にしなければならないからである。従って、技術的
生産面での効果と、すべての用途に適した全面的な解決
を果すことは不可能であるということに留意すると、ト
レードオフは避けられない。
【0003】例えば、タイマーは、消費の低減には有用
であるが、いつも融通性がないため、静的アーキテクチ
ュアによってまかなう方が好都合な幾つかの不可欠な技
術的変更にはうまく対応できない。
【0004】さらに、時限アーキテクチュアの場合、あ
る種のノイズ、浪費、速度の問題解決にはなるが、ライ
ンが定常状態に至るまで時間をかけてよい状況に限られ
ている。
【0005】こうした要因と、その他数多くの要因(遅
い位置指定、コンポーネント特性シフト、局所的な均一
ではない動き等)に留意して、メモリの特性に従ってロ
ード・パルスの持続時間を調整するタイマーが提案され
ており、これらは、特開平8−45289号に説明され
ている。このアーキテクチュアは時限方式(低消費、低
速)の利点を活用するものであるが、同時に低速装置、
又は非定型的なパラメータを持つ装置を回復したり、正
しい定常レベルに到達するのが遅いラインを頻繁にリセ
ットするのに用いられる。
【0006】他方、データを出力回路にロードするとき
のノイズを大きく低減するためには、持続時間ができる
だけ短いロード・パルスを発生させる必要がある。例え
ば、通常は、出力回路を内部メモリ回路に対し切断した
状態にし、実際にデータをロードするときに、極く短時
間の接続に限定している(特開平8−45289号)。
しかし、上記のノイズ特性は、ロード・パルスが非常に
短いことに専ら依存しており、ロード・パルスの持続時
間が速度の遅い装置や状況を回復するために延長される
と、上記ノイズ特性は失われたり、少くともかなり弱く
なる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一方
では、良好なノイズ特性を達成し、他方では、本質的に
遅いかまたは、少なくとも特定の動作状態においては遅
い装置を使用できるタイマーを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、不揮発
性メモリにおけるデータ・ローディング・ノイズを抑制
する方法と回路が提供されることになり、これについて
は、それぞれ請求項1と5に請求されている通りであ
る。
【0009】実際には、本発明によれば、ロード・パル
スの持続時間は、メモリの必要に応じて変調され、出力
バッファとアドレスバッファの出力はロード・パルスに
よってある時間イネーブルとなるパルスにより短時間の
間凍結される。その結果、大半の出力回路とアドレス
は、バッファに格納されているデータを変えることなく
切り替わり、次いで、遅い位置指定や状況と関係のある
データ(極くわずかな要素しか切り替えないときは、目
立ったノイズは発生しない)が送信され、収集される。
【0010】
【実施例】図1のNo.1は、概略が示されている不揮
発性の、ブラッシュ型メモリ100のタイミング回路形
成部分であり、その中の回路1によって計時されている
ほんの一部を示している。より具体的に言えば、メモリ
100のうち図1が示している内容は、外部アドレス・
バス101、アドレス増幅装置102、内部アドレス・
バス103、メモリ・セル・アレイ104、増幅装置1
05、データ増幅装置106、データ・バス107、ラ
ッチ型出力装置108である。
【0011】アドレス増幅装置102は、多数のバッフ
ァから成っており、外部アドレス・バス101と入力接
続されており、内部アドレス・バス103と出力接続さ
れている。装置102はアドレス・フィードバック・バ
ス109によってフィードバック制御されている。10
9は多数のラインから成っており、ラインに沿って単一
の制御信号によって制御されるスイッチが設けられてい
るが、その中の1つだけがNチャネルトランジスタ11
0の形で図示されており、そのゲート端子は信号Nを与
えるライン111に接続されている。ライン109によ
るフィードバックにより、装置102のバッファに格納
されているデータは、ノイズがある場合、出力バス10
3又はバス101ではスイッチングされず、以前の値に
“凍結”されたままとなる。内部アドレス・バス103
