JP5068915B2 - 精度が改善された多出力電流ミラー - Google Patents
精度が改善された多出力電流ミラー Download PDFInfo
- Publication number
- JP5068915B2 JP5068915B2 JP2002511465A JP2002511465A JP5068915B2 JP 5068915 B2 JP5068915 B2 JP 5068915B2 JP 2002511465 A JP2002511465 A JP 2002511465A JP 2002511465 A JP2002511465 A JP 2002511465A JP 5068915 B2 JP5068915 B2 JP 5068915B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current mirror
- transistors
- output current
- partial
- mirrored
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract description 3
- 108091027977 Mir-200 Proteins 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/26—Current mirrors
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C27/00—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
- G11C27/005—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values with non-volatile charge storage, e.g. on floating gate or MNOS
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
- G11C11/5621—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using charge storage in a floating gate
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
- G11C11/5621—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using charge storage in a floating gate
- G11C11/5642—Sensing or reading circuits; Data output circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C2211/00—Indexing scheme relating to digital stores characterized by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C2211/56—Indexing scheme relating to G11C11/56 and sub-groups for features not covered by these groups
- G11C2211/563—Multilevel memory reading aspects
- G11C2211/5634—Reference cells
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C2211/00—Indexing scheme relating to digital stores characterized by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C2211/56—Indexing scheme relating to G11C11/56 and sub-groups for features not covered by these groups
- G11C2211/564—Miscellaneous aspects
- G11C2211/5645—Multilevel memory with current-mirror arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に電流ミラーに関し、特に、精度が改善された多出力電流ミラーに関する。
【0002】
【従来の技術】
電流ミラーは、多くの回路の基本的構成要素であって、1つのエレメントに流れる与えられた電流が他のエレメントで複製されることを可能にする。ミラーの精度は、元の電流のレベル、またはその所定の倍数がどれだけ精密に再生されるかにより決まる。多出力電流ミラーでは、元の電流の1つより多いコピーが出力として与えられる。
【0003】
従来技術の多出力電流ミラーの1例が図1に示されており、それは多レベル・メモリ・セルの読み出しに応用される。この構成では、読み出し動作中、電流Icellがアドレス指定されているセル30を通って流れる。この電流のレベルは該メモリ・セルが(k+1)個の状態のうちのどれにあるかによる。この状態を確かめるために、該電流は電流ミラー10でk回再生されて電流I1,I2,…,Ik を生じさせる。このとき一連のトランジスタ41,42,…,49のうちの1つがそれぞれの電流を受け取るようにされ、各々それぞれの基準値Iref1,Iref2,…,Irefkにより制御され、これによりIrefsに対するIcellの値を感知する一連の基準回路として作用する。これは、k個の電流Iiがk個の基準レベルと比較されることを可能にし、その結果はk個のセンス増幅器SAiにより決定される。図1の回路は米国特許第5,172,338号から改造されており、これはこの言及によりこれに明確に取り入れられるが、ここでそれと、その幾つかの変化形とがより詳しく記述される。図1のこれらの周辺部分の特別の細部は、多出力電流ミラー10についての環境を与える以外は、ここでは特に重要ではない。電流ミラー10の関連のある特性は、それが元の基準電流、ここではIcell、を劣化させることなく電流I1 −Ik の精密な値を提供することである。
【0004】