はアドレス解読セクション112に接続されている。
【0012】アレイ104と増幅器105はバス115
によって接続されている。装置105(多数のセンス増
幅器から成っている)とデータ増幅器106はバス11
6によって接続されている。増幅装置106(多数のバ
ッファから成る)はデータ・フィードバック・バス11
7によってフィードバック制御されている。117は多
数のラインから成っており、ラインに沿って単一の制御
信号によって制御されるスイッチが設けられているが、
その中の1つの118だけが図示されており、制御入力
はライン111に接続されている。ライン109の場合
のように、フィードバック・ライン117は、スイッチ
118が閉じられている限り、装置106の出力バッフ
ァに格納されているデータをブロックする。この場合、
出力装置108の切替えによってデータ・バス107に
発生するノイズとは関係がない。その理由は、装置10
6のバッファ出力が装置105のセンス増幅器出力に関
して非常に大きなインピーダンスを示すからである。
【0013】データ・バス107も多数のラインから成
っており、単独の信号によって制御される多数のスイッ
チが設けられているが、その中の1つである120だけ
が図示されている。スイッチ120の制御端子は、デー
タをロードするのに要する時間を除き、データ・バス1
07を正常に中断するため、ロード信号Lを与えるライ
ン122に接続されている。
【0014】出力装置108は多数の出力回路から成っ
ており、各回路は2つの入力123,124を設けてい
る。入力123はデータ・バス107の関連ラインに接
続されており、入力124は共通起動信号OEを与える
起動ラインに接続されている。各出力回路の場合、出力
装置108も2つの出力125,126を設けており、
2つのトランジスタ127,128の関連ゲート端子に
接続されている。Pチャネル・トランジスタ127の場
合、ソース端子は電源(VDD)に、ドレイン端子は出
力ノード129に接続されている。Nチャネル・トラン
ジスタ128のドレイン端子もノード129に接続され
ており、ソース端子は接地されている。
【0015】回路1は、入力3がライン122に接続さ
れているシングルショット(単安定素子)回路を有す
る。シングルショット回路2は信号Lのトレーリング・
エッジによって起動されるが、出力側でパルス信号EN
Dを発生させる。ENDは、実質的には非対称遅延フリ
ップ・フロップによって形成されている同期用非対称遅
延ブロック4のリセット入力Rに送られる。ブロック4
は、メモリ100の他のセクションが発生し、データ・
リード・フェーズを起動する同期信号SYNCと共に与
えられる第2のセット入力Sを設けている。
【0016】ブロック4はリセット要求に迅速に応答す
るが、起動要求には事前に決められた遅延に従って応答
する。その目的のために、SYNCパルスのリーディン
グ・エッジを受信すると、直ぐにリセット状態に切り替
わり、同じパルスのトレーリング・エッジを受信したと
きに、一連の遅延要素を制御する。一連の遅延要素によ
って決定された遅延の終りに、ブロック4の出力は
“高”に切り替わり、信号Rを受信したとき、またはリ
セット信号Rを受信する前に第2のSYNCパルスを受
信すると、“低”にリセットされる。
【0017】ブロック4の出力(データシミュレート信
号SPを与える)はノード5に接続されており、制御ス
イッチ6を介して、出力類似回路8の1つの入力7に接
続されている。回路8の場合、第2の入力9がインバー
タ11を介してノード5に接続されており、インバータ
11の出力は信号SSを与えるノード10を定義してい
る。出力類似回路8は、全く同じ伝搬遅延を再生するた
めに、装置108を構成する出力回路と同じ構造をして
おり、装置108の出力回路のように、2つの出力を設
けている。この出力はNANDゲート15と関連トラン
ジスタ16,17に接続されている。Pチャンネル・ト
ランジスタ16の場合、短絡されたドレインとソース端
子は電源ラインVDDに接続されているが、トランジス
タ17の場合、短絡され、接地されたドレイン及びソー
ス端子はトランジスタ127,128と同じ形状をして
おり、そのキャパシタンスをシミュレートしている。