電流ミラー10は1対k装置であり、第1トランジスタ20は第1脚に、第2トランジスタ21,22,…,29のセットは第2脚の各ブランチにある。電流Icellが第1脚に流れるとき、第2脚の各ブランチの第2トランジスタは電流源として作用して再生された電流をそのブランチに供給する。元の電流に対する再生された電流の比は、第1トランジスタ20に対する第2トランジスタ21,22,…,29の相対的サイズに従って釣り合いがとれている。図1では、電流ミラー10の全てのトランジスタは、記号“X”により表示され、同じサイズで示されている。その結果として、第1の電流が第2脚の全てのブランチで、理想的にはIcell=I1 =I2 =…=Ik で且つIcellを減少させること無しに、再生される1対k電流ミラーとなる。前の段落で引用された特許においてより詳しく記述されているようにブランチの相対的幅対長さ比を変更する普通の方法によって、電流比のもっと一般的なセットを用意することができる。
【0005】
実際には、結果は幾つかの理由から理想には及ばない。上記の議論は、全てのトランジスタが所望の寸法に製造されることができてプロセス変動の影響を受けないということを仮定している。それは、全てのトランジスタが理想的に機能するか、或いは少なくとも、トランジスタ毎の物理的位置とは異なる動作特性を与える回路表面上の温度勾配およびその他の変動の影響を受けずに同じく機能するということも仮定している。さらに、ミラーされるトランジスタ20の制御ゲートに加えられる同じ電圧が例えば第1ブランチのトランジスタ21とk番目のブランチのトランジスタ29との間でのロスを伴わずに、ミラーするトランジスタ21,22,…,29の各々の制御ゲートにも加えられるということが仮定される。集積回路の発達が進むに連れて、より小さなサイズおよびより低い動作電圧などのデザイン要件がこれらの問題をますます悪化させている。
【0006】
トランジスタのレスポンスはその幅の、その長さに対する比に依存するので、精度を改良する1つの方法は、いずれの次元におけるサイズの変動の相対的効果も最小になるようにそのサイズを一方のまたは両方の次元において大きくすることである。逆に、デバイスのサイズが減少しているので、これらの相対的寸法変化の結果としてデバイス毎の特性の変化が大きくなる。例えば、図1のアプリケーションでは、トランジスタのサイズがメモリ・セルのピッチ・サイズにより決まるのが普通である。これは、実際上、ミラー・トランジスタの幅を、一緒に感知されるべきトランジスタのグループの幅に制限する。その様な装置では、ピッチ・サイズを大きくすることによってミラー・トランジスタの幅を大きくすることができるけれども、多くの要因がピッチ・サイズの決定に入るが、電流ミラー・トランジスタの幅はそれらのうちの1つ、それも小さい方の1つに過ぎない。トランジスタの長さは余り制限されないけれども、長さの増大はサイズを大きくすることにつながり、動作上の或いはプロセスのどの様な変化も増幅されるという結果である。
【0007】
多出力電流ミラーでは、トランジスタ20−29のうちの幾つかは必然的に或る与えられた1つからは他からよりも遠いので、プロセス変動は脚の数が増えるに従ってミラーリングが不正確になってゆくという結果をもたらす。この物理的間隔は、多出力電流ミラーを温度勾配およびその他の回路における作動条件の変動に影響されやすくする。同様に、与えられたミラーするトランジスタがミラーされるトランジスタから遠いほど、それらのそれぞれの制御ゲートの電圧は、他の脚にある介在するトランジスタからのロスおよび経路沿いの他のロスに起因して、ますます大きく異なる。
【0008】
デバイスの動作電圧が低くなってゆくと、電流レベルもそれに応じて減少するので、いろいろなミラーするIisと元のミラーされる基準電流との間の容認できる変動は一層重要になってくる。実例の多レベル、不揮発性メモリでは、精密なメモリ・チップを大量生産する能力は、セルの状態を区別する精密な電流ミラーに決定的に依存する。これは、複製される電流の相対的変化が最小限である必要のあるアナログ回路にも当てはまる。従って、本発明の目的は、精密で、且つ上記の問題から影響を受けにくい多出力電流ミラーを提供することである。
【0009】
(発明の開示)
本発明は、多出力電流ミラーを提供する。基準電流は、元の電流を劣化させずに元の電流の複製を作るために数個のブランチでミラーされる。元の電流がそれを通って流れるところのミラーされるトランジスタと、各々のブランチに複製された電流を与えるミラーするトランジスタとの両方が数個の別々のトランジスタに細分される。対応する元のトランジスタの実効チャネル幅は、その一区分を形成するトランジスタに共有される。これらの細分されたエレメントは、その出力が結合されて全電流ミラーを形成する数個の部分電流ミラーに物理的に配置される。該部分の物理的配置を部分ミラー毎に換えることにより、1部分ミラーにおける変動が他の部分ミラーにおけるそれを相殺するので、位置に依存する動作特性および製造プロセスの変動が低減される。
【0010】
一実施態様では、基準電流を作るミラーされるエレメントと、k個のブランチの各々にあるミラーするエレメントとは、各々、幅がwで、各エレメントについて実効幅W=Nwを与え、その結果として全てのブランチについて1のミラーリング配給量を与えるN個のトランジスタから成る。これらのN(k+1)個のトランジスタの全ては各々(k+1)個のトランジスタのN個の部分電流ミラーの線形構成をなして物理的に配置され、その各部分ミラーは、ミラーされる電流の一部分を供給するトランジスタと、それをミラーするk個のブランチの各々からの1つのトランジスタとを含む。N個の部分ミラーの各々の(k+1)個のエレメントは異なる順列に配置される。
【0011】
本発明の付加的な目的、利点、および特徴は、その好ましい実施態様についての次の記述から明らかとなるが、その記述は添付図面と関連して検討されるべきである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の幾つかの特徴が図2に示されている。図2は、関係する構想のうちの幾つかの略図であって、チップ上での種々のエレメントの実際の物理的配置を描くものではなく、それは図3および4と関連して以下で記述される。図1と同じく、図2は1対k電流ミラーを示していて、対応するエレメントには同様の表示が付されている。元の基準電流I0 はエレメントMIR200から流れ、エレメントMB1 210〜MBk 290でミラーされてそれぞれの電流I1 〜Ik を生じさせる。しかし、図1と比べると、そこに見られる各々の単独のトランジスタは、一般的に、数個の別々のトランジスタに細分されている。
【0013】
図2ではエレメント200は図1のトランジスタ20をN個のトランジスタMIR0 201〜MIRN 209に置き換えていて、チャネル長さを保ちながらそれらの間の元の幅Wを細分している。これらのトランジスタの各々のドレーンはまたそのゲートに接続されていて、その全てのゲートはまたライン260を通して接続されている。この様にして、MIR0 201〜MIRN 209の各々は幅W/Nを有し、全電流の1/Nを供給する。結合されたN個のトランジスタの全寸法は、“X”と表示されている図1のトランジスタ20についてのそれと同じであり、種々の副電流は共通ドレーン・ラインDL0 250で集められてI0の全電流を生じさせる。(より一般的には、全幅WはMIRi 間で非対称的に細分されることができ、そしてそれらは異なる長さを持つこともできる。しかし、そのどちらも好ましい実施態様では行われなくて、これらの変化を含めることは以下の議論をさらに不明瞭にするであろう。この種の変化は当該技術においてはありふれていて、上で言及により取り入れられた米国特許第5,172,338号でもっと充分に論じられている。同様に、以下での他のトランジスタについての議論は、特定の解説を別にして、共通のチャネル長さを仮定している。)
【0014】
同様に、エレメントMB1 210は今はn1個のトランジスタMB11 211〜MB1n1219に細分されていて、その各々のゲートはまたライン260に接続されている。その全幅W1はこれらのトランジスタ間に分割されていて,各々はW1 /n1の幅を有する。MB1i の各々を通る個々の副電流はドレーン・ラインDL1 251で集められてMB1 210から全電流I1 を生じさせる。
【0015】
該電流ミラーの他のブランチは同様に細分されている。各々の場合に、Wi の全チャネル幅はni個のトランジスタ間で分割され、各々はwi =Wi /niの幅を有する。従って、各々が全電流に部分1/niを与え、それはドレーン・ラインDLi で集められてIi を生じさせる。相互に対するおよび元の基準電流I0 に対するミラーされた電流I1 −Ik の各々の相対的値は、対応する幅W1 −Wk とW0 (或いは、交互に、長さ)とのそれぞれの比により決まる。例えば、もしW1 =2W2 (またはL1 =1/2L2 )ならば、I1 =2I2 である。この全幅の差は、MB2と同数のトランジスタをMB1に持つけれども(n1=n2)、MB1内の各トランジスタをこれらのMB2の幅の2倍とすることによって、得られる。交互に、MB1およびMB2内の各トランジスタが同じサイズ(W1 /n1=W2 /n2)を有するけれども、MB1における数が2倍で、n1がn2の2倍であると取ることができる。(もちろん、相対的な数とサイズとの両方は共にもっと複雑な構成で変えられることができる。)従って、個々のトランジスタが全て同じサイズだと取ることができるけれども、互いに関しておよびNに関してn1−nkを異ならせることによって電流比を固定することができる。
【0016】
残りの議論の殆どについて、N=n1=n2=…=nkおよびW=W1 =W2 =…=Wkの選択肢が取られるが、それは、この両方が議論を簡単にすると共に特に有益な実施態様だからである。この場合、電流ミラー100はI0 :I1 :I2 :…:Ik =1:1:1:…:1の比で電流を理想的に生じさせる。もっと一般的な場合に関する幾つかのコメントが終わりに与えられる。
【0017】
これらを仮定して図2に戻り、さらにk=3で、従って100が1対3電流ミラーである特別の例を取り上げる。ミラーされるエレメントMIR200と、ミラーするエレメントMB1 210、MB2 220、およびMB3 290の各々との両方が幅W/NのN個のトランジスタを含む。再び、図2は、回路の略図であって、これらのトランジスタの現実の物理的配置を表すためのものではない。
【0018】
本発明は、トランジスタの物理的配置により多出力電流ミラーに伴う精度問題の多くを減少させる。物理的配置は別として、製造の際にトランジスタのプロセス変動は、トランジスタの全てが所望の公称寸法を有するとは限らないということになる。それらの現実のサイズは或る分布に従うはずであり、そしてトランジスタの数が多いほど、この分布の平均は公称値に近くなり、従ってミラーリングがより正確となるはずである。交互に、これは、1つのトランジスタが利用できる現実のチャネル幅が限られているときでも、より広い実効チャネル幅を得る方法であると考えられる。従来の技術におけるメモリ・アレイの例では、電流ミラーにおける1つのトランジスタの幅wはピッチ・サイズに限定されている。このときN個のその様なトランジスタを組み合わせれば、ピッチ・サイズのn倍の実効チャネル幅、W=Nwが可能となり、これによりピッチ・サイズに対するこの幅の依存を緩和することができる。
【0019】
図2のトランジスタは、位置に依存し且つ各ブランチMBi内のミラーするトランジスタの、MIR200内のミラーされるトランジスタに対する近さの違いに依存する処理および動作の両方における変動に起因する効果を最小にするために集積回路上に物理的に配置されている。これは、MIR200、MB1 210、MB2 220、およびMBk290の各々からN個のトランジスタのうちの1つをインターリーブして副または部分電流ミラーを形成することにより行われる。このプロセスはもう(N−1)回だけ繰り返されるが、各々の場合に該トランジスタの物理的配置は異なる順列をなす。この様にして、例えば、温度勾配は1つの部分ミラーにおいてMB1からのトランジスタに対してMB2からのそれに対してよりも影響を及ぼすけれども、これは、MB1とMB2との位置が逆になっている他のミラーにおいて相殺され、従って結果として得られるI1 およびI2 の差を最小にする。同様に、他の位置依存動作特性と、プロセスフローとにおける変動はMIR200とミラーするブランチMBiとの間で平らにされる。
【0020】
その結果として、トランジスタの総数は(k+1)Nである。もし全ての異なる順列が一度取られたならばN=(k+1)!であり、その結果は全部で(k+1)(k+1)!個のトランジスタとなる。ここで使用されるk=3の例については、これは96個のトランジスタである。電流ミラーをなるべく精密にすることは、回路のサイズとコンポーネントの数とを減らすという競合する目的と釣り合わされねばならない。目標は各Ii にI0 を精密に反映させることであるので、好ましくは部分的にミラーされるエレメントMIRi と与えられた部分電流ミラーの各ブランチからの部分的エレメントMB1i −MBki との間の平均距離を最小にする構成だけが選ばれる。従って、もしトランジスタがそのチャネルが線形に置かれて回路上に配置されるならば、MIR200からのエレメントMIRi は中央に置かれる。即ち、各副ミラーにおいてそれは、kが偶数ならば中央のトランジスタであり、或いは、実例の場合のようにkが奇数ならば2つの中央のトランジスタのうちの一方である。これは順列の最大数を(k+1)の因数で(k+1)!に減少させると共に、必要なダイの面積の対応する減少をもたらす。