【0018】NANDゲート15の出力(信号EPを与
える)は、ANDゲート18の1つの入力とパルス持続
時間変調ブロック20の1つの入力19に接続されてい
る。AND回路18は、ノード5に接続されている第2
の入力と、信号Nが与えられるライン111に接続され
ている出力とを設けている。ブロック20はノード10
に接続されている第2の入力21を設けている。入力2
2〜25は信号SB,VIN,SC,CNTと共に与え
られる。
【0019】上記で引用した特開平8−45289号に
詳しく説明されている通り、ブロック20は、信号S
B,SC,CNTの論理値及び供給電圧と関係がある電
圧VINの値を基に、ライン122に接続されている出
力29側で信号Lを発生する。信号Lは信号Nのリーデ
ィング・エッジと完全に同期しているリーディング・エ
ッジを設けており、持続時間は回路の状態によって決ま
る。より具体的に言えば、ロード・パルスの延長が不可
であり(CNTが“低”である)、電圧VINが定格値
であり、回路が低電力動作モード(待機、信号SBが
“低”である)でなく、かつ、静的動作モードが要求さ
れていないならば(SCが“低”である)、信号Lのト
レーリング・エッジが信号Nと同時に生じる。逆に、ロ
ード・パルスの延長が可(CNTが“高”である)であ
るか、臨界動作モードの終りであれば、図2を参照して
以下に述べるように、信号Lのトレーリング・エッジは
Nに関して遅延する。他方、静的動作モードが要求され
るか(SCが“高”である)、回路が待機モードにある
か(SBが“高”である)、又は電圧VINが事前に決
められたしきい値以下であるならば、信号Lは、システ
ムが上記の状態にある限り、“高”のままであるが、関
連信号SC,SB、またはVINのリターンが受入れ可
能なしきい値レベルに切り替えられた場合、遅延して
“低”に戻る。
【0020】図2を参照して回路動作をここで説明す
る。最初は、パルス持続時間の延長が不可の場合である
(CNTが“低”である)ことを想定する。アイドル状
態のときは、信号SYNC,SP,N,L,ENDは
“低”であり、信号SS,EPは“高”である。瞬間t
でメモリ100はSYNC信号を与え、ブロック4
(及びアレイ100の事前充電と評価の時間)によって
決められた遅延を行い、信号SPが切り替わる(瞬間t
)。その結果、AND回路18が切り替わり、その出
力信号Nは“高”に、信号SSは“低”に、ロード信号
Lは“高”に切り替わり、スイッチ6,110,11
8,120は“閉”となる。スイッチ6が“閉”となる
と、データシミュレーション信号SPが出力類似回路8
の入力7に送出され、またスイッチ118を“閉”とし
て、装置106の出力バッファの望ましくないスイッチ
ングが凍結されて実施されなくなる。同時に、装置10
6の出力バッファ内で凍結されているデータの出力回路
(装置108)への送信が始まる。従って、108は切
り替わる。すでに述べたように、この段階では、出力バ
ッファはスイッチングが行われないため、スイッチング
(出力回路の容量性要素の充電と放電による高電流と関
連があり、増幅器105における電圧レベルを変えるこ
ともある)によって発生するノイズがデータに損傷を与
えることはない。同様に、装置102で増幅されたアド
レスも凍結され、読取り中にアドレス指定されたメモリ
位置のスイッチングは行われない。
【0021】信号SPは、同じように、出力回路108
のデータと同時に出力類似回路8に伝搬し、伝搬の終り
に、出力類似回路8の出力が“高”に切り替わり、NA
ND回路15(瞬間t)を切り替え、信号EPが
“低”に切り替わり、AND回路18を切り替え、信号
Nが“低”に戻り、スイッチ6,110,118を
“開”にする。信号EPの切替えはブロック20によっ
て検出される。パルス持続時間延長機能が作動していな
いため、ロード信号Lが“低”に切り替わり、スイッチ
120が“開”となり、データ・ローディング段階が終
了する。従って、データ・ローディング段階は、出力回
路108におけるデータの伝搬に必要な時間だけ、正確
に続く。出力回路108は、格納データが変更されず
に、記憶された状態のままであり、ノイズによって影響
を受けることはない。