【0021】
ミラーされる電流のうちの幾つかが他よりも重要でないと考えられるならば、順列の数をさらに減少させることができる。これは、全体としての精度を回路サイズと釣り合わせなければならない設計決定事項である。例えば、図1に示されている多状態メモリ・セルの読み出しへのアプリケーションでは、電流I1 の精度はI2 またはI3 より重要であるかも知れない。この様な事情では、順列のうちの、I1 に重きを置かない幾つかを、メモリ・チップ上の周辺エレメントの量を減少させるために省略し、最大数より少ない部分電流ミラーを使用することができる。
【0022】
図3は、その様な最大数より少ない数の順列を使用する電流ミラーの物理的配置を示している。MIR200と3つのブランチMB1 210、MB2 220、およびMB3 290の各々との5個のトランジスタは4の5グループに線形に配置されており、各グループは基準電流I0 の一部分を与えるトランジスタMIRi を中央位置に有し、ミラーするブランチの各々からの1つのトランジスタが該グループを完成させる。図4は、細部無しでこの構成を示すだけの図3の簡単化された形である。MIR200からのトランジスタを同じ位置に保つ6番目の可能な順列(上から読んで、1−3−0−2)が無くて、I1 に対するI2 およびI3 の重要度を低下させていることに注意されたい。
【0023】
図3の20個のトランジスタは、4個のトランジスタを各々有する5つの部分電流ミラーM'1−M'5301−305に線形に配置されている。各トランジスタは、ぼかされた長方形により示されている拡散領域を有する。この上に制御ゲートが置かれ、水平の実線棒で示されており、その下にチャネルが形成されている。これらの領域は底のトランジスタMB11211について符号が付されており、制御ゲートG353はソースS355とドレーン351との間のチャネルを画定している。これらの領域は他のデバイスにおいても同じであるけれども、図を簡単にするために符号は付されていない。通常のように、どれがソースでどれがドレーンであるかは、それらの接続により決まるので、いずれかまたは全部のデバイスで逆にされることができる。チャネルの長さはLで示され、1つのトランジスタの幅はw=W/5で示されており、MIR200およびブランチMBiの各々についてWの全実効チャネル幅を与えている。
【0024】
部分ミラーM'1301に注目すると、これは(上から)MB31 231、MB21 221、MIR1 201、およびMB11 211から成っている。MIR1 201は中央に位置するので、MB21 221およびMB11 211の両方から等距離にある。もし、例えば、図3の下から上へ広がる温度勾配があると、MB21 221およびMB11 211は、互いに異なると共にMIR1 201とも異なる動作をする。この効果は直ぐ上のミラーM'2302では逆転され、ここではMB1およびMB2からの対応するエレメントの位置は逆転している。従って、個々別々の副電流が合計されるとき、該勾配に起因するI1 とI2 との差は小さくなる。同様に、位置に依存する動作条件または処理条件の他の変動は改善される。I3 を構成する副電流についての精度の同様の変動がM'3−M'5303−305の他の順列で減少される。図4は、図3の細部無しでこれらの順列の略図を与えており、ここで“0”はMIRの副エレメントを指し、“i”はMBiの副エレメントを指す。再び、この実施態様では、この例ではI2 およびI3 についてのより低い精度を犠牲にしてスペースを節約するために最高には及ばない実施態様を使用できることを示すために、考えられる6番目の順列M'6が省略されていることに注意するべきである。
【0025】
部分ミラーの各々を形成する部分または副電流は、垂直に走るドレーン・ラインDL0 −DL3 250−253によって集められる。対応するドレーンへの結線は点で示されている。基準電流のためのドレーン・ラインDL0 250は、それらのそれぞれのドレーンに接続されるべきMIR1 −MIR5 201−205のゲートについての第2の点も有する。図3を簡単にするために、2つの追加の結線が隠されている。ゲートの全ては図2において線260により示されているように結び合わされていて、それは、各ゲートに落とされた結線を有するもう一本の線をDLi に平行に走らせることによって行われることができ、そして、ソースの全ては、図2においてVccとして示されている電圧に接続される必要があり、それは同様に実現されることができる。
【0026】
より一般的には、図2の部分電流ミラーは、図3に示されている以外の配置で構成されることができる。例えば、個々の電流ミラーは依然としてトランジスタの線形構成から成ることができるけれども、いろいろな副ミラーは必ずしも全てが共線(同一直線上に配置)的でなくても良い。前述した副ミラーを使用する共通図心構成のいろいろな一般化も可能であるけれども、実際には該バイ・ピッチ・サイズは実行可能な可能性の数を制限するかも知れない。
【0027】
種々の電流の比をI0 :I1 :I2 :…:Ik =1:1:1:…:1以外の比とすることもできる。これは、幅対長さ比が最早等しくはなくなるようにミラー内のトランジスタの相対寸法を変更する標準的方法で行われることができる。交互に、或いはさらに、それは、それに各エレメントMIRまたはMBiが細分されるところの副エレメントの相対的個数を変えることによって行われることができる。例えば、同じ寸法を有するように製造された全てのトランジスタで、電流の比は、与えられたエレメントを構成する副エレメントの数の比により設定される。もしMIR200とMB1 210とが各々6個の副エレメントから成っていて各々1つが6個の部分電流ミラーに入り、MB2 200が3個のエレメントのみから成っていて部分ミラーのうちの3個だけの中に存在するならば、比はI0 :I1 :I2 :…=2:2:1:…等々に設定される。従って、それがMIRiのうちの少なくとも1つを有する限りは、必ずしも全ての部分ミラーが全電流ミラーの各脚に対応する副エレメントを包含する必要はない。同様に、各部分ミラーは、ミラーされるエレメントまたはブランチ・エレメントMBi からの2個以上の副エレメントを包含することができる。そのとき電流比は、ドレーン・ラインDL0 −DLk 250−259で合計されてI0 −Ik を形成するエレメントの総数の比により決定される。
【0028】
図3の回路の1つのアプリケーションは、図1に示されたような不揮発性エレメント・メモリに組み込まれる精密な電流ミラーを提供することである。これは、上で従来の技術において言及により取り入れられた米国特許第5,172,338号に記載されている一種の多レベルEEPROMまたはフラッシュ・メモリ・デバイス、或いはケルビン・M・コンリー、ジョン・S・マンガン、およびジェフリー・G・クレイグにより2000年2月17日に出願され、“他の指定されたブロックにおける物理的ブロック特性の同時多重データ・セクタ・プログラミングおよび蓄積を伴うフラッシュEEPROMシステム”と題され、この言及によりここに明確に取り入れられる同時係属中の米国特許出願第09/505,555号に記載されている様なデバイスであることができる。
【0029】
ミラー・トランジスタはメモリ・セルと一緒に形成されることができる。それらの拡散領域は、メモリ・トランジスタの適切な拡散領域と同時に形成されるであろう。制御ゲートは、例えば、メモリ・セルにおいて制御ゲートのために使用される第3ポリ層の一部分として形成され、ドレーン・ラインは第2金属層と共に形成される。多レベル・メモリ・セルは、読み出しユニット中のセルの数に対応するセンス・グループに配置される。これらの各々は、例えば、16個のセルから成ることができ、実際のサイズは、読み出しまたはベリファイ動作中の、より多くを読み出すことの複雑さと、より少数を読み出すことの遅さとの妥協を表す設計選択肢である。選択されたセンス・グループ・サイズについてのこのピッチは、ミラー・トランジスタがその中にはまり込むべき許容可能な幅wを決定する。N個の電流ミラーを取ることにより、これはW=Nwの実効トランジスタ幅(即ち模範的実施態様では5w)を許すと共に、前述した位置に依存する変動のいずれをも減少させることを可能にする。
【0030】
実施および方法の種々の細目は単に本発明を説明するものである。その様な細目の種々の変更は本発明の範囲内にあり、それは添付されている請求項によってのみ限定されるべきものであることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 特定のアプリケーションにおける多出力電流ミラーの従来技術例を示す。
【図2】 本発明の構造の略図である。
【図3】 図2からの略図の実施態様の物理的配置である。
【図4】 図3の単純化された形であり、そこにあるエレメントの配置を明らかにしている。
Claims (20)
- 集積回路における多出力電流ミラーであって、
2より大きいN個のトランジスタの第1セットであって、前記第1セットの各トランジスタのドレーンをそのゲートに接続し、前記第1セットのN個のトランジスタの全てのドレーンを互いに接続して基準電流をもたらすN個のトランジスタの第1セットと、
N個のトランジスタの複数の第2セットであって、前記第2セットのうちの所与の1セット内の全てのトランジスタのドレーンを互いに接続して、対応した複数の電流をもたらすN個のトランジスタの複数の第2セットと、を備え、
前記トランジスタの全てのゲートを互いに接続し、前記トランジスタの全てのソースは同じ電圧レベルであり、
前記トランジスタは、前記集積回路ではN個の部分電流ミラーとして物理的に配置され、また前記第1セットからの1つのトランジスタと前記第2セットのそれぞれからの1つのトランジスタとをそれぞれ含み、前記部分電流ミラーの各トランジスタは線形に配置され、前記部分電流ミラーの線形に配置された各トランジスタは異なる順列をなして配列される多出力電流ミラー。 - 請求項1記載の多出力電流ミラーにおいて、
各部分電流ミラーにおいて、前記第1セットからのトランジスタは、中央に配置される多出力電流ミラー。 - 請求項1記載の多出力電流ミラーにおいて、
前記部分電流ミラーは、線形の配置が同一線形順序に配置される方法。 - 請求項1記載の多出力電流ミラーにおいて、
所与の1セットのトランジスタの全ては、製作公差内で同じ幅対長さ比を有する多出力電流ミラー。 - 請求項4記載の多出力電流ミラーにおいて、
前記第2セットの数は、3である多出力電流ミラー。 - 請求項5記載の多出力電流ミラーにおいて、
Nは、5である多出力電流ミラー。 - 請求項4記載の多出力電流ミラーにおいて、
前記集積回路は、不揮発性メモリ回路である多出力電流ミラー。 - 請求項7記載の多出力電流ミラーにおいて、
前記不揮発性メモリ回路は、フラッシュEEPROMセルのアレイを含む多出力電流ミラー。 - 請求項8記載の多出力電流ミラーにおいて、
前記フラッシュEEPROMセルは、多レベル・メモリ・セルである多出力電流ミラー。 - 請求項8記載の多出力電流ミラーにおいて、
前記トランジスタは、前記フラッシュEEPROMセルのアレイのセンス・グループのピッチに対応するチャネル幅を有する多出力電流ミラー。 - 集積回路上に多出力電流ミラーを形成する方法であって、前記電流ミラーは、基準電流をもたらすミラーされるエレメントと、ミラーされた電流をそれぞれもたらす複数のミラーするブランチとからなる方法において、
前記ミラーされるエレメントを、2より大きい整数であるN個の部分的にミラーされるエレメントに細分するステップと、
前記複数のミラーするブランチのそれぞれを数個の部分ブランチ・エレメントに細分するステップと、
複数の、Nより大きくないM個の部分電流ミラーを形成するステップであって、各部分電流ミラーは、前記部分的にミラーされるエレメントのうちの少なくとも1つと前記部分ブランチ・エレメントのうちの少なくとも1つとからなる形成するステップと、
各部分電流ミラーのエレメントを、それぞれの物理的配置が異なるように、前記集積回路上に物理的に配置するステップと、
を含む方法。 - 請求項11記載の方法において、
それぞれの物理的配置は線形に配置され、各部分電流ミラーの線形に配置されたエレメントは異なる順列をなして配列される方法。 - 請求項12記載の方法において、
前記部分電流ミラーは、線形の配置が同一線形順序に配置される方法。 - 請求項13記載の方法において、
MはNに等しく、前記部分的にミラーされるエレメントは各部分電流ミラーにおいて中央に配置される方法。 - 請求項14記載の方法において、
前記複数のミラーするブランチのそれぞれにおける部分ブランチ・エレメントの数は、Nである方法。 - 請求項15記載の方法において、
前記複数のミラーするブランチの数は、3である方法。 - 請求項16記載の方法において、
Nは、5である方法。 - 請求項14記載の方法において、
前記集積回路は、不揮発性メモリ回路である方法。 - 請求項18記載の方法において、