【0022】信号Lのトレーリング・エッジを受信する
と、シングル・ショット回路2はブロック4をリセット
するため、出力側でパルス(END信号)を発生させ
る。所定の遅延により、瞬間tにおいて信号SPが
“低”に戻るため、信号SSが“高”に切り替わり、出
力類似回路8がリセットされる。所定の遅延後に、回路
8の出力が“低”に切り替わり、回路15が切り替えら
れるため、信号EPは“高”に切り替って初期状態を復
元する(瞬間t4)。
【0023】他方、初期状態が復元される(瞬間t
前に、SYNC信号パルスを受信すると、ブロック4は
即刻リセット状態に切り替わり、読取りフェーズを開始
し、各SYNC信号パルスが一定の遅延を伴って読取り
サイクルを開始することを保証する。
【0024】SYNCパルスを受信し、信号CNTが
“低”であり、静的、待機、もしくは低電力動作状態が
存在しなければ、必ず上記の動作が繰り返される。
【0025】ロード信号の延長が可であれば、以下に述
べるように、信号Nパルスの終了後であっても、出力回
路装置108へのデータ・ローディングは続く。
【0026】信号CNTが瞬間tで“高”に切り替っ
たとする。前記の通り、この場合は、SYNCパルス
(瞬間t)を受信すると、信号SPは所定の遅延(瞬
間t)を伴って“高”に、SSは“低”に、信号Nと
Lは“高”に切り替わり、スイッチ6,110,11
8,120は“閉”になる。出力類似回路8におけるデ
ータ・シミュレーション信号と出力装置108における
データの送信が始まる。同時に、アドレス・バッファ1
02と出力バッファ106のデータは凍結されてノイズ
抵抗力を備える。
【0027】前記の通り、回路8とNANDゲート15
の出力が切り替わると、信号EPは“低”(瞬間t
に切り替わり、信号Nパルスは終了し、スイッチ6,1
10,118は“開”となる。しかし、この場合は、ロ
ード信号Lは“高”、スイッチ120は“閉”の状態で
あるため、他のものに遅れてスイッチングしたセンス増
幅器によって提供される遅延データは、装置106の出
力バッファから装置108の対応する出力回路にロード
できる。
【0028】このことは、バス107(D107)と出
力装置108(DOUT)の出力側におけるデータのプ
ロットを示している図3を参照して説明されている。実
線で示されている通り、バス107のデータD107
大部分はセンス増幅器105による評価フェーズの終り
で切り替わり、この切替りは、一般には、瞬間t12
終了すると想定されている。ブロック4が標準評価時間
を基に決定する瞬間tでは、信号NとLのパルスが出
力装置108へのデータ・ローディングを同時に始め、
その出力が切替え(データDOUT)を開始する。すで
に述べた通り、多数の回路の切替えはバッファ106に
格納されているデータに損傷を与える可能性がある高電
流と関連があるが、この可能性はバッファ106のデー
タを凍結することによって防止されている。出力回路1
08の出力が完全に切り替ると(出力類似回路8の出力
が完全に切り替わることに対応している)、パルスNは
終了する。その途中又はその後に、増幅器105が切り
替わると、これは、図3の瞬間t13において点線で示
されている通り、出力バッファに伝搬されることにな
る。しかし、関連する電流が少量であることから、関連
出力回路(瞬間t14)の切替えが引き続き生じても、
損傷は発生しない。
【0029】瞬間tにおいては、信号Lが“低”に切
り替わるため、スイッチ120は“開”となり、出力回
路がバッファ装置106から分離される。先に述べた場
合のように、信号Lのトレーリング・エッジによってシ
ングル・ショット回路2が作動してEND信号パルスを
発生させ、ブロック4をリセットする。所定の時間(瞬
間t10)が経過すると、SPとSSが切り替わり、出
力類似回路8をリセットする。瞬間t11において、信
号EPも“高”に切り替わり、回路1をアイドル状態に
復元する。
【0030】説明した回路の利点は次の通りである。第
一に、融通性とノイズ抵抗があるタイミングが設けられ
ており、これは、現在のデータが出力回路の切替えによ
って損傷を受けるおそれがあるとき、ブロック状態にさ
れる最も重要な個所に作用する。また、同時に、低速要
素のデータをロードする必要があるときは、ローディン
グ・フェーズを必要なだけ保持する。さらに、出力装置
108と増幅装置106の接続がローディング・フェー
ズの終りで切断され、データに影響を与えるライン上の
ノイズを防止する。
【0031】データ(及びアドレス)バッファを凍結す
るための信号はロード信号と完全に同期が取られてお
り、データがローディング時に凍結されることを保証し
ている。さらに、ロード信号(装置105の大部分のセ
ンス増幅器のデータが読み取られる間だけ、同期回路4
を介して起動される)は、メモリの特性が許容する出力
切替えを保証する最小接続時間に設定される。これは、
出力類似回路8のおかげであり、必要なときに限り延長
される(例えば、既存の臨界状況のときで、メモリが定
常値に到達するのに遅延があったり、低速要素が存在す
るとき)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるタイミング回路の実施例である。
【図2】図1の回路における各種信号の作図である。
【図3】各種信号対データ交換の作図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カーラ マリア ゴラ イタリー国, サン ジョバンニ セス ト 20099 ビア ベッカーリア, 5 番地 (72)発明者 マルコ マッカローネ イタリー国, パレストロ 27030 ビ ア フォルネース, 8番地 (72)発明者 マルコ オリヴォ イタリー国, ベルガーモ 24100 ビ ア トレマナ, 13−デー番地 (56)参考文献 特開 平5−298897(JP,A) 特開 昭62−177790(JP,A) 特開 平5−114290(JP,A) 特開 平5−81888(JP,A) 特開 平5−210983(JP,A) 特開 平1−273295(JP,A)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ増幅装置(106)から出力要素
    (108)へデータをロードするためのデータ・ローデ
    ィング信号(L)を起動するステップと、 該ステップと同時にノイズ抑制信号を起動するステップ
    と、 前記出力要素のスイッチング遅延時間とほぼ同じ抑制時
    間だけ該データ増幅装置(106)の切替えを阻止する
    ステップと、 データシミュレーション信号(SP)を発生するステッ
    プと、 前記出力要素(108)と同等の出力類似回路(8)へ
    の該データ・シミュレーション信号のローディングを、
    該出力要素へのデータ・ローディングを起動するステッ
    プと同時に起動するステップと、 該出力類似回路における該データシミュレーション信号
    の伝搬後に該データ増幅装置(106)の切替え阻止を
    解除するステップとを有することを特徴とする不揮発性
    メモリのデータ・ローディング・ノイズ抑制方法。
  2. 【請求項2】 アドレス増幅装置(102)からアドレ
    ス処理装置(112)へのアドレス・ローディングを起
    動し、同時に前記抑制時間だけ該アドレス増幅装置の切
    替えを阻止するステップを有することを特徴とする請求
    項1の方法。
  3. 【請求項3】 前記抑制時間の終りに、該データ増幅装
    置(106)の切替え阻止を解除するために、前記ノイ
    ズ抑制信号の作動を停止し、作動しているローディング
    信号を保持するステップを有することを特徴とする請求
    項1又は2の方法。
  4. 【請求項4】 接続ライン(107)によって相互に接
    続されているデータ増幅装置(106)と出力要素(1
    08)を有する不揮発性メモリ(100)のためのデー
    タ・ローディング・ノイズ抑制回路(1)であって、 起動信号(SP)を発生させる起動手段(4)と、 起動入力を該起動手段に接続させ、ローディング信号
    (L)を発生させるローディング発生手段(20)と、 該ローディング信号を検出したときに、前記データ増幅
    装置(106)から前記出力要素(108)へのデータ
    ・ローディングを起動する出力起動手段(120)と、
    を有するデータ・ローディング・ノイズ抑制回路(1)