前記不揮発性メモリ回路は、フラッシュEEPROMセルのアレイを含む方法。 - 請求項19記載の方法において、
前記フラッシュEEPROMセルは、多レベル・メモリ・セルである方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/592,469 | 2000-06-09 | ||
US09/592,469 US6285615B1 (en) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Multiple output current mirror with improved accuracy |
PCT/US2001/018578 WO2001097373A2 (en) | 2000-06-09 | 2001-06-08 | Multiple output current mirror with improved accuracy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004503974A JP2004503974A (ja) | 2004-02-05 |
JP5068915B2 true JP5068915B2 (ja) | 2012-11-07 |
Family
ID=24370765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002511465A Expired - Fee Related JP5068915B2 (ja) | 2000-06-09 | 2001-06-08 | 精度が改善された多出力電流ミラー |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6285615B1 (ja) |
EP (1) | EP1290786B1 (ja) |
JP (1) | JP5068915B2 (ja) |
KR (1) | KR100729176B1 (ja) |
CN (1) | CN100342456C (ja) |
AT (1) | ATE304748T1 (ja) |
AU (1) | AU2001269767A1 (ja) |
DE (1) | DE60113413T2 (ja) |
TW (1) | TW512361B (ja) |
WO (1) | WO2001097373A2 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6813194B2 (en) * | 2002-01-10 | 2004-11-02 | Silicon Storage Technology, Inc. | Bias distribution network for digital multilevel nonvolatile flash memory |
US6600690B1 (en) * | 2002-06-28 | 2003-07-29 | Motorola, Inc. | Sense amplifier for a memory having at least two distinct resistance states |
KR100584304B1 (ko) * | 2004-04-30 | 2006-05-26 | 엘지전자 주식회사 | 흡열/발열 물품의 열전달 능력 향상 장치 |
JP4857609B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2012-01-18 | 株式会社デンソー | カレントミラー回路を備えた半導体装置 |
US7224630B2 (en) * | 2005-06-24 | 2007-05-29 | Freescale Semiconductor, Inc. | Antifuse circuit |
US8773934B2 (en) | 2006-09-27 | 2014-07-08 | Silicon Storage Technology, Inc. | Power line compensation for flash memory sense amplifiers |
EP2354882B1 (en) * | 2010-02-10 | 2017-04-26 | Nxp B.V. | Switchable current source circuit and method |
JP2013088884A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Yazaki Corp | 定電流回路の出力設定装置 |
US8861255B2 (en) | 2012-05-15 | 2014-10-14 | Micron Technology, Inc. | Apparatuses including current compliance circuits and methods |
CN103886903B (zh) * | 2012-12-21 | 2017-11-03 | 华邦电子股份有限公司 | 用以产生参考电流的参考单元电路以及方法 |
TWI668698B (zh) * | 2016-01-26 | 2019-08-11 | 聯華電子股份有限公司 | 記憶體電流感測器 |
CN109935273B (zh) * | 2017-12-19 | 2020-11-10 | 上海磁宇信息科技有限公司 | 一种对mtj电阻进行筛选的电路 |
CN111781986A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-16 | 珠海博雅科技有限公司 | 电流镜、电流复制方法及电子设备 |
KR102410898B1 (ko) * | 2021-02-23 | 2022-06-22 | 광주과학기술원 | 전류 모드 라인 드라이버 장치 및 이의 동작 방법 |
FR3124866B1 (fr) * | 2021-06-30 | 2024-02-02 | St Microelectronics Grenoble 2 | Circuit Miroir de courant |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7405441A (nl) * | 1974-04-23 | 1975-10-27 | Philips Nv | Nauwkeurige stroombronschakeling. |
JPS6310908A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-18 | Fuji Electric Co Ltd | 複合電流ミラ−回路 |
JPH02121511A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | Seiko Epson Corp | カレントミラー回路 |
US5172338B1 (en) * | 1989-04-13 | 1997-07-08 | Sandisk Corp | Multi-state eeprom read and write circuits and techniques |
US5163021A (en) * | 1989-04-13 | 1992-11-10 | Sundisk Corporation | Multi-state EEprom read and write circuits and techniques |
JPH0775322B2 (ja) * | 1990-02-22 | 1995-08-09 | 富士通株式会社 | 半導体集積回路装置 |
JP3039791B2 (ja) * | 1990-06-08 | 2000-05-08 | 富士通株式会社 | Daコンバータ |
EP0684537B1 (en) | 1994-05-27 | 2001-08-16 | Sgs-Thomson Microelectronics Pte Ltd. | A multiple output current mirror |
US5487045A (en) * | 1994-09-16 | 1996-01-23 | Philips Electroics North America Corporation | Sense amplifier having variable sensing load for non-volatile memory |
KR0135105B1 (ko) * | 1995-05-25 | 1998-04-25 | 김광호 | 반도체 메모리의 발진회로 |
US5621686A (en) | 1995-06-07 | 1997-04-15 | Intel Corporation | Multiply and divide current mirror |
JPH09252226A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Tera Tec:Kk | 大規模集積回路 |
JP2953383B2 (ja) * | 1996-07-03 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | 電圧電流変換回路 |
US6147550A (en) * | 1998-01-23 | 2000-11-14 | National Semiconductor Corporation | Methods and apparatus for reliably determining subthreshold current densities in transconducting cells |
JP3332152B2 (ja) * | 1998-02-18 | 2002-10-07 | 日本電気株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置 |
US6166590A (en) * | 1998-05-21 | 2000-12-26 | The University Of Rochester | Current mirror and/or divider circuits with dynamic current control which are useful in applications for providing series of reference currents, subtraction, summation and comparison |
JP3843191B2 (ja) * | 1999-03-23 | 2006-11-08 | サンディスク コーポレイション | 多状態eepromの読み書き回路 |
DE69928514D1 (de) * | 1999-06-25 | 2005-12-29 | St Microelectronics Srl | Lesungsschaltung für einen Halbleiterspeicher |
KR20020041048A (ko) * | 2000-11-27 | 2002-06-01 | 박종섭 | 고집적화를 위한 다중 바이어스 전류원 |
-
2000
- 2000-06-09 US US09/592,469 patent/US6285615B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-06-07 TW TW090113853A patent/TW512361B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-06-08 CN CNB01810889XA patent/CN100342456C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-08 AT AT01948299T patent/ATE304748T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-06-08 JP JP2002511465A patent/JP5068915B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-08 KR KR1020027016781A patent/KR100729176B1/ko active IP Right Grant
- 2001-06-08 AU AU2001269767A patent/AU2001269767A1/en not_active Abandoned
- 2001-06-08 DE DE60113413T patent/DE60113413T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-08 WO PCT/US2001/018578 patent/WO2001097373A2/en active IP Right Grant
- 2001-06-08 EP EP01948299A patent/EP1290786B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-24 US US09/912,136 patent/US6396757B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100729176B1 (ko) | 2007-06-19 |