    において、 前記起動手段(4)に結合する起動入力を有し前記ロー
    ディング信号(L)と同時に起動されるノイズ抑制信号
    (N)を発生させる抑制信号発生手段(18)と、 前記ノイズ抑制信号により制御され前記データ増幅装置
    (106)に接続されて前記データ増幅装置のスイッチ
    ングを前記ノイズ抑制信号(N)が存在するときに阻止
    するデータ阻止手段(117,118)と、 前記出力要素(108)の切替遅延の終了時に、前記抑
    制信号発生手段(18)のための作動停止信号(EP)
    を発生する作動停止手段(8)と、 をふくむノイズ抑制手段(8,18,117,118)
    を有することを特徴とする、データ・ローディング・ノ
    イズ抑制回路(1)。
  5. 【請求項5】 アドレスライン(103)によって接続
    されているアドレス増幅装置(102)とアドレス処理
    装置(112)を有し、該アドレス増幅装置(102)
    に接続されて、前記ノイズ抑制信号(N)が存在すれ
    ば、該アドレス増幅装置(102)の切替えを不能にす
    るアドレス阻止手段(109,110)を有することを
    特徴とする請求項4記載の回路。
  6. 【請求項6】 前記起動手段がデータ・シミュレーショ
    ン信号(SP)を発生させるシミュレーション信号発生
    手段(4)を有し、前記作動停止手段が入力(7)を、
    前記ノイズ抑制信号(N)によって制御される切替え手
    段(6)を介して、前記シミュレーション信号発生手段
    (4)に接続させている、前記出力要素(8)と同様
    の、出力類似回路(8)を有することを特徴とする請求
    項4又は5の回路。
  7. 【請求項7】 前記ローディング発生手段が第一の入力
    (21)を前記シミュレーション信号発生手段(4)
    に、第二の入力(19)を前記作動停止手段(8)に接
    続させ、第三の入力(25)に延長制御信号(CNT)
    を受信し、出力(29)を前記出力起動手段(120)
    に接続させ、前記ローディング信号(L)を前記ノイズ
    抑制信号(N)と同時に作動させ、前記延長制御信号
    (CNT)が存在しなければ、前記ノイズ抑制信号と同
    じ持続時間を与え、前記延長制御信号が存在すれば、よ
    り長い持続時間を与えるローディング延長手段を有する
    ことを特徴とする請求項6の回路。
  8. 【請求項8】 前記ローディング延長手段(20)の前
    記出力(29)が前記シミュレーション信号発生手段
    (4)のリセット入力に接続され、前記ローディング信
    号(L)が不能になると、前記制御回路(1)をリセッ
    トすることを特徴とする請求項7の回路。
  9. 【請求項9】 前記出力起動手段が、前記データ増幅装
    置(106)と前記出力要素(108)を接続し、制御
    入力を前記ローディング延長手段(20)の出力(2
    9)に接続させているデータライン(107)に沿って
    配置されている制御スイッチ(120)を有することを
    特徴とする請求項7又は8の回路。
  10. 【請求項10】 前記データ阻止手段が、前記データ増
    幅装置(106)の入出力を接続しているフィードバッ
    ク・ライン(117)と、前記フィードバック・ライン
    に沿って配置されており、前記ノイズ抑制信号(N)を
    入力する制御入力を有する制御スイッチ手段(118)
    を有することを特徴とする上記請求項4から9までのい
    ずれか1つの請求項の回路。
  11. 【請求項11】 前記シミュレーション信号発生手段
    (4)が非対称遅延メモリ要素を有し、外部制御信号
    (SYNC)を受信した後、予め定められる遅延を伴っ
    て前記データシミュレーション信号(SP)を発生させ
    て、迅速にリセット状態に切り替わることを特徴とする
    上記請求項6から10までのいずれか1つの請求項の回
    路。
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