AU2001269767A1 (en) | 2001-12-24 |
KR20030007930A (ko) | 2003-01-23 |
WO2001097373A3 (en) | 2002-05-30 |
TW512361B (en) | 2002-12-01 |
DE60113413D1 (de) | 2005-10-20 |
EP1290786B1 (en) | 2005-09-14 |
US6285615B1 (en) | 2001-09-04 |
JP2004503974A (ja) | 2004-02-05 |
ATE304748T1 (de) | 2005-09-15 |
WO2001097373A2 (en) | 2001-12-20 |
DE60113413T2 (de) | 2006-06-29 |
CN1436351A (zh) | 2003-08-13 |
US6396757B1 (en) | 2002-05-28 |
CN100342456C (zh) | 2007-10-10 |
EP1290786A2 (en) | 2003-03-12 |
US20020027806A1 (en) | 2002-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5068915B2 (ja) | 精度が改善された多出力電流ミラー | |
US8780613B1 (en) | Reading a memory element within a crossbar array | |
US6917541B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
EP0136119A2 (en) | Plural-bit-per-cell read-only memory | |
JPH05198775A (ja) | 半導体読み出し専用メモリ | |
US5812440A (en) | Semiconductor storage device | |
US5297056A (en) | Directly-writable digital potentiometer | |
JPH06169071A (ja) | 半導体記憶装置 | |
US5526274A (en) | Digital potentiometer with stackable configuration system | |
US5218225A (en) | Thin-film resistor layout | |
KR20060127728A (ko) | 반도체 장치 및 반도체 장치의 배선 방법 | |
US6538932B2 (en) | Timing circuit and method for a compilable DRAM | |
KR20190044542A (ko) | 더미 워드 라인 추적 회로 | |
JP2000101050A (ja) | 半導体記憶装置およびメモリセルのレイアウト方法 | |
JP2001297593A (ja) | 半導体記憶装置及びデータ出力方法 | |
US6829158B2 (en) | Magnetoresistive level generator and method | |
US6466503B2 (en) | Semiconductor memory with current distributor | |
US12002509B2 (en) | Data readout circuit of resistive random access memory and resistive random access memory circuit | |
EP1155412A1 (en) | Self-calibrating self-regenerative comparator circuit and method | |
JP3582773B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
KR100973788B1 (ko) | 플래쉬 메모리 디바이스에서 칼럼-디코딩 및 프리차징 | |
US20050018506A1 (en) | Sense amp equilibration device | |
JPH1166876A (ja) | 不揮発性半導体メモリ装置 | |
US5612915A (en) | Clamp circuit for read-only-memory devices | |
CN116863975A (zh) | 一种存储器读数据稳定方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080520 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100913 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100921 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110726 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20111007 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20111017 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120123 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20120615 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120724 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120816 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150824 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5068915 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |