JPH07262780A - 並列出力データ経路を有する同期メモリ - Google Patents

並列出力データ経路を有する同期メモリ

Info

Publication number
JPH07262780A
JPH07262780A JP7060140A JP6014095A JPH07262780A JP H07262780 A JPH07262780 A JP H07262780A JP 7060140 A JP7060140 A JP 7060140A JP 6014095 A JP6014095 A JP 6014095A JP H07262780 A JPH07262780 A JP H07262780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
clock signal
output
data
type transistor
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.)
Pending
Application number
JP7060140A
Other languages
English (en)
Inventor
Stephen T Flannagan
ステファン・ティー・フラナガン
Kenneth W Jones
ケニース・ダブリュー・ジョーンズ
Roger I Kung
ロジャー・アイ・クング
Chan Ray
レイ・チャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of JPH07262780A publication Critical patent/JPH07262780A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1072Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers for memories with random access ports synchronised on clock signal pulse trains, e.g. synchronous memories, self timed memories
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1015Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port
    • G11C7/1039Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port using pipelining techniques, i.e. using latches between functional memory parts, e.g. row/column decoders, I/O buffers, sense amplifiers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1051Data output circuits, e.g. read-out amplifiers, data output buffers, data output registers, data output level conversion circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1051Data output circuits, e.g. read-out amplifiers, data output buffers, data output registers, data output level conversion circuits
    • G11C7/106Data output latches
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Pulse Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 並列出力データ経路を有する同期メモリが提
供される。 【構成】 同期メモリ20は、並列データ出力レジスタ
34および1つのダミー経路46を有する。メモリ・ア
レー22からの出力データは、並列出力レジスタ34に
与えられる。出力レジスタ34は、2つの並列インタリ
ーブ出力データ経路を設ける。各経路内のデータは、ク
ロック信号の1つおきのサイクルで変化する。ダミー経
路46は、読取りサイクル中における、メモリ20のデ
ータ経路の伝搬遅延をモデル化する遅延素子を含む。並
列データ出力レジスタ34を使用することによって、読
取りサイクル中、データが有効である時間が増加する。
ダミー経路46は、プロセス,電源,および温度の変化
に関して出力データ信号を追跡して、読取りサイクル
中、正しいデータが捕捉されるよう確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はメモリに関し、さらに詳
しくは、並列出力データ経路を有する同期メモリに関す
る。
【0002】
【従来の技術】同期静的RAM(SRAM)は、1つの
モノリシック集積回路上に、すべての入力および出力の
ラッチ,十分な駆動能力,および自己限時書込みサイク
ルを有する種類のメモリである。同期SRAMは通常、
データ処理システムでは高速キャッシュとして使用され
る。キャッシュとして使用される場合、同期SRAM
は、1つのシステム・クロックの制御下にある。同期S
RAMは、非同期SRAMに比べていくつかの利点を有
する。第1に、同期SRAMは一般に、必要とする外部
論理チップの数が少ない。第2に、同期SRAMは、同
等の非同期メモリよりも高速のシステム速度で動作でき
る。しかしながら、同期SRAMは、より高速のシステ
ム・クロック周波数で動作する必要があるので、タイミ
ング仕様を満たすのが次第に難しくなっている。たとえ
ば、同期メモリの読取りサイクル中、十分なデータ有効
時間を提供するのがより難しくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】先行技術のメモリ・シ
ステムでは、外部クロックを使用して、選択したメモリ
・セルからデータ信号を捕捉し、このデータ信号を出力
パッドに与えることが多い。これに伴い二相レジスタを
使用する。このレジスタは、選択したメモリ・セルから
のデータに対応するデータを受け取る入力端子、および
外部クロック信号と直接照合されるクロック信号を受信
する制御端子を有する。データ有効時間またはウインド
ウは、クロック・サイクル・タイムに等しくなる可能性
がある。この方法の1つの問題は、外部クロックがデー
タを捕捉する時間が必ずしも、内部SRAM遅延と相関
しないことである。そのため、有効データ・ウインドウ
が、プロセス,電源,または温度の変化によってシフト
するにつれ、外部クロックはこのシフトを追跡せず、デ
ータはもはや、データ有効ウインドウ内で発生しなくな
る。クロック速度が上昇するにつれて、このことがます
ます問題になるのは、データ有効時間がそれと比例して
減少するからである。
【0004】また、同期メモリの出力において十分なデ
ータ有効時間を提供する問題は、同期メモリが、種々の
データ処理システムと共に使用されて、ある範囲のシス
テム・クロック周波数で動作する必要がある場合により
難しくなる。クロック周波数が変化しても、内部SRA
M遅延は変化せず、これにより、出力クロックは、もは
やデータ有効ウインドウ内で発生しなくなる。
【0005】
【課題を解決するための手段】したがって、複数のメモ
リ・セルおよび少なくとも2つの並列出力データ・レジ
スタを有する同期集積回路メモリの1形態が提供され
る。複数のメモリ・セルの各メモリ・セルは、1つのビ
ット・ラインおよび1つのワード・ラインと結合され
る。並列出力データ・レジスタは、複数のメモリ・セル
と結合される。並列出力データ・レジスタは、少なくと
も2つの並列データ経路を設けるためのものであり、こ
の並列データ経路は、クロック信号に応答して交互に導
電状態になる。並列データ・レジスタでは、メモリの読
取りサイクル中、データ信号が有効である時間が増加す
る。上記およびその他の特性ならびに利点は、添付図面
と合わせて以下の詳細な説明からより明確に把握されよ
う。
【0006】
【実施例】概括すると、本発明は、並列データ出力経路
を有する同期メモリを提供する。並列データ出力経路
は、出力データが有効である時間を増加し、より高速の
クロック・スピードでメモリのより信頼性の高い動作を
可能にする。これを達成するには、メモリ・アレーから
の出力データを、メモリの読取りサイクル中、並列の交
互レジストレーション経路(registration path )に与
える。1つのレジストレーション経路内のデータは、2
クロック・サイクルごとに1回変化する。そのため、デ
ータが出力レジスタに格納される期間は、1クロック・
サイクルにつき1回の割合で変化する出力レジスタを有
するSRAMからの出力データと比較して大幅に延び
る。並列データ出力経路は、データが有効である時間を
増加し、正しいデータが出力パッドに与えられるよう確
保する。
【0007】本発明は、図1から図20を参照してより
詳細に説明できる。図1は、本発明によるメモリ20の
ブロック図を示す。メモリ20は、メモリ・アレー2
2,ビット・ライン負荷/書込みドライバ30,アドレ
ス・レジスタ26,行デコーダ28,カラム復号/セン
ス増幅器32,出力レジスタ34,出力バッファ36,
クロック・バッファ38,レベル変換器40,二分割回
路42,読取り制御遅延ロック・ループ回路44,ダミ
ー経路46,出力イネーブル・レジスタ48,書込み制
御遅延ロック・ループ回路52,および書込み制御論理
54を含む。
【0008】メモリ・アレー22は、複数の静的RAM
セルを含む。各メモリ・セルは、1つのワード・ライン
と1つのビット・ラインの対と結合される。各ビット・
ライン対は、メモリ20の書込みサイクル中、メモリ・
セルへの入力として機能し、読取りサイクル中は出力と
して機能する。代表的なメモリ・セル24は、「WL」
と称されるワード・ライン、および「BL」および「B
L*」と称される1対のビット・ラインと結合される形
で示される。但し、信号名の後のアステリスク「*」
は、その信号が、名称は同じだがアステリスク「*」が
ない信号の論理補数であることを示す。信号の論理真状
態がディジタル論理レベル1の場合には、論理補数状態
はディジタル論理レベル0である。また信号の論理真状
態がディジタル論理レベル0の場合には、論理補数状態
はディジタル論理レベル1である。また、図1および図
2に示す信号は差動信号であり、どの信号が論理真信号
であるかを示すため、論理真信号名のみが使用されるこ
とに注意されたい。
【0009】アドレス・レジスタ26は、「ADDRE
SS」と称されるECLレベルのアドレス信号を受信
し、「ROW ADDRESS」と称される行アドレス
信号を行デコーダ28に与え、「COLUMN ADD
RESS」と称されるカラム・アドレス信号をカラム復
号/センス増幅器32に与える。個々のアドレス信号は
特別の意味を持たず、他の実施例では異なる場合がある
ことに注意されたい。また、行デコーダおよびカラム・
デコーダが実施する復号の量も、他の実施例では異なる
であろう。
【0010】データ入力バッファ(図示せず)は、「D
ATA」と称される入力データ信号を、ビット・ライン
負荷/書込みドライバ30に与える。ビット・ライン負
荷/書込みドライバ30は、入力データ信号DATA,
「WCQ」と称される書込み制御信号,および「GE
Q」と称される大域等化信号を受信し、これらは、メモ
リ・アレー22の各ビット・ライン対と結合される。
【0011】クロック・バッファ38は、「CLK」と
称される外部ECLクロック信号を受信して、「K
ECL 」と称されるバッファ付きクロック信号を発生す
る。二分割回路42は、バッファ付きクロック信号K
ECL を受信して、クロック信号KECLの周波数の2分の
1で、「CL2」と称されるクロック信号を発生する。
レベル変換器回路40はまた、クロック信号KECL を受
信して、「KCMOS」と称されるCMOS(相補形MO
S)レベルのクロック信号を発生する。クロック信号K
CMOSは、書込み制御遅延ロック・ループ52,ダミー経
路46およびアドレス・レジスタ26に与えられる。読
取り制御遅延ロック・ループ回路44は、クロック信号
CL2,クロック信号KECL ,および「ASYNC*」
と称されるモード制御信号を受信し、これらに応答し
て、「KU」と称されるクロック信号を発生する。読取
り制御遅延ロック・ループ回路44の詳細は図3に示
す。ダミー経路46は、クロック信号CL2を受信し、
これに応答して、「MD90」と称されるクロック信号
を発生する。ダミー経路46の詳細は図4に示す。出力
イネーブル・レジスタ48は、クロック信号KECL
「CS*」と称されるチップ選択信号,「W*」と称さ
れる書込みイネーブル信号,モード制御信号ASYNC
*,「PIPE2*」と称されるパイプライン制御信号
を受信し、これらに応答して、「OE2」と称される出
力イネーブル信号を発生する。出力イネーブル・レジス
タ48の詳細は図2に示す。出力レジスタ34は、デー
タ信号MUX,出力イネーブル信号OE2,クロック信
号KUおよびMD90,モード制御信号ASYNC*,
パイプライン制御信号PIPE2*を受信し、これらに
応答して、データ信号Qを発生する。出力レジスタ34
の詳細は図2に示す。モード制御回路50は、「MOD
E」と称される外部モード制御信号を受信し、これに応
答して、モード制御信号ASYNC*およびパイプライ
ン制御信号PIPE2*を発生する。書込み制御遅延ロ
ック・ループ回路52は、クロック信号KCMOS,モード
制御信号ASYNC*を受信し、これらに応答して、
「KSD」と称されるクロック信号を発生する。
【0012】メモリ20の読取りサイクル中、カラム・
アドレス信号COLUMN ADDRESSが、カラム
復号/センス増幅器32に与えられて、カラムを選択す
る。行アドレス信号ROW ADDRESSが行デコー
ダ28に与えられて、ワード・ラインを選択する。イネ
ーブルされたワード・ラインに位置するメモリ・セル
は、各ビット・ライン対にデータを与える。「MUX」
と称されるデータ信号が、ビット・ライン対によって与
えられるデータに対応して、カラム復号/センス増幅器
32によって与えられる。センス増幅器は、選択したビ
ット・ライン対から受信した比較的小信号を検出し増幅
して、「MUX」と称されるデータ信号を出力レジスタ
34に与える。ついで出力レジスタ34は、「Q」と称
されるデータ信号を出力バッファ36に与える。ついで
出力バッファ36は、「QPAD 」と称される出力データ
信号を出力パッド(図示せず)に与える。図1の実施例
では、図に示す都合で、1つのデータ信号に対して1つ
の出力データ経路しか示していないことに注意された
い。他の実施例では、データ経路を追加できる。メモリ
20との間で送受信されるデータ信号およびアドレス信
号の数は特別の意味を持たず、他の実施例では異なる場
合があることに注意されたい。
【0013】書込みサイクル中、データの流れは実質的
に逆転する。データをメモリ20に書き込むため、行デ
コーダ28は、行アドレス信号ROW ADDRESS
を受信して、ワード・ラインを選択する。カラム・アド
レス信号COLUMN ADDRESSが、カラム復号
/センス増幅器32に与えられる。カラム復号/センス
増幅器32は、各ビット・ライン対と結合される。選択
されたワード・ラインと結合されるメモリ・アレー22
の各メモリ・セルは、対応するビット・ライン対上で差
動電圧を受け取る。読取りサイクル中と同様、イネーブ
ルされたワード・ライン上に位置するメモリ・セルが、
データをビット・ライン対に与える。しかしながら、ビ
ット・ライン負荷/書込みドライバ30によってビット
・ライン対へと駆動される電圧差動が、メモリ・セルの
駆動電圧よりも大きくなり、格納されたビットをメモリ
・セル内に上書きする。書込みサイクルの終わりに、ビ
ット・ライン対上の差動電圧は、十分小さいレベルまで
低下して、つぎの読取りサイクル中、データが誤ってメ
モリ・セルに書き込まれないようにする。ビット・ライ
ン対の等化は、ビット・ライン負荷/書込みドライバ3
0によって達成される。ビット・ライン負荷の詳細は図
17に示す。この負荷は、メモリ20の書込みサイクル
後、ビット・ライン対上の差動電圧を低下または等化す
るのに使用される。書込みサイクル後のビット・ライン
対の等化は、通常「書込みリカバリ」として知られる。
【0014】図2は、出力レジスタ34および出力イネ
ーブル・レジスタ48を、一部ブロック図・一部論理図
形式で示す。出力レジスタ34は、レジスタ56,5
7,60,61,スイッチ58,59,64,およびイ
ンバータ55,65,66を含む。インバータ55は、
クロック信号MD90を受信する入力端子、および出力
端子を有する。レジスタ56は、データ信号MUXを受
信する入力端子,クロック信号MD90を受信する第1
制御端子,モード制御信号ASYNC*を受信する第2
制御端子,および「MUX1」と称されるデータ信号を
発生する出力端子を有する。レジスタ57は、データ信
号MUXを受信する入力端子,インバータ55の出力端
子と接続される第1制御端子,モード制御信号ASYN
C*を受信する第2制御端子,および「MUX2」と称
されるデータ信号を発生する出力端子を有する。スイッ
チ58は、レジスタ56の出力端子と接続されてデータ
信号MUX1を受信する第1入力端子、「0」と称され
るリセット論理値を受け取る第2入力端子,出力イネー
ブル信号OE2を受信する制御端子,および「PT1」
と称されるデータ信号を発生する出力端子を有する。ス
イッチ59は、レジスタ57の出力端子と接続されてデ
ータ信号MUX2を受信する第1入力端子,リセット論
理値「0」を受け取る第2入力端子,および「PT2」
と称されるデータ信号を発生する出力端子を有する。レ
ジスタ60は、スイッチ58の出力端子と接続されてデ
ータ信号PT1を受信する入力端子,第1制御端子,モ
ード制御信号ASYNC*を受信する第2制御端子,お
よび「QT1」と称されるデータ信号を発生する出力端
子を有する。レジスタ61は、スイッチ59の出力端子
と接続されてデータ信号PT2を受信する入力端子,第
1制御端子,モード制御信号ASYNC*を受信する第
2制御端子,および「QT2」と称されるデータ信号を
発生する出力端子を有する。終段増幅器62は、レジス
タ60の出力端子と接続されてデータ信号QT1を受信
する第1入力端子,レジスタ61の出力端子と接続され
てデータ信号QT2を受信する第2入力端子,第1制御
端子,モード制御信号ASYNC*を受信する第2制御
端子,およびデータ信号Qを発生する出力端子を有す
る。インバータ65は、遅延クロック信号KUを受信す
る入力端子,および出力端子を有する。スイッチ64
は、遅延クロック信号KUを受信する第1入力端子,イ
ンバータ65の出力端子と接続される第2入力端子,パ
イプライン制御信号PIPE2*を受信する制御端子,
およびレジスタ61および終段増幅器62の第1制御端
子と接続される出力端子を有する。インバータ66は、
スイッチ64の出力端子と接続される入力端子,および
レジスタ60の第1制御端子と接続される出力端子を有
する。
【0015】出力イネーブル・レジスタ48は、インバ
ータ70,72,79,81,NAND論理ゲート7
1,およびレジスタ73から78を含む。インバータ7
0は、チップ選択信号CS*を受信する入力端子、およ
び出力端子を有する。NAND論理ゲート71は、イン
バータ70の出力端子と接続される第1入力端子,書込
みイネーブル信号W*を受信する第2入力端子,および
出力端子を有する。インバータ72は、NANDゲート
71の出力端子と接続される入力端子,「CSW*」と
称される制御信号を発生する出力端子を有する。インバ
ータ79は、クロック信号KECL を受信する入力端子,
および出力端子を有する。NAND論理ゲート80は、
パイプライン制御信号PIPE2*を受信する第1入力
端子,モード制御信号ASYNC*を受信する第2入力
端子,および出力端子を有する。インバータ81は、N
AND論理ゲート80の出力端子と接続される入力端
子,および出力端子を有する。レジスタ73は、インバ
ータ72の出力端子と接続される入力端子,インバータ
79の出力端子と接続される制御端子,および「NS」
と称される信号を発生する出力端子を有する。レジスタ
74は、レジスタ73の出力端子と接続される入力端
子,クロック信号KCMOSを受信する制御端子,および出
力端子を有する。レジスタ75は、レジスタ74の出力
端子と接続される入力端子,インバータ79の出力端子
と接続される第1制御端子,インバータ81の出力端子
と接続される第2制御端子,および「OE0」と称され
る信号を発生する出力端子を有する。レジスタ76は、
レジスタ75の出力端子と接続される入力端子,クロッ
ク信号KCMOSを受信する第1制御端子,インバータ81
の出力端子と接続される第2制御端子,および「OE
1」と称される信号を発生する出力端子を有する。レジ
スタ77は、レジスタ76の出力端子と接続される入力
端子,インバータ79の出力端子と接続される第1制御
端子,モード制御信号ASYNC*を受信する第2制御
端子,および出力端子を有する。レジスタ78は、レジ
スタ77の出力端子と接続される入力端子,クロック信
号KCMOSを受信する第1制御端子,モード制御信号AS
YNC*を受信する第2制御端子,および出力イネーブ
ル信号OE2を発生する出力端子を有する。
【0016】出力レジスタ34は、2つの並列インタリ
ーブ(interleaved )出力データ経路を有する。1つの
出力データ経路は、レジスタ56,スイッチ58,およ
びレジスタ60を通って終段増幅器62に至る。もう1
つのデータ経路は、レジスタ57,スイッチ59,およ
びレジスタ61を通って終段増幅器62に至る。この並
列データ経路は、クロック信号MD90および遅延クロ
ック信号KUによって制御される。出力イネーブル・レ
ジスタ48は、メモリ20の書込みサイクル中、出力イ
ネーブル信号をスイッチ58,59に与える。クロック
信号MD90が論理高のとき、データ信号MUXが、デ
ータ信号MUX1としてレジスタ56を介して送られ、
一方もう1つのデータ経路のデータは、レジスタ57に
よってラッチされる。クロック信号MD90が論理低の
とき、以前のクロック・サイクルの間、レジスタ57内
にとどめられていたデータ信号MUXが、対応するデー
タ信号MUX2として、レジスタ57を介して送られ、
一方次のデータ信号MUXは、レジスタ56内にラッチ
される。
【0017】クロック信号MD90は、クロック信号C
LKの立下り区間から生成されるが、データ信号MUX
は、CLKの立上り区間から生成される(図18および
図19参照)。読取りサイクルもしくは書込みサイクル
中のメモリへのアクセスに関連して、固有の伝搬遅延が
ある。メモリ20では、アドレスがアドレス・レジスタ
26に与えられる時から、データ信号MUXが出力レジ
スタ34に到達する時までを測定した遅延が、読取りサ
イクル中、ダミー経路46によって複製される。すなわ
ち、ダミー経路46は、メモリ20の伝搬遅延を追跡す
るために各種素子を有し、メモリ20の伝搬遅延に等し
い遅延の後、クロック信号MD90を発生する。クロッ
ク信号MD90はメモリ20の伝搬遅延を追跡するの
で、MD90は、データ信号MUXのデータ有効ウイン
ドウの中央で切り替わる(図18および図19参照)。
【0018】並列データ出力経路を使用することによ
り、データ信号MUX1およびMUX2の有効性期間
は、データ信号MUXの有効性期間よりも長くなる。読
取りサイクル中、出力イネーブル信号OE2は論理高に
なり、データ信号MUX1およびMUX2が、レジスタ
60,61にそれぞれ与えられるようにする。データ信
号MUX1およびMUX2は、データ信号MUXの2分
の1の頻度で変化する。クロック信号MD90は、ダミ
ー経路46によって、メモリ20の伝搬遅延と相関され
るので、クロック信号MD90は、プロセス,電源また
は温度の変化に関して、データ信号MUXを追跡する。
ダミー経路によって制御される並列データ経路を使用す
ることのもう1つの利点は、クロック信号CLKの周波
数が低下しても、クロック信号MD90はメモリ20の
伝搬遅延に合わせ続け、これにより、データ有効ウイン
ドウ内に留まることである。
【0019】遅延クロック信号KUは、レジスタ60,
61の動作を制御する。パイプライン制御信号PIPE
2*が論理高のとき、クロック信号KUORは遅延クロ
ック信号KUと同一の論理状態である。クロック信号K
UORが論理低のとき、データ信号PT1がレジスタ6
0を介して送られ、対応するデータ信号QT1になり、
一方データ信号QT2はレジスタ61によってラッチさ
れる。また、クロック信号KUORが論理低の間、デー
タ信号QT2は、出力データ信号Qとして、終段増幅器
62によって与えられる。クロック信号KUORが論理
高の間、データ信号PT2がレジスタ61を介して送ら
れて、対応するデータ信号QT2となり、一方、データ
信号QT1はレジスタ60によってラッチされる。ま
た、データ信号QT1は、出力データ信号Qとして、終
段増幅器62を介して発生される(図18および図19
参照)。
【0020】遅延クロック信号KUは、クロック信号C
LKの立上り区間の少し前に発生して、出力データ信号
Qが、クロック信号CLKの立上り区間と同時に変化す
るようにする。遅延クロック信号KUは、読取り制御遅
延ロック・ループ回路44によって発生される。これに
ついては後述する。
【0021】メモリ20は、3段パイプラインを有す
る。すなわち、出力データ信号Qは、出力データ信号Q
を受信する3クロック・サイクル前にアクセスされたア
ドレスに位置するデータに対応する。図18を参照し
て、遅延クロック信号KUの立上り区間が、アドレスA
0に対応するデータを捕捉することに注意されたい。遅
延クロック信号KUの立下り区間では、アドレスA1に
対応するデータが捕捉される。並列データ・レジスタを
使用すると、データ有効ウインドウを拡大することによ
って、誤ったデータが、高速動作中捕捉される可能性が
低下する。
【0022】メモリ20を通常より低いクロック周波数
で動作するため、メモリ20は、3段パイプライン動作
モードから、2段パイプライン動作モードに変更でき
る。これは、クロック信号KUORの極性を逆にするこ
とにより、出力レジスタ34内で達成される。パイプラ
イン制御信号PIPE2*が論理低のとき、遅延クロッ
ク信号KUが反転され、ついで、出力レジスタ34に与
えられる。このため、クロック信号KUORは、遅延ク
ロック信号KUの論理補数となる。2段パイプライン動
作モードのタイミング・ダイヤグラムを図19に示す。
遅延クロック信号KUの立下り区間が、アドレスA0に
対応するデータを捕捉し、3段パイプライン・モードの
場合のように、遅延クロック信号KUの立上り区間が捕
捉するのではないことに注意されたい。2段パイプライ
ン・モードでは、出力データは、アドレスがアドレス・
レジスタ26に与えられてから2クロック・サイクル後
に、終段増幅器62によって受信される。データは、遅
延クロック信号KUの早期のエッジによって捕捉される
ので、クロック・サイクル・タイムを、3段パイプライ
ン・モードよりも低速にできる。
【0023】出力イネーブル信号OE2が論理低の場合
には、論理低データ信号PT1およびPT2が終段増幅
器62の出力端子に与えられる。3段パイプライン・モ
ードでは、書込みイネーブル信号W*が論理低の場合、
またはチップ・セレクト信号CS*信号が論理高の場合
には、終段増幅器62の出力端子は、出力イネーブル信
号OE2が論理低になってから3サイクル後に論理低に
なる。2段パイプライン・モードでは、終段増幅器62
の出力端子は2サイクル後に論理低になる。
【0024】出力イネーブル信号OE2は、出力イネー
ブル・レジスタ48によって生成される。レジスタ7
3,74は、二相クロック・レジスタであり、これらレ
ジスタは、制御信号CSW*の論理状態を捕捉してラッ
チする。レジスタ73の詳細は図6に示す。レジスタ7
5,76は、1クロック・サイクルに対する制御信号C
SW*を一時記憶し、レジスタ77,78は、もう1つ
のクロック・サイクルに対する制御信号CSW*を一時
記憶する。3段パイプライン・モードでは、出力イネー
ブル信号OE2は、2つのクロック・サイクルに対して
一時記憶された制御信号CSW*と同じ論理状態を有
し、ついで、出力レジスタ34に与えられる。2段パイ
プライン・モードでは、出力イネーブル信号OE2の論
理状態は、1つだけのサイクルに対して一時記憶された
制御信号CSW*の論理状態に等しい。2段パイプライ
ン・モードでの動作の場合、レジスタ75,76は、フ
ロー・スルー・モード(flow through mode )に置かれ
る。レジスタ75,76は、図5に示す出力レジスタ5
6と似通っている。
【0025】非同期モードでは、出力データは、クロッ
ク信号CLKから直接生成される。クロック信号MD9
0およびKUは無視される。非同期モードを達成するに
は、出力レジスタ34にフロー・スルー・モードを付加
する。レジスタ56,57,60,61および終段増幅
器62は、モード制御信号ASYNC*を受信して、フ
ロー・スルー・モードを与える。モード制御信号ASY
NC*が論理低のとき、データは、クロック信号の状態
とは無関係に、出力レジスタ34を通過する。モード制
御信号ASYNC*はまた、出力イネーブル・レジスタ
48に対してフロー・スルー・モードを与えるのに使用
される。モード制御信号ASYNC*が論理低のとき、
レジスタ75,76,77,78はフロー・スルー・モ
ードになる。このモード制御方法の利点は、電気的に達
成されることで、金属層の変更または他のいくつかの製
造上の変更を行う代わりに、外部入力信号の論理状態を
変化させることによって、メモリ20をどちらのモード
でも動作できることである。
【0026】出力レジスタ34は、図に示す実施例では
2つの並列データ経路を有することに注意されたい。し
かしながら、他の実施例では、より多くの出力データ経
路を使用できる。より多くの並列経路を使用する利点
は、内部の並列レジストレーション経路が変化する頻度
が少なくなり、最大クロック・サイクルに到達する以前
のより低速のクロック・サイクルを可能にして、より広
いデータ有効ウインドウを提供できることである。並列
出力データ・レジスタは、SRAMまたはDRAM(動
的RAM)など、任意の種類の同期メモリと共に使用で
きる。
【0027】図3は、読取り制御遅延ロック・ループ回
路44をブロック図形式で示す。読取り制御遅延ロック
・ループ回路44は、電圧制御遅延(VCD)85,ア
ービタ回路86,VCD制御回路87,コラップス検出
器88,ダミー・レジスタ89,ダミー出力バッファ9
0,負荷91,ECLバッファ回路92を含む。電圧制
御遅延85は、クロック信号CL2,「PCON」と称
される制御電圧を受け取り、これに応答して、出力端子
においてクロック信号KUを発生する。アービタ回路8
6は、クロック信号KECL およびCL2,「QDUMA
R」と称されるダミー出力信号を受信し、これらに応答
して、出力端子においてリタード(retard)信号「RE
TAR」を発生する。VCD制御回路87は、アービタ
回路86の出力端子と接続される入力端子,入力端子,
制御電圧PCONを発生する出力端子を有する。コラッ
プス検出器88は、電圧制御遅延85の出力端子と接続
される入力端子,モード制御信号ASYNC*を受信す
る制御端子,および「FIBR」と称されるコラップス
検出器出力信号を発生する出力端子を有する。ダミー・
レジスタ89は、電圧制御遅延85の出力端子と接続さ
れる入力端子,および出力端子を有する。ダミー出力バ
ッファ90は、ダミー・レジスタ89の出力端子と接続
される入力端子,および「QDUM」と称されるダミー
出力信号を発生する出力端子を有する。負荷91は、ダ
ミー出力バッファ90の出力端子と接続される。ECL
バッファ回路92は、ダミー出力バッファ90の出力端
子と接続される入力端子,およびアービタ86の第2入
力端子と接続される出力端子を有する。
【0028】遅延ロック・ループ44の信号は「小信
号」レベル信号またはECL(エミッタ結合論理)レベ
ル信号のいずれかであり、クロック信号CL2,クロッ
ク信号KECL ,ダミー出力信号QDUMAR,および遅
延クロック信号KUはすべて相補性信号であることに注
意されたい。
【0029】動作において、アービタ回路86は、2つ
の信号、すなわち、クロック信号KECL またはダミー出
力信号QDUMARのうちどちらが先に、論理状態を変
化させるか決定する。アービタ回路86は、クロック信
号CL2によって制御される。クロック信号CL2の周
波数は、クロック信号CLKの周波数の2分の1に等し
い。クロック信号CLKを使用して、クロック信号CL
2が論理低であるときに、アービタ回路86をイネーブ
ルまたは「マスク解除」する。クロック信号CL2が論
理高のとき、アービタ回路86は、ディスエーブルまた
は「マスク」され、両方の入力信号(KECL およびQD
UMAR)を無視する。アービタ回路86をクロック信
号CL2によって制御すると、遅延ロック・ループ44
は、異なる周波数を有する2つの信号をフェーズ・ロッ
クできる。これは先行技術よりも利点があり、従来の遅
延ロック・ループでは、同一周波数を有する2つの信号
しかフェーズ・ロックできない。
【0030】図に示すアービタ回路86のアプリケーシ
ョンでは、ダミー出力信号QDUMARは、クロック信
号KECL の周波数の2分の1である。クロック信号CL
2のサイクルの前半の間に、アービタ86をイネーブル
または「マスク解除」し、ついで、後半でアービタ86
をディスエーブルすることによって、アービタ86は、
周波数の高い方の信号が、周波数の低い方の信号をオー
バランする場合に、不注意に誤った信号エッジと同期さ
れないようにする。アービタ回路86は、どの信号が早
く切り替わるかを決定すると、リタード信号RETRを
VCD制御回路87に与える。たとえば、ダミー出力信
号QDUMARのクロスポイント(ダミー出力信号QD
UMARは相補性信号であることに注意)が、クロック
信号KECL のクロスポイント以前に発生する場合には、
リタード信号RETRは論理高として発生するが、ダミ
ー出力信号QDUMARのクロスポイントが、クロック
信号KECL のクロスポイントの後に発生する場合には、
リタード信号RETRは論理低として発生する。ついで
VCD制御回路87はこの情報を使用して、制御電圧P
CONを増減する。リタード信号RETRが論理高の場
合には(ダミー出力信号QDUMARが、クロック信号
ECL と比べて高速過ぎることを意味する)、VCD制
御回路87は、制御電圧PCONをVSSへと比較的少量
低下させる。これにより、VCD回路85が与える遅延
クロック信号KUの伝搬遅延を増加させる。リタード信
号RETRが論理低の場合には(ダミー出力信号QDU
MARが、クロック信号KECL と比較して低速過ぎるこ
とを意味する)、VCD制御回路87は、制御電圧PC
ONをVDDへと少量上昇する。これにより、VCD回路
85が与える伝搬遅延を減少する。
【0031】ダミー・レジスタ89およびダミー出力バ
ッファ90は、遅延クロック信号KUの立上り区間およ
び/または立下り区間から、出力信号QPAD のエッジま
での遅延を追跡するのに使用される。この遅延は、遅延
クロック信号KUが、クロック信号CLKと比較して、
どのくらい早く生成されるべきかを示す。
【0032】コラップス検出器88は、VCD回路85
がコラップス(collapse)する場合を検出する。VCD
回路85は、VCD回路85によって与えられる伝搬遅
延が長すぎるときに「コラップス」する。VCD回路8
5は、クロック信号KECL およびCL2がトグルすると
きにコラップスする可能性があるが、遅延クロック信号
KUは、これに応答して論理状態を変化させる時間がな
い。これは、VCD回路85の内部ノードでの容量性負
荷が多すぎることによって起こる可能性がある。その結
果、アービタ回路86は、ダミー出力信号QDUMAR
が高速過ぎるという誤った判断をして、その結果、VC
D制御回路87は、制御電圧PCONを低下させること
により、ダミー出力信号QDUMARを遅くしようとす
る。しかしながら、実際は、ダミー出力信号QDUMA
Rは低速過ぎ、制御電圧PCONは、VDDへと上昇させ
るべきである。この状況は、メモリ20のパワーアップ
中に発生する可能性がある。パワーアップ中、内部回路
ノードは未知の状態になり、制御電圧PCONの初期電
圧がVSSに等しい場合には、VCD回路85がコラップ
スする可能性がある。
【0033】図4は、図1のダミー経路46をブロック
図形式で示す。ダミー経路46は、直列接続された遅延
素子を含み,各遅延素子は、メモリ20へのアクセスが
必要な機能を実行するのに要するメモリ20の遅延をモ
デル化する。ダミー経路46は、ダミー・アドレス・バ
ッファ95,ダミー行プレデコーダ/ラッチ96,DR
P負荷97,ダミー行選択98,DRS負荷99,ダミ
ー・ワード・ライン・ドライバ100,DWL負荷10
1,ダミー・セル102,ダミー・データ・ライン・デ
コーダ103,DDIF負荷104,ダミー第1段増幅
器105,DGDL負荷106,およびDGDLマルチ
プレクサ107を含む。ダミー・アドレス・バッファ9
5は、クロック信号CL2を受信する入力端子,および
「ADUM」と称されるダミー・アドレス信号を発生す
る出力端子を有する。ダミー行プレデコーダ/ラッチ
は、ダミー・アドレス・バッファ95の出力端子と接続
される入力端子,クロック信号KCMOSを受信する制御端
子,および「DRP」と称されるダミー行プレデコーダ
信号を発生する出力端子を有する。DRP負荷97は、
ダミー行プレデコーダ/ラッチ96の出力端子と接続さ
れる入力端子を有する。ダミー行選択98は、ダミー行
プレデコーダ/ラッチ96の出力端子と接続される入力
端子,および「DRS」と称されるダミー行選択信号を
発生する出力端子を有する。DRS負荷99は、ダミー
行選択98の出力端子と接続される入力端子を有する。
ダミー・ワード・ライン・ドライバ100は、ダミー行
選択98の出力端子と接続される入力端子,および「D
WL」と称されるダミー・ワード・ライン信号を発生す
る出力端子を有する。DWL負荷101は、ダミー・ワ
ード・ライン・ドライバ100の出力端子と接続される
入力端子を有する。ダミー・セル102は、ダミー・ワ
ード・ライン・ドライバ100の出力端子と接続される
入力端子,および「DDL」と称されるダミー・データ
・ライン信号を発生する出力端子を有する。ダミー・デ
ータ・ライン・デコーダ103は、ダミー・セル102
の出力端子と接続される入力端子,および「DDIF」
と称されるデータ・ライン・デコーダ信号を発生する出
力端子を有する。DDIF負荷104は、ダミー・デー
タ・ライン・デコーダ103の出力端子と接続される入
力端子を有する。ダミー第1段増幅器105は、ダミー
・データ・ライン・デコーダ103の出力端子と接続さ
れる入力端子,および「DGDL」と称されるダミー第
1段増幅器信号を発生する出力端子を有する。DGDL
負荷106は、ダミー第1段増幅器105の出力端子と
接続される入力端子を有する。DGDLマルチプレクサ
107は、ダミー第1段増幅器105の出力端子と接続
される入力端子,およびクロック信号MD90を発生す
る出力端子を有する。
【0034】ダミー経路46は、メモリ20内に発生す
る遅延経路のスケール・ダウン・バージョンまたはモデ
ルを含む。スケール・ダウン・バージョンを使用するこ
とにより、駆動回路自体が小さくなると同様、金属負荷
および回路負荷も低下する。またスケール・ダウン・バ
ージョンを使用すると、メモリ20の表面積および電力
消費量が小さくなる。ダミー経路46全体の実遅延は、
SRAM全体の遅延と同じにすべきである。メモリ20
内で使用される実回路と同様の回路を使用することによ
り、クロック信号MD90は、プロセス,電源および温
度の変化に関して、出力データ信号MUXをより正確に
追跡する。
【0035】図5は、図2の出力レジスタ34の出力レ
ジスタ56を、回路図形式で示す。出力レジスタ56
は、差動増幅器110,差動対115,118,N形ト
ランジスタ121,122,125から129,および
エミッタ・ホロワ・トランジスタ123,124を含
む。差動増幅器110は、抵抗器111,112および
NPNトランジスタ113,114を含む。差動対11
5は、NPNトランジスタ116,117を含む。差動
対118は、NPNトランジスタ119,120を含
む。
【0036】抵抗器111は、「VDD」と称される電源
電圧端子と接続される第1端子,および第2端子を有す
る。抵抗器112は、電源電圧端子VDDと接続される第
1端子,および第2端子を有する。NPNトランジスタ
113は、抵抗器111の第2端子と接続されるコレク
タ,データ信号MUXを受信するベース,およびエミッ
タを有する。NPNトランジスタ114は、抵抗器11
2の第2端子と接続されるコレクタ,データ信号MUX
*を受信するベース,およびNPNトランジスタ113
のエミッタと接続されるエミッタを有する。NPNトラ
ンジスタ116は、NPNトランジスタ113のコレク
タと接続されるコレクタ,ベース,およびエミッタを有
する。NPNトランジスタ117は、NPNトランジス
タ114のコレクタと接続されるコレクタ,ベース、お
よびNPNトランジスタ116のエミッタと接続される
エミッタを有する。NPNトランジスタ119は、NP
Nトランジスタ113,114のエミッタと接続される
コレクタ,クロック信号MD90を受信するベース,お
よびエミッタを有する。NPNトランジスタ120は、
NPNトランジスタ116,117のエミッタと接続さ
れるコレクタ,クロック信号MD90*を受信するベー
ス,およびNPNトランジスタ119のエミッタと接続
されるエミッタを有する。N形トランジスタ121は、
NPNトランジスタ113,114のエミッタと接続さ
れるドレイン,モード制御信号ASYNCを受信するゲ
ート,およびソースを有する。N形トランジスタ122
は、NPNトランジスタ119,120のエミッタと接
続されるドレイン,モード制御信号ASYNC*を受信
するゲート,およびN形トランジスタ121のソースと
接続されるソースを有する。エミッタ・ホロワ・トラン
ジスタ123は、VDDと接続されるコレクタ,NPNト
ランジスタ113のコレクタと接続されるベース,およ
びNPNトランジスタ117のベースと接続されてデー
タ信号MUX1*を発生するエミッタを有する。エミッ
タ・ホロワ・トランジスタ124は、VDDと接続される
コレクタ,NPNトランジスタ114のコレクタと接続
されるベース,およびNPNトランジスタ116のベー
スと接続されてデータ信号MUX1を発生するエミッタ
を有する。N形トランジスタ125は、エミッタ・ホロ
ワ・トランジスタ123のエミッタと接続されるドレイ
ン,NBIASと称されるバイアス電圧を受け取るゲート,
および「VSS」と称される電源電圧端子と接続されるソ
ースを有する。N形トランジスタ126は、NPNトラ
ンジスタ116,117のエミッタと接続されるドレイ
ン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲート,およびVSS
と接続されるソースを有する。N形トランジスタ127
は、NPNトランジスタ116,117のエミッタと接
続されるドレイン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲー
ト,およびVSSと接続されるソースを有する。N形トラ
ンジスタ127は、NPNトランジスタ113,114
のエミッタと接続されるドレイン,バイアス電圧NBIAS
を受け取るゲート,およびVSSと接続されるソースを有
する。N形トランジスタ128は、N形トランジスタ1
21,122のソースと接続されるドレイン,バイアス
電圧NBIASを受け取るゲート,およびVSSと接続される
ソースを有する。N形トランジスタ129は、エミッタ
・ホロワ・トランジスタ124のエミッタと接続される
ドレイン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲート,およ
びVSSと接続されるソースを有する。
【0037】出力レジスタ56において、2つの差動
対、差動増幅器110または差動対115のうちのいず
れか1つが選択される。差動クロック信号MD90/M
D90*は、どの差動対が選択されるかを決定する。ク
ロック信号MD90が論理高で、クロック信号MD90
*が論理低の場合には、差動データ信号MUX/MUX
*の論理状態が、抵抗器111,112内の電流を制御
する。クロック信号MD90*がクロック信号MD90
より高い場合には、差動データ信号MUX1/MUX1
*の論理状態が、抵抗器111,112内の電流を制御
する。電流は、制御入力信号がより高い電圧であるトラ
ンジスタを介して操作される。差動モード制御信号AS
YNC/ASYNC*は、出力レジスタ56の動作を決
定する。
【0038】出力レジスタ56は、差動モード制御信号
ASYNCが論理低で、差動モード制御信号ASYNC
*が論理高のときに、レジスタの働きをする。ASYN
Cが論理低のとき、N形トランジスタ121は実質的に
非導通状態である。ついで、クロック信号MD90は、
NPNトランジスタ113,114の導電率を制御で
き、クロック信号MD90*は、差動対115の導電率
を制御できる。出力レジスタ56がレジスタの働きをし
ている場合には、クロック信号MD90は論理高にな
り、クロック信号MD90*は論理低になり、差動デー
タ信号MUX/MUX*が差動増幅器110に与えら
れ、電流は、差動データ信号MUX/MUX*の論理状
態に応じて、抵抗器111,112を介して操作され
る。差動出力信号MUX1/MUX1*はそれぞれ、差
動データ信号MUX/MUX*の論理状態に対応して、
エミッタ・ホロワ・トランジスタ124,123のエミ
ッタに与えられる。クロック信号MD90が論理低へと
遷移する場合には、クロック信号MD90*が論理高に
なる。MUX1/MUX1*の論理状態は、クロック信
号MD90/MD90*が論理状態を再び変化させるま
で、差動対115によって固定される。
【0039】N形トランジスタ125から129は、電
流源として使用される。N形トランジスタ125,12
9はそれぞれ、エミッタ・ホロワ・トランジスタ12
3,124に電流を与え、N形トランジスタ128が供
給する電流は、クロック信号MD90/MD90*によ
って操作される。N形トランジスタ126,127は、
低電流,電圧レベル「保磁子(keeper)」であり、NP
Nトランジスタ119,120のベースが、クロック信
号MD90/MD90*を受信しない場合に、差動増幅
器110および差動対115それぞれの共通エミッタ電
圧が変化するのを防ぐ。
【0040】図6は、図2の出力イネーブル・レジスタ
48の出力イネーブル・レジスタ73を回路図形式で示
す。出力イネーブル・レジスタ73は、差動増幅器13
5,差動対140,143,エミッタ・ホロワ・トラン
ジスタ146,147,N形トランジスタ148から1
52を含む。差動増幅器135は、抵抗器136,13
7,NPNトランジスタ138,139を含む。差動対
140は、NPNトランジスタ141,142を含む。
差動対143は、NPNトランジスタ144,145を
含む。出力イネーブル・レジスタ73は、差動制御信号
CSW/CSW*、および差動クロック信号KECL /K
ECL *を受信し、これらに応答して、制御信号NS/N
S*を発生する。出力イネーブル・レジスタ73は、出
力レジスタ56と実質的に同じ方法で接続されるが、出
力イネーブル・レジスタ73が、差動モード制御信号A
SYNC/ASYNC*を受信しない点は異なる。出力
イネーブル・レジスタ73は、出力レジスタ56(図
5)と実質的に同じ動作をするが、出力イネーブル・レ
ジスタ73が、モード制御信号ASYNC/ASYNC
*を受信する(出力レジスタ56に示す形で結合され
た)N形トランジスタを持たない点は異なる。
【0041】図7は、図2の出力レジスタ34の終段増
幅器62を回路図形式で示す。終段増幅器62は、差動
増幅器140,差動対145,差動対148,エミッタ
・ホロワ・トランジスタ153,154およびN形トラ
ンジスタ151,152,155から159を含む。終
段増幅器62は、出力レジスタ56と実質的に同一の方
法で接続されるが、エミッタ・ホロワ・トランジスタ1
53,154のエミッタが、NPNトランジスタ14
6,147のベースと接続されない点が異なる。終段増
幅器62において、差動データ信号の2つの対、差動デ
ータ信号QT1/QT1*または差動データ信号QT2
/QT2*のうちいずれか1つが選択される。差動クロ
ック信号KUOR/KUOR*は、どの差動信号対が選
択されるかを選択する。クロック信号KUORが論理高
で、クロック信号KUOR*が論理低の場合には、差動
入力信号QT2/QT2*の論理状態が、抵抗器14
1,142内の電流を制御する。クロック信号KUOR
*がクロック信号KUORより高い場合には、差動入力
信号QT1/QT1*の論理状態が、抵抗器141,1
42内の電流を制御する。電流は、制御入力信号の電圧
が高い方のトランジスタを介して操作される。たとえ
ば、クロック信号KUORが論理高の場合には、データ
信号QT2/QT2*が、出力信号OUT/OUT*の
論理状態を制御する。そのため、入力信号QT2*が論
理高で、入力信号QT2が論理低の場合には、電流は抵
抗器142を介して操作され、出力信号OUTを論理低
にし、出力信号OUT*を論理高にする。クロック信号
KUOR*が論理高の場合には、データ信号QT1/Q
T1*が、出力信号OUT/OUT*の論理状態を制御
する。そのため、データ信号QT1*が論理高で、デー
タ信号QT1が論理低の場合には、電流は抵抗器142
を介して操作され、出力信号OUTを論理低に、出力信
号OUT*を論理高にする。一方、クロック信号KECL
*が論理高のときに、データ信号QT1が論理低で、デ
ータ信号QT1*が論理高の場合には、電流は抵抗器1
41を介して操作され、出力信号OUT*は論理低にな
り、出力信号OUTは、論理高になる。
【0042】前述のように、N形トランジスタ155か
ら159は、電流源として使用される。N形トランジス
タ155,159はそれぞれ、エミッタ・ホロワ・トラ
ンジスタ153,154の電流を与え、N形トランジス
タ156は、データ信号QT2/QT2*によって操作
される電流を、抵抗器141,142に与える。N形ト
ランジスタ157,158は、低電流,電圧レベル「保
磁子」であり、これはNPNトランジスタ149,15
0のベースが、クロック信号KUOR/KUOR*を受
信しない場合に、差動増幅器140および差動対145
の共通エミッタ電圧が変化するのを防ぐ。
【0043】図8は、図3の読取り制御遅延ロック・ル
ープ回路44のアービタ回路86を、一部論理図・一部
ブロック図形式で示す。アービタ回路86は、インバー
タ160,161,NAND論理ゲート162,16
3,164,165,レジスタ166,167,16
8,およびレベル変換器169を含む。インバータ16
0は、クロック信号CL2を受信する入力端子,および
出力端子を有する。インバータ161は、インバータ1
60の出力端子と接続される入力端子,および出力端子
を有する。NAND論理ゲート162は、クロック信号
ECL を受信する第1入力端子,インバータ160の出
力端子と接続される第2入力端子,および出力端子を有
する。NAND論理ゲート163は、ダミー出力信号Q
DUMARを受信する第1入力端子,インバータ160
の出力端子と接続される第2入力端子,および出力端子
を有する。NAND論理ゲート164は、NAND論理
ゲート162の出力端子と接続される第1入力端子,第
2入力端子,および出力端子を有する。NAND論理ゲ
ート165は、NAND論理ゲート163の出力端子と
接続される第1入力端子,NAND論理ゲート164の
出力端子と接続される第2入力端子,およびNAND論
理ゲート164の第2入力端子と接続される出力端子を
有する。レジスタ166は、NAND論理ゲート164
の出力端子と接続される入力端子,インバータ160の
出力端子と接続される制御端子,および出力端子を有す
る。レジスタ167は、NAND論理ゲート165の出
力端子と接続される入力端子,インバータ160の出力
端子と接続される制御端子を有する。レジスタ168
は、レジスタ166の出力端子と接続される入力端子,
インバータ161の出力端子と接続される制御端子,お
よび出力端子を有する。レベル変換器169は、レジス
タ168の出力端子と接続される入力端子,およびCM
OSレベルリタード信号RETRを発生する出力端子を
有する。
【0044】NAND論理ゲート164,165はクロ
ス・カップリングされ、ラッチング・フリップフロップ
として働く。このラッチング・フリップフロップがリセ
ットされて、NAND論理ゲート164,165の両入
力端子が論理低のときに、論理高を発生する。フリップ
フロップがリセットされると、入力信号の1つが論理高
になるやいなや、NAND論理ゲートの出力は論理低に
なり、これにより、もう1つのNAND論理ゲートはデ
ィスエーブルになり、このもう1つのNAND論理ゲー
トの出力を論理高に強制する。
【0045】クロック信号CL2はイネーブル信号とし
て働く。クロック信号CL2が論理高のとき、NAND
論理ゲート162,163がディスエーブルされる。ク
ロック信号CL2が論理低(アービタ回路86のマスク
を解除またはイネーブルにする)のとき、NAND論理
ゲート162,163がイネーブルされて、クロック信
号KECL およびダミー出力信号QDUMARの状態を伝
搬できる。この期間中、クロック信号KECL およびダミ
ー出力信号QDUMARは共に、一時的に論理高にな
り、これによりフリップフロップをリセットする。クロ
ック信号CL2が論理高になって、アービタ回路86の
マスクを解除する直前に、入力の1つが低に降下し、ラ
ッチング・フリップフロップは、適正な状態にセットさ
れる。たとえば、クロック信号KECL が降下してから、
ダミー出力信号QDUMARが降下する場合には、NA
ND論理ゲート164の出力端子は論理低になり、NA
ND論理ゲート165の出力端子は論理高になる。ダミ
ー出力信号QDUMARが降下してから、クロック信号
ECL が降下する場合には、NAND論理ゲート164
の出力端子は論理高になり、NAND論理ゲート165
の出力端子は論理低になる。クロック信号CL2がひと
たび論理高に上昇すると、レジスタ166はNAND論
理ゲート164の出力端子の現在の論理状態をラッチ
し、この論理状態がレジスタ168に与えられる。クロ
ック信号CL2が再度降下するとき、レジスタ168
は、この情報をラッチし、この情報は比較的小信号から
CMOSレベルのリタード信号RETRに、レベル変換
器169を介して変換される。
【0046】レジスタ167は、NAND論理ゲート1
64,165によって構成されるフリップフロップの負
荷を等化するのに使用される。クロック信号KECL およ
びダミー出力信号QDUMARの立上り区間または立下
り区間が、互いにごく近接した時間内に発生する場合
に、負荷の不一致によって、フリップフロップがこれら
信号の一方を選好しないようにする。NAND論理ゲー
ト162から165は、ECLゲートとして実現される
ことに注意されたい。
【0047】図9に、図3の読取り制御遅延ロック・ル
ープ回路44の電圧制御遅延(VCD)回路85を、回
路図形式で示す。VCD回路85は、差動増幅器17
3,190,ダイオード176から179,P形トラン
ジスタ186,187,188,N形トランジスタ18
2,183,200,201,202,およびNPNト
ランジスタ196,197,198,199を含む。差
動増幅器173は、抵抗器174,175,およびNP
Nトランジスタ180,181を含む。差動増幅器19
0は、抵抗器192,193,およびNPNトランジス
タ194,195を含む。
【0048】抵抗器174は、VDDと接続される第1端
子,および第2端子を有する。抵抗器175は、VDD
接続される第1端子,および第2端子を有する。NPN
トランジスタ180は、抵抗器174の第2端子と接続
されるコレクタ,クロック信号CL2を受信するベー
ス,およびエミッタを有する。NPNトランジスタ18
1は、抵抗器175の第2端子と接続されるコレクタ,
クロック信号CL2*を受信するベース,およびNPN
トランジスタ180のエミッタと接続されるエミッタを
有する。ダイオード176は、VDDと接続される第1端
子,および第2端子を有する。ダイオード177は、ダ
イオード176の第2端子と接続される第1端子,およ
びNPNトランジスタ180のコレクタと接続される第
2端子を有する。ダイオード178は、VDDと接続され
る第1端子,および第2端子を有する。ダイオード17
9は、ダイオード178の第2端子と接続される第1端
子,およびNPNトランジスタ181のコレクタと接続
される第2端子を有する。P形トランジスタ188は、
DDと接続されるソース,制御電圧PCONを受け取る
ゲート,およびドレインを有する。N形トランジスタ1
89は、ドレイン,P形トランジスタ188のドレイン
と接続されるゲート,およびVSSと接続されるソースを
有する。N形トランジスタ182は、NPNトランジス
タ180,181のエミッタと接続されるドレイン,P
形トランジスタ188のドレインと接続されるゲート,
およびVSSと接続されるソースを有する。N形トランジ
スタ183は、NPNトランジスタ180,181のエ
ミッタと接続されるドレイン,バイアス電圧NBIASを受
け取るゲート,およびVSSと接続されるソースを有す
る。コンデンサ184は、VDDと接続される第1プレー
ト電極,および第2プレート電極を有する。コンデンサ
185は、VDDと接続される第1プレート電極,および
第2プレート電極を有する。P形トランジスタ186
は、コンデンサ184の第2プレート電極と接続される
ソース,ゲートP形トランジスタ188と接続されて制
御電圧PCONを受け取るゲート,およびNPNトラン
ジスタ180のコレクタと接続されるドレインを有す
る。P形トランジスタ187は、コンデンサ185の第
2プレート電極と接続されるソース,P形トランジスタ
188のゲートと接続されて制御電圧PCONを受け取
るゲート,およびNPNトランジスタ181のコレクタ
と接続されるドレインを有する。
【0049】抵抗器192は、VDDと接続される第1端
子,および第2端子を有する。抵抗器193は、VDD
接続される第1端子,および第2端子を有する。NPN
トランジスタ194は、抵抗器192の第2端子と接続
されてクロック信号KUを発生するコレクタ,ベースお
よびエミッタを有する。NPNトランジスタ195は、
抵抗器193の第2端子と接続されてクロック信号KU
*を発生するコレクタ,ベース,およびNPNトランジ
スタ194のエミッタと接続されるエミッタを有する。
NPNトランジスタ196は、VDDと接続されるコレク
タ,NPNトランジスタ195のコレクタと接続される
ベース,およびNPNトランジスタ194のベースと接
続されるエミッタを有する。NPNトランジスタ197
は、VDDと接続されるコレクタ,NPNトランジスタ1
94のコレクタと接続されるベース,およびNPNトラ
ンジスタ195のベースと接続されるエミッタを有す
る。NPNトランジスタ198は、VDDと接続されるコ
レクタ,P形トランジスタ186のドレインと接続され
るベース,およびNPNトランジスタ194のベースと
接続されるエミッタを有する。NPNトランジスタ19
9は、VDDと接続されるコレクタ,P形トランジスタ1
87のドレインと接続されるベース,およびNPNトラ
ンジスタ195のベースと接続されるエミッタを有す
る。N形トランジスタ200は、NPNトランジスタ1
96,198のエミッタと接続されるドレイン,バイア
ス電圧NBIASを受け取るゲート,およびVSSと接続され
るソースを有する。N形トランジスタ201は、NPN
トランジスタ194,195のエミッタと接続されるド
レイン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲート,および
SSと接続されるソースを有する。N形トランジスタ2
02は、NPNトランジスタ197,199のエミッタ
と接続されるドレイン,バイアス電圧NBIASを受け取る
ゲート,およびVSSと接続されるソースを有する。
【0050】VCD回路85において、NPNトランジ
スタ180,181のコレクタにおける出力エクスカー
ション(output excursion)および出力スルー・レート
は、VCD回路85の伝搬遅延を変化させるのに使用さ
れる2つの変数である。相補性クロック信号CL2/C
L2*は、差動増幅器173に与えられる。差動増幅器
173は、2つの電流源、すなわちN形トランジスタ1
82,183を有する。N形トランジスタ183は、比
較的一定の電流源を提供する。N形トランジスタ182
は、可変電流源として機能する。N形トランジスタ18
3が与える電流の量は、制御電圧PCONの電圧レベル
に依存して変化する。制御電圧PCONの電圧が低下す
る場合には、N形トランジスタ182が与える電流の量
は増加する。N形トランジスタ182が実質的に非導通
状態の場合、すなわち、制御電圧PCONがほぼVDD
等しい場合には、N形トランジスタ183は、差動増幅
器173が機能し続けるのに十分な量だけ電流を提供す
る。
【0051】抵抗器174,175は、値が固定され、
その両端の電圧は、N形トランジスタ182が与える電
流に依存して変化する。ダイオード176,177,1
78,179は、抵抗器174,175の両端の電圧
を、約2ベース・エミッタ・ダイオード電圧降下
(VBE)から、約2と2分の1VBEにクランプするのに
使用される。これを行うのは、VCD回路85が、比較
的高い電源電圧を受け取るときに、NPNトランジスタ
180,181が、飽和状態で動作しないよう保護する
ためである。
【0052】制御電圧PCONが、約VDDに等しい電圧
のとき、P形トランジスタ186,187は実質的に非
導通状態になり、NPNトランジスタ180,181の
コレクタは、コンデンサ184,185から電気的に切
り離される。N形トランジスタ183のみが導通状態に
あるので、抵抗器174,175の両端のエクスカーシ
ョン電圧は小さい、すなわち、好適な実施例では、20
0ミリボルト未満である。しかしながら、制御電圧PC
ONが、VDDからP形しきい電圧を引いた電圧より低い
電圧である場合には、抵抗器174,175の両端の電
圧スイングが大きくなり、NPNトランジスタ180,
181のコレクタの立上り時間は、コンデンサ184,
185によってさらに容量性負荷が与えられることによ
って遅くなる。
【0053】NPNトランジスタ180,181のコレ
クタの電圧は、NPNトランジスタ198,199を介
して、差動増幅器190に与えられる。この段階におい
て、NPNトランジスタ180,181のコレクタの電
圧は、NPNトランジスタ194,195のコレクタの
電圧と比較される。NPNトランジスタ180,181
のコレクタの電圧が、NPNトランジスタ194,19
5のコレクタの電圧より高い場合には、NPNトランジ
スタ194,195のコレクタの電圧が無視され、NP
Nトランジスタ180,181のコレクタの電圧が変化
するときに、差動クロック信号KUおよびKU*が論理
状態を変化させる。NPNトランジスタ180,181
のいずれかのコレクタの電圧が、NPNトランジスタ1
94,195のコレクタの電圧の高い方よりも低い場合
には、クロック信号KUおよびKU*は、NPNトラン
ジスタ180,181のコレクタからの低い電圧が、N
PNトランジスタ194,195の電圧の高い方の電圧
をパスするときにだけ、状態を変化させる。抵抗器17
4,175の両端のエクスカーション電圧が上昇し、N
PNトランジスタ180,181のコレクタの電圧の立
上り時間が遅くなることによって、VCD回路85の伝
搬遅延が増加する。
【0054】VCD回路85の1つの特徴は、制御電圧
PCONが低くて、伝搬遅延が、クロック信号CL2の
期間の2分の1よりも長いとき、VCD回路85がコラ
ップスすることである。前述のように、これが発生する
のは、クロック信号(CL2/CL2*)はトグルする
が、遅延クロック信号(KU)が結果的に変化しない場
合である。これは、P形トランジスタ186,187を
それぞれ介して、NPNトランジスタ180,181の
コレクタと結合される容量性負荷が大きすぎることによ
って発生する。この特性のために、好適な実施例では、
遅延クロック信号KUは、クロック信号CL2の位相か
ら180度を超えて外れることはない。このため、遅延
ロック・ループ回路44は、遅延クロック信号KUの長
すぎる遅延を防止される。遅延クロック信号KUの遅延
が長すぎた場合には、遅延ロック・ループ44は、後の
サイクル、たとえば、位相が360度以上外れて発生す
るサイクルに誤って同期される可能性がある。
【0055】VCD回路85では、小信号レベルまたは
ECLレベルの信号が使用されて、ECLレベル信号を
CMOS論理レベルにレベル変換する必要性を排除す
る。また、VCD回路85は、先行技術の分路コンデン
サVCDと比較して、最大遅延/最小遅延比が比較的高
く、先行技術のスターブド・インバータ(starved-inve
rter)VCDと比較して、ノイズに対する感度が低い。
【0056】図10は、図3の読取り制御遅延ロック・
ループ回路44のVCD制御回路87を、回路図形式で
示す。VCD制御回路87は、リタード信号RETRを
受信し、これに応答して、電圧制御遅延回路85のため
に制御電圧PCONを生成する。VCD制御回路87
は、P形トランジスタ205,206,209,21
0,N形トランジスタ207,208,インバータ21
1,およびコンデンサ212を含む。
【0057】P形トランジスタ205は、VDDと接続さ
れるソース,バイアス電圧PBIASを受け取るゲート,お
よびドレインを有する。P形トランジスタ206は、P
形トランジスタ205のドレインと接続されるソース,
リタード信号RETRを受信するゲート,および制御電
圧PCONを発生するドレインを有する。N形トランジ
スタ207は、P形トランジスタ206のドレインと接
続されるドレイン,P形トランジスタ206のゲートと
接続されるゲート,およびソースを有する。N形トラン
ジスタ208は、N形トランジスタ207のソースと接
続されるドレイン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲー
ト,およびVSSと接続されるソースを有する。P形トラ
ンジスタ209は、VDDと接続されるソース,P形トラ
ンジスタ205のゲートと接続されてバイアス電圧P
BIASを受け取るゲート,およびドレインを有する。P形
トランジスタ210は、P形トランジスタ209のドレ
インと接続されるソース,ゲート,およびP形トランジ
スタ206のドレインと接続されるドレインを有する。
コンデンサ212は、VDDと接続される第1プレート電
極,およびP形トランジスタ206のドレインと接続さ
れる第2プレート電極を有する。インバータ211は、
コラップス検出器出力信号FIBRを受信する入力端
子,およびP形トランジスタ210のゲートと接続され
る出力端子を有する。
【0058】VCD制御回路87の目的は、アナログ制
御電圧PCONを生成することである。制御電圧PCO
Nを使用して、VCD回路85が与える伝搬遅延を制御
する。リタード信号RETRが論理高のとき、N形トラ
ンジスタ207は導通状態になり、P形トランジスタ2
06は実質的に非導通状態になって、少量の電荷が、コ
ンデンサ212からVSSへと漏れ、これにより制御電圧
PCONは、VSSへと比較的少量低下する。N形トラン
ジスタ208の相対的サイズ,バイアス電圧NBIASおよ
びPBIASの電圧レベル,コンデンサ212の相対的サイ
ズ,およびリタード信号RETRが論理高になる時間に
よって、制御電圧PCONが変化する速度が決まり、こ
れらの要素が調整されて、所要の性能を得る。同様に、
リタード信号RETRが低電圧のとき、N形トランジス
タ207はオフ、P形トランジスタ206はオンにな
り、少量の電流がP形トランジスタ205,206を介
して流れ、これによりコンデンサ212を充電し、制御
電圧PCONの電圧を、VDDへと比較的少量上昇させ
る。
【0059】正常動作中、遅延クロック信号KUは常に
トグルしており、コラップス検出器信号FIBRは論理
低である。しかしながら、VCD回路85が(前述のよ
うに)コラップスするとき、コラップス検出器信号FI
BRは論理高になり、その結果、P形トランジスタ21
0は導通状態になる。P形トランジスタ209はP形ト
ランジスタ205よりも大きくなるので、より多くの電
流がコンデンサ212に流れ、これにより、制御電圧P
CONがより急速に上昇する。コラップス検出器信号F
IBRは、遅延クロック信号KUが再度論理状態を定期
的に変化させるまで、論理高状態を続ける。
【0060】図11は、図3の遅延ロック・ループ回路
44のコラップス検出器回路88を、一部論理図・一部
回路図形式で示す。コラップス検出器回路88は、レベ
ル変換器第1段215,レベル変換器第2段230,お
よびコラップス検出器235を含む。レベル変換器第1
段215は、差動増幅器216,エミッタ・ホロワ・ト
ランジスタ221,222,223,224,およびN
形トランジスタ225から229を含む。差動増幅器2
16は、抵抗器217,218,およびNPNトランジ
スタ219,220を含む。レベル変換器第2段は、P
形トランジスタ231,232,およびN形トランジス
タ233,234を含む。コラップス検出器235は、
P形トランジスタ236,237,241,242,2
49,N形トランジスタ240,243,248,イン
バータ238,239,244,245,250,25
2,253,254,256,コンデンサ246,24
7,およびNAND論理ゲート251,255を含む。
【0061】抵抗器217は、VDDと接続される第1端
子,および第2端子を有する。抵抗器218は、VDD
接続される第1端子,および第2端子を有する。NPN
トランジスタ219は、抵抗器217の第2端子と接続
されるコレクタ,ベース,およびエミッタを有する。N
PNトランジスタ220は、抵抗器218の第2端子と
接続されるコレクタ,ベース,およびNPNトランジス
タ219のエミッタと接続されるエミッタを有する。エ
ミッタ・ホロワ・トランジスタ221は、VDDと接続さ
れるコレクタ,抵抗器217の第2端子と接続されるベ
ース,およびエミッタを有する。エミッタ・ホロワ・ト
ランジスタ222は、VDDと接続されるコレクタ,抵抗
器218の第2端子と接続されるベース,およびエミッ
タを有する。エミッタ・ホロワ・トランジスタ223
は、VDDと接続されるコレクタ,クロック信号KUを受
信するベース,およびNPNトランジスタ219のベー
スと接続されるエミッタを有する。エミッタ・ホロワ・
トランジスタ224は、VDDと接続されるコレクタ,ク
ロック信号KU*を受信するベース,およびNPNトラ
ンジスタ220のベースと接続されるエミッタを有す
る。N形トランジスタ225は、エミッタ・ホロワ・ト
ランジスタ223のエミッタと接続されるドレイン,バ
イアス電圧NBIASを受け取るゲート,およびVSSと接続
されるソースを有する。N形トランジスタ226は、エ
ミッタ・ホロワ・トランジスタ221のエミッタと接続
されるドレイン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲー
ト,およびVSSと接続されるソースを有する。N形トラ
ンジスタ227は、NPNトランジスタ219,220
のエミッタと接続されるドレイン,バイアス電圧NBIAS
を受け取るゲート,およびVSSと接続されるソースを有
する。N形トランジスタ228は、エミッタ・ホロワ・
トランジスタ222のエミッタと接続されるドレイン,
バイアス電圧NBIASを受け取るゲート,およびVSSと接
続されるソースを有する。N形トランジスタ229は、
エミッタ・ホロワ・トランジスタ224のエミッタと接
続されるドレイン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲー
ト,およびVSSと接続されるソースを有する。
【0062】P形トランジスタ231は、VDDと接続さ
れるソース,エミッタ・ホロワ・トランジスタ221の
エミッタと接続されるゲート,およびドレインを有す
る。N形トランジスタ233は、P形トランジスタ23
1のドレインと接続されるドレイン,ゲート,およびV
SSと接続されるソースを有する。P形トランジスタ23
2は、VDDと接続されるソース,エミッタ・ホロワ・ト
ランジスタ222のエミッタと接続されるゲート,およ
びドレインを有する。N形トランジスタ234は、ドレ
イン,P形トランジスタ232のドレインと接続される
ゲート,およびVSSと接続されるソースを有する。
【0063】P形トランジスタ236は、VDDと接続さ
れるソース,バイアス電圧PBIASを受け取るゲート,お
よびドレインを有する。P形トランジスタ237は、P
形トランジスタ236のドレインと接続されるソース,
ゲート,およびドレインを有する。N形トランジスタ2
40は、P形トランジスタ237のドレインと接続され
るドレイン,P形トランジスタ237のゲートと接続さ
れるゲート,およびVSSと接続されるソースを有する。
インバータ238は、P形トランジスタ231のドレイ
ンと接続される入力端子,および出力端子を有する。イ
ンバータ239は、インバータ238の出力端子と接続
される入力端子,およびP形トランジスタ237のゲー
トと接続される出力端子を有する。P形トランジスタ2
41は、VDDと接続されるソース,ゲートおよびドレイ
ンを有する。N形トランジスタ242は、P形トランジ
スタ241のドレインと接続されるドレイン,P形トラ
ンジスタ241のゲートと接続されるゲート,およびソ
ースを有する。N形トランジスタ243は、N形トラン
ジスタ242のソースと接続されるドレイン,バイアス
電圧NBIASを受け取るゲート,およびVSSと接続される
ソースを有する。インバータ244は、P形トランジス
タ231のドレインと接続される入力端子,および出力
端子を有する。インバータ245は、インバータ244
の出力端子と接続される入力端子,および出力端子を有
する。コンデンサ246は、P形トランジスタ237の
ドレインと接続される第1プレート電極,およびVSS
接続される第2プレート電極を有する。コンデンサ24
7は、VDDと接続される第1プレート電極,およびP形
トランジスタ241のドレインと接続される第2プレー
ト電極を有する。N形トランジスタ248は、P形トラ
ンジスタ237のドレインと接続されるドレイン,ゲー
ト,およびVSSと接続されるソースを有する。P形トラ
ンジスタ249は、VDDと接続されるソース,モード制
御信号ASYNC*を受信するゲート,およびP形トラ
ンジスタ241のドレインと接続されるドレインを有す
る。インバータ250は、P形トランジスタ237のド
レインと接続される入力端子,および出力端子を有す
る。インバータ253は、P形トランジスタ241のド
レインと接続される入力端子,および出力端子を有す
る。インバータ254は、インバータ253の出力端子
と接続される入力端子,および出力端子を有する。NA
ND論理ゲート251は、インバータ250の出力端子
と接続される第1入力端子,インバータ254の出力端
子と接続される第2入力端子,および出力端子を有す
る。NAND論理ゲート255は、NAND論理ゲート
251の出力端子と接続される第1入力端子,モード制
御信号ASYNC*を受信する第2入力端子,および出
力端子を有する。インバータ252は、NAND論理ゲ
ート255の第2入力端子と接続されてモード制御信号
ASYNC*を受信する入力端子,およびN形トランジ
スタ248のゲートと接続される出力端子を有する。イ
ンバータ256は、NAND論理ゲート255の出力端
子と接続される入力端子,およびコラップス検出器出力
信号FIBRを発生する出力端子を有する。
【0064】前述したように、コラップス検出器88の
機能は、VCD回路85が「コラップス」するか否かを
検出することである。VCD回路85は、制御電圧PC
ONの電圧が誤った値のときにコラップスして、これに
よりVCD回路85は伝搬遅延が多すぎるようになり、
クロック信号CL2は、遅延クロック信号KUが論理状
態を変化できる前に、反対の論理状態に切り替わる。V
CD回路85は、内部回路ノードが未知の状態のときで
あるパワー・アップ中に、コラップスする可能性があ
る。VCD回路85がコラップスし、ダミー出力信号Q
DUMARが論理低の場合には、アービタ回路86は、
ダミー出力信号QDUMARがクロック信号KECL より
高速だと判断する可能性がある。これは、ダミー出力信
号QDUMARが論理高電圧に遷移して、NAND論理
ゲート164,165(図8)によって構成されるフリ
ップフロップをリセットしないからである。その結果、
アービタ回路86は、失速した遅延クロック信号KUの
伝搬遅延を増加させるため、リタード信号RETRをV
CD制御回路87に誤って与える。この結果、VCD回
路85はコラップスした状態を続ける。
【0065】VCD回路85がコラップスするのを防ぐ
ため、コラップス検出器回路88は、差動遅延クロック
信号KU/KU*をモニタする。遅延クロック信号KU
/KU*は、レベル変換器第1段215およびレベル変
換器第2段230によって、ECLレベル信号からCM
OSレベル信号に変換される。遅延クロック信号KU/
KU*に対応するCMOSレベル信号が、コラップス検
出器235のインバータ238,244に与えられる。
遅延クロック信号KU/KU*がトグルするとき、N形
トランジスタ240のドレインは、ほぼVSSに等しい電
圧を有し、P形トランジスタ241のドレインは、ほぼ
DDに等しい電圧を有する。N形トランジスタ240お
よびP形トランジスタ241のサイズは、P形トランジ
スタ237,236,およびN形トランジスタ242,
243のサイズよりも大きく、N形トランジスタ240
およびP形トランジスタ241が、実質的に非導通状態
のとき、P形トランジスタ237,236,およびN形
トランジスタ242,243が、N形トランジスタ24
0およびP形トランジスタ241のドレインの電圧にほ
とんど影響を与えないようにする。しかしながら、クロ
ック信号KUおよびKU*がトグルしていないときに
は、P形トランジスタ237またはN形トランジスタ2
42の一方だけが導通状態になり、他方のトランジスタ
は実質的に非導通状態になる。クロック信号KUおよび
KU*が、比較的長い期間(好適な実施例では、約20
0ナノ秒を超える)、論理状態を変化しない場合には、
N形トランジスタ240のドレインは、P形トランジス
タ237が導通状態なら、ほぼVDDに等しい電圧まで充
電されるか、またはN形トランジスタ242が導通状態
なら、ほぼVSSへとリーク・ダウン(leak down )され
る。コンデンサ246,247の静電容量は、コラップ
ス検出器235が、VCD回路85のコラップスを知ら
せるまでに待つ時間の量を決定する。好適な実施例で
は、約200ナノ秒経って、クロック信号KUが論理状
態を変化しない場合に、コラップスが発生する。ひとた
びコラップスが発生すると、コラップス検出器信号FI
BRが論理高としてアサートされる。しかしながら、非
同期動作モード中は、クロック信号CLKの期間が20
0ナノ秒を超える場合がある。そのため、非同期動作モ
ードの間は、制御信号ASYNC*が論理低としてアサ
ートされて、コラップス検出器235をディスエーブル
する。
【0066】図12は、図1のメモリ20の書込み制御
遅延ロック・ループ52を、ブロック図形式で示す。書
込み制御遅延ロック・ループ52は、VCD回路26
0,二分割回路263,アービタ回路264,VCD制
御回路265,およびコラップス検出器266を含む。
VCD回路260は、第1VCD261および第2VC
D262を含む。
【0067】第1VCD261は、クロック信号KCMOS
を受信する入力端子,「VCON」と称される制御電圧
を受け取る制御端子,およびクロック信号KSDを発生
する出力端子を有する。第2VCD回路262は、クロ
ック信号KSDを受信する入力端子,制御電圧VCON
を受け取る制御端子,および「KSD2*」と称される
クロック信号を発生する出力端子を有する。二分割回路
263は、クロック信号KCMOSを受信する入力端子,お
よび「KX」と称されるクロック信号を発生する出力端
子を有する。アービタ回路264は、クロック信号K
CMOSを受信する第1入力端子,第2VCD回路262の
出力端子と接続されてクロック信号KSD2*を受信す
る第2入力端子,二分割回路263の出力端子と接続さ
れてクロック信号KXを受信する制御端子,および「R
ETW」と称されるリタード書込み信号を発生する出力
端子を有する。VCD制御回路265は、アービタ回路
264の出力端子と接続されて書込みリタード信号RE
TWを受信する入力端子,「FIBW」と称されるコラ
ップス検出器信号を受信する第2入力端子,および制御
電圧VCONを発生する出力端子を有する。コラップス
検出器266は、第1VCD回路261の出力端子と接
続されてクロック信号KSDを受信する第1入力端子,
第2VCD262の出力端子と結合されてクロック信号
KSD2*を受信する第2入力端子,およびVCD制御
回路265の第2入力端子と接続されてコラップス検出
器出力信号FIBWを発生する出力端子を有する。
【0068】図12は、メモリ20の書込みサイクルを
制御するのに使用される遅延ロック・ループ回路を示
す。第1VCD261は、CMOSレベルのクロック信
号KCMOSを受信し、これを90度遅延させて、CMOS
レベルの遅延クロック信号KSDを生成する。VCD回
路260によって与えられる遅延は、制御電圧VCON
の値によって制御される。制御電圧VCONが高いと
き、VCD回路260の遅延は比較的大きく、制御電圧
VCONが低いとき、VCD回路260の遅延は比較的
小さい。第2VCD262は、CMOS信号KSDを受
信して、これをさらに90度遅延させて、遅延クロック
信号KSD2*を生成し、この信号は、クロック信号K
CMOSから180度遅延する。二分割回路263は、クロ
ック信号KCMOSを受信して、KCMOSの周波数の2分の1
であるクロック信号KXを生成する。アービタ回路26
4は、クロック信号KCMOS,KSD2*およびKXを受
信して、クロック信号KXが論理高のとき、クロック信
号KCMOSのタイミングと、クロック信号KSD2*を比
較する。クロック信号KSD2*の立上りが、クロック
信号KCMOSの前にくる場合には、クロック信号KSD2
*は早すぎ、リタード信号RETWは、そのサイクルに
対して論理高として発生する。クロック信号KSD2*
の立上り区間がクロック信号KCMOSの後にくる場合に
は、クロック信号KSD2*は遅すぎ、リタード信号R
ETWは、そのサイクルに対して、論理低として発生す
る。
【0069】VCD制御回路265は、リタード信号R
ETWおよびコラップス検出器信号FIBWを受信し
て、リタード信号RETWが論理高なら、制御電圧VC
ONの電圧を上昇させる、或いはリタード信号RETW
が論理低なら、制御電圧VCONの値を低下させる。
【0070】コラップス検出器266は、遅延クロック
信号KSDおよびクロック信号KCM OSを受信し、クロッ
ク信号KSD2*に与えられた遅延が、アービタ回路2
64の動作範囲を超える場合を検出する。これに当ては
まる場合には、コラップス検出器信号FIBWは論理高
に駆動され、これによって、VCD制御回路265は制
御電圧VCONを低く駆動できる。制御電圧VCONが
低下する場合には、VCD回路260によって与えられ
る伝搬遅延は減少し、遅延クロック信号KSDの発生を
早める。
【0071】書込み制御論理54は、復号された書込み
制御信号WCQを発生する。書込み制御信号WCQは、
論理高としてアクティブになるパルスである。このパル
スの幅は、遅延クロック信号KSDの論理高パルス幅と
等しい。書込み制御信号WCQが論理高のとき、ビット
・ライン負荷/書込みドライバ30は、データをメモリ
・アレー22に書き込む。書込み制御信号WCQが論理
低に復帰すると、書込みサイクルが終了して、書込みリ
カバリが行われる。書込み動作は、メモリ・アレーの復
号と並行して行われ、この復号は、クロック信号KCMOS
が論理高になるときに開始される。
【0072】クロック信号KCMOSに関して、第1VCD
261によって生成された90度の遅延によって、クロ
ック信号KCMOSのサイクル・タイムが増加する場合に
は、書込みサイクルのサイクル・タイムは、クロック信
号KCMOSが増加する量の25パーセント増加する。書込
みサイクルの持続期間は、クロック信号KCMOSが論理高
である時間と同じ量だけ増加し、この時間はサイクル・
タイムの約50パーセントにあたる。書込みサイクルの
終わりから次の読取りサイクルまでの時間(書込みリカ
バリ時間)は、クロック信号KCMOSのサイクル・タイム
の増加の25パーセントだけ、増加する。
【0073】書込みサイクルのタイミングを変更可能に
することにより、書込みタイミング・マージンを、サイ
クル・タイムの増加に正比例して増加できる。このた
め、メモリ20の製造プロセスの偏差は、メモリ20の
書込みサイクル・タイムを調整することによって補償で
きる。これは、性能の貧弱な部品を、読取りサイクルお
よび書込みサイクルのパラメータの緩い仕様に合わせて
試験できるような、種々のスピード・ビン(speed bin
)を有する同期SRAMに類似する。
【0074】遅延クロック信号KSDが固定遅延によっ
て生成された場合には、書込みサイクルの開始は、クロ
ック・サイクル・タイムが変化しても変化しない。ま
た、メモリ20の温度,電源電圧,およびプロセスの変
更によって、書込みサイクルの発生が早すぎるような競
合状態が発生して、以前復号されたメモリ・アレーの位
置に、不注意に書き込みが行われる可能性がある。書込
み制御遅延ロック・ループ52を使用すると、メモリ2
0の書込みサイクル・タイムを調整することによって競
合状態を回避して、書込みサイクルのタイミングの一部
が増加しても、書込みタイミング・マージン全部が増加
するようにする。試験中、メモリ20の書込みサイクル
・タイムを調整することにより、プロセス・パラメータ
および動作条件の変更を補償して、これにより、メモリ
20の製造中の歩留まりを向上できる。
【0075】図13は、図12の書込み制御遅延ロック
・ループ52のVCD回路260を、一部回路図・一部
論理図の形式で示す。VCD回路260は、第1VCD
261および第2VCD262を含む。第1VCD26
1は、インバータ270,271,286,287,差
動増幅器272,279,N形トランジスタ277,2
84,およびコンデンサ278,285を含む。差動増
幅器272は、P形トランジスタ273,274,およ
びN形トランジスタ275,276を含む。差動増幅器
279は、P形トランジスタ280,281,およびN
形トランジスタ282,283を有する。第2VCD回
路262は、インバータ288,289,304,30
5,差動増幅器290,297,N形トランジスタ29
5,302,およびコンデンサ296,303を含む。
差動増幅器290は、P形トランジスタ291,29
2,およびN形トランジスタ293,294を含む。差
動増幅器297は、P形トランジスタ298,299,
およびN形トランジスタ300,301を含む。
【0076】P形トランジスタ273は、VDDと接続さ
れるソース,ゲート,およびドレインを有する。N形ト
ランジスタ275は、P形トランジスタ273のドレイ
ンと接続されるドレイン,ゲート,およびVSSと接続さ
れるソースを有する。P形トランジスタ274は、VDD
と接続されるソース,P形トランジスタ273のゲート
と接続されるゲート,およびドレインを有する。N形ト
ランジスタ276は、P形トランジスタ274のドレイ
ンと接続されるドレイン,ゲート,およびVSSと接続さ
れるソースを有する。インバータ270は、クロック信
号KCMOSを受信する入力端子,およびN形トランジスタ
275のゲートと接続される出力端子を有する。N形ト
ランジスタ277は、インバータ270の出力端子と接
続されるドレイン,制御電圧VCONを受け取るゲー
ト,およびソースを有する。コンデンサ278は、N形
トランジスタ277のソースと接続される第1プレート
電極,およびVSSと接続される第2プレート電極を有す
る。インバータ271は、クロック信号KCMOSを受信す
る入力端子,およびN形トランジスタ276のゲートと
接続される出力端子を有する。N形トランジスタ284
は、インバータ271の出力端子と接続されるドレイ
ン,制御電圧VCONを受け取るゲート,およびソース
を有する。コンデンサ285は、N形トランジスタ28
4のソースと接続される第1プレート電極,およびVSS
と接続される第2プレート電極を有する。P形トランジ
スタ280は、VDDと接続されるソース,ゲートおよび
ドレインを有する。N形トランジスタ282は、P形ト
ランジスタ280のドレインおよびゲートの両方と接続
されるドレイン,インバータ271の出力端子と接続さ
れるゲート,およびVSSと接続されるソースを有する。
P形トランジスタ281は、VDDと接続されるソース,
P形トランジスタ280のゲートと接続されるゲート,
およびドレインを有する。N形トランジスタ283は、
P形トランジスタ281のドレインと接続されるドレイ
ン,インバータ270の出力端子と接続されるゲートを
有する。インバータ287は、P形トランジスタ281
のドレインと接続される入力端子,およびクロック信号
KSD*を発生する出力端子を有する。
【0077】インバータ288は、インバータ286の
出力端子と接続される入力端子,および出力端子を有す
る。N形トランジスタ295は、インバータ288の出
力端子と接続されるドレイン,制御電圧VCONを受け
取るゲート,およびソースを有する。コンデンサ296
は、N形トランジスタ295のソースと接続される第1
プレート電極,およびVSSと接続される第2プレート電
極を有する。P形トランジスタ291は、VDD接続され
るソース,ゲート,およびドレインを有する。P形トラ
ンジスタ292は、VDDと接続されるソース,P形トラ
ンジスタ291のゲートとドレインの両方と接続される
ゲート,およびドレインを有する。N形トランジスタ2
94は、P形トランジスタ292のドレインと接続され
るドレイン,ゲート,およびVSSと接続されるソースを
有する。インバータ304は、P形トランジスタ292
のドレインと接続される入力端子,およびクロック信号
KSD2を発生する出力端子を有する。インバータ28
9は、インバータ287の出力端子と接続される入力端
子,およびN形トランジスタ294のゲートと接続され
る出力端子を有する。N形トランジスタ302は、イン
バータ289の出力端子と接続されるドレイン,制御電
圧VCONを受け取るゲート,およびソースを有する。
コンデンサ303は、N形トランジスタ302のソース
と接続される第1プレート電極,およびVSSと接続され
る第2プレート電極を有する。P形トランジスタ298
は、VDDと接続されるソース,ゲートおよびドレインを
有する。N形トランジスタ300は、P形トランジスタ
298のドレインと接続されるドレイン,インバータ2
89の出力端子と接続されるゲート,およびVSSと接続
されるソースを有する。P形トランジスタ299は、V
DDと接続されるソース,P形トランジスタ298のゲー
トとドレインの両方と接続されるゲート,およびドレイ
ンを有する。N形トランジスタ301は、P形トランジ
スタ299のドレインと接続されるドレイン,N形トラ
ンジスタ293のゲートと接続されるゲート,およびV
SSと接続されるソースを有する。インバータ305は、
P形トランジスタ299のドレインと接続される入力端
子,およびクロック信号KSD2*を発生する出力端子
を有する。
【0078】制御電圧VCONは、VCD制御回路26
5によって生成され、インバータ270,271,28
8,289の出力端子に付加される容量性負荷の量を決
定する。付加される遅延の量は、第1VCD261およ
び第2VCD262の両方で同じである。好適な実施例
では、遅延クロック信号KSDは、クロック信号KCMOS
の1/4サイクル後に生成される。VCD回路260
は、先行技術の分路コンデンサVCDとは、差動増幅器
272,279,290,298が、ドライバ段のイン
バータ270,271,288,289のそれぞれの後
に付加される点が異なる。差動増幅器272,279,
290,297の目的は、遅延クロック信号KSD,K
SD2*を再正規化もしくはバッファすることである。
たとえば、制御電圧VCONが比較的高レベル(VDD
近)のとき、VCD回路260によって与えられる伝搬
遅延は最大値になる。伝搬遅延が最大値のとき、差動増
幅器272,279,290,297は、遅延クロック
信号KSDおよびKSD2*が歪み、ランプ速度が遅く
なるのを防ぐ。これらの差動増幅器は、遅延クロック信
号KSDおよびKSD2*の歪んだ波形を修正して、こ
れらを再度正規化して、ランプ速度を改善する。
【0079】N形トランジスタ276,283のゲー
ト,およびN形トランジスタ294,301のゲートは
クロス・カップリングされる。これは、遅延クロック信
号KSDおよびKSD2*が50パーセントのデューテ
ィ・サイクルを持つよう確保するためである。インバー
タ286,287は、信号を第2VCD262にバッフ
ァするのに使用される。インバータ270,271,2
88,289の負荷は実質的に同一なので、クロック信
号KCMOSから遅延差動クロック信号KSD/KSD*お
よびKSD2/KSD2*までの伝搬遅延はほぼ同じに
なり、この遅延は、等しい量ずつ変化する。これによっ
て、書込みマージンを等しい量ずつ変化できる。好適な
実施例では、書込みセットアップ・マージンは、書込み
サイクル・タイムの約1/4であり、実際の書込みは、
書込みサイクル・タイムの約1/2サイクルを要する。
書込みリカバリが残りの1/4サイクルを使用する。書
込みマージンを、書込みサイクル・タイムに依存させる
ことによって、設計者は、メモリ20が高速のクロック
・サイクルで故障する場合でも、より低速のクロック・
サイクルで、メモリ20をデバッグできる。
【0080】図14は、図12の書込み制御遅延ロック
・ループ52のアービタ回路264を、一部回路図・一
部論理図形式で示す。アービタ回路264は、NAND
論理ゲート310,311,312,313,伝送ゲー
ト314,317,318,319,322,323,
インバータ324,325,326,327,P形トラ
ンジスタ328,およびN形トランジスタ329を含
む。各伝送ゲートは、1つのP形トランジスタと1つの
N形トランジスタを含む。例を示せば、伝送ゲート31
4は、N形トランジスタ314と並列に接続されたP形
トランジスタ315を含む。NAND論理ゲート310
は、クロック信号KCMOSを受信する第1入力端子,クロ
ック信号KXを受信する第2入力端子,および出力端子
を有する。NAND論理ゲート311は、クロック信号
KSD2*を受信する第1入力端子,クロック信号KX
を受信する第2入力端子,および出力端子を有する。N
AND論理ゲート312は、第1入力端子,NAND論
理ゲート310の出力端子と接続される第2入力端子,
および出力端子を有する。NAND論理ゲート313
は、NAND論理ゲート312の出力端子と接続される
第1入力端子,およびNAND論理ゲート311の出力
端子と接続される第2入力端子,およびNAND論理ゲ
ート312の第1入力端子と接続される出力端子を有す
る。伝送ゲート314は、NAND論理ゲート312の
出力端子と接続される入力端子,クロック信号KXを受
信する第1制御端子,クロック信号KX*を受信する第
2制御端子,および出力端子を有する。伝送ゲート31
7は、NAND論理ゲート313の出力端子と接続され
る入力端子,クロック信号KXを受信する第1制御端
子,クロック信号KX*を受信する第2制御端子,およ
び出力端子を有する。インバータ320は、伝送ゲート
314の出力端子と接続される入力端子,および出力端
子を有する。インバータ321は、伝送ゲート317の
出力端子と接続される入力端子,および出力端子を有す
る。伝送ゲート318は、インバータ321の出力端子
と接続される入力端子,クロック信号KX*を受信する
第1制御端子,クロック信号KXを受信する第2制御端
子,およびインバータ320の入力端子と接続される出
力端子を有する。伝送ゲート319は、インバータ32
0の出力端子と接続される入力端子,クロック信号KX
*を受信する第1制御端子,クロック信号KXを受信す
る第2制御端子,およびインバータ321の入力端子と
接続される出力端子を有する。伝送ゲート322は、イ
ンバータ320の出力端子と接続される入力端子,クロ
ック信号KX*を受信する第1制御端子,クロック信号
KXを受信する第2制御端子,および出力端子を有す
る。インバータ324は、伝送ゲート322の出力端子
と接続される入力端子,および出力端子を有する。イン
バータ325は、インバータ324の出力端子と接続さ
れる入力端子,および出力端子を有する。伝送ゲート3
23は、インバータ325の出力端子と接続される入力
端子,クロック信号KXを受信する第1制御端子,クロ
ック信号KX*を受信する第2制御端子,およびインバ
ータ324の入力端子と接続される出力端子を有する。
インバータ326は、インバータ324の出力端子と接
続される入力端子,および出力端子を有する。インバー
タ327は、インバータ326の出力端子と接続される
入力端子,およびリタード信号RETWを発生する出力
端子を有する。P形トランジスタ328は、共にVDD
接続されるソースおよびドレイン,およびクロック信号
KX*を受信するゲートを有する。N形トランジスタ3
29は、共にVSSと接続されるドレインおよびソース,
およびクロック信号KX*を受信するゲートを有する。
アービタ回路264は、図8のアービタ回路86と同
様の方法で動作するが、アービタ回路264がCMOS
実現であるのに対して、アービタ回路86はECLを用
いて実現される点は異なる。クロック信号KXは、クロ
ック信号KCMOSの周波数の2分の1に等しい周波数を有
する。クロック信号KXは、クロック信号KXが論理高
のとき、アービタ回路264をイネーブルにし、論理低
のとき、アービタ回路264をディスエーブルする。P
形トランジスタ328およびN形トランジスタ329
は、差動クロック信号KXおよびKX*の負荷を等化す
るのに使用される。
【0081】図15は、図12の書込み制御遅延ロック
・ループ52のVCD制御回路265を、一部回路図・
一部論理図形式で示す。VCD制御回路265は、P形
トランジスタ335,337,N形トランジスタ33
8,339,340,インバータ336,およびコンデ
ンサ341を含む。P形トランジスタ335は、VDD
接続されるソース,バイアス電圧PBIASを受け取るゲー
ト,およびドレインを有する。P形トランジスタ337
は、P形トランジスタ335のドレインと接続されるソ
ース,ゲート,および制御電圧VCONを発生するドレ
インを有する。インバータ336は、リタード信号RE
TWを受信する入力端子,およびP形トランジスタのゲ
ートと接続される出力端子を有する。N形トランジスタ
338は、P形トランジスタ337のドレインと接続さ
れるドレイン,P形トランジスタ337のゲートと接続
されるゲート,およびソースを有する。N形トランジス
タ339は、N形トランジスタ338のソースと接続さ
れるドレイン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲート,
およびVSSと接続されるソースを有する。N形トランジ
スタ340は、P形トランジスタ337のドレインと接
続されるドレイン,コラップス検出器出力信号FIBW
を受信するゲート,およびVSSと接続されるソースを有
する。コンデンサ341は、P形トランジスタ337の
ドレインと接続される第1プレート電極,およびVSS
接続される第2プレート電極を有する。VCD制御回路
265は、図10のVCD制御回路87と同様の方法で
動作する。リタード信号RETWが論理高のとき、制御
電圧VCONは、比較的少量ずつ上昇し、リタード信号
RETWが論理低のとき、制御電圧VCONは、比較的
少量ずつ低下する。コラップス検出器出力信号FIBW
は、図12の遅延クロック信号KSD/KSD*がトグ
ルされないときに、論理高になる。コラップス検出器出
力信号FIBWが論理高のとき、制御電圧VCONは、
差動遅延クロック信号KSD/KSD*がトグルを再開
するまで、VSSへと比較的急速に低下る。
【0082】図16は、図12の書込み制御遅延ロック
・ループ52のコラップス検出器266を、一部回路図
・一部論理図形式で示す。コラップス検出器266は、
予め定められた時間を超えるクロック信号KSDの遅延
を検出し、またクロック信号KSDが、クロック信号K
CMOSから180度以上位相が外れる場合を検出する。コ
ラップス検出器266は、コラップス検出器部分34
5,および180度移相検出器部分365を含む。
【0083】P形トランジスタ346は、VDDと接続さ
れるソース,バイアス電圧PBIASを受け取るゲート,お
よびドレインを有する。P形トランジスタ347は、P
形トランジスタ346のドレインと接続されるソース,
ゲートおよびドレインを有する。N形トランジスタ34
8は、P形トランジスタ347のドレインと接続される
ドレイン,P形トランジスタ347のゲートと接続され
るゲート,およびVSSと接続されるソースを有する。イ
ンバータ349は、クロック信号KSD2を受信する入
力端子,および出力端子を有する。インバータ350
は、インバータ349の出力端子と接続される入力端
子,およびP形トランジスタ347とN形トランジスタ
348の両方のゲートと接続される出力端子を有する。
インバータ351は、クロック信号KSD2を受信する
入力端子,および出力端子を有する。インバータ352
は、インバータ351の出力端子と接続される入力端
子,および出力端子を有する。P形トランジスタ353
は、VDDと接続されるソース,インバータ352の出力
端子と接続されるゲート,およびドレインを有する。N
形トランジスタ354は、P形トランジスタ353のド
レインと接続されるドレイン,P形トランジスタ353
のゲートと接続されるゲート,およびソースを有する。
N形トランジスタ355は、N形トランジスタ354の
ソースと接続されるドレイン,バイアス電圧NBIASを受
け取るゲート,およびVSSと接続されるソースを有す
る。コンデンサ356は、P形トランジスタ347のド
レインと接続される第1プレート電極,およびVSSと接
続される第2プレート電極を有する。コンデンサ357
は、VDDと接続される第1プレート電極,およびP形ト
ランジスタ353のドレインと接続される第2プレート
電極を有する。インバータ358は、P形トランジスタ
347のドレインと接続される入力端子,および出力端
子を有する。インバータ359は、P形トランジスタ3
53のドレインと接続される入力端子,および出力端子
を有する。インバータ360は、インバータ359の出
力端子と接続される入力端子,および出力端子を有す
る。NAND論理ゲート361は、インバータ358の
出力端子と接続される第1入力端子,インバータ360
の出力端子と接続される第2入力端子,および出力端子
を有する。NAND論理ゲート362は、モード制御信
号ASYNC*を受信する第1入力端子,およびNAN
D論理ゲート361の出力端子と接続される第2入力端
子,および出力端子を有する。NAND論理ゲート37
4は、NAND論理ゲート362の出力端子と接続され
る第1入力端子,第2入力端子,および出力端子を有す
る。インバータ375は、NAND論理ゲート374の
出力端子と接続される入力端子,および出力端子を有す
る。インバータ376は、インバータ375の出力端子
と接続される入力端子,およびコラップス検出器出力信
号FIBWを発生する出力端子を有する。
【0084】伝送ゲート366は、クロック信号KSD
を受信する入力端子,クロック信号KCMOS*を受信する
第1制御端子,クロック信号KCMOSを受信する第2制御
端子,および出力端子を有する。伝送ゲート367は、
クロック信号KSD*を受信する入力端子,クロック信
号KCMOS*を受信する第1制御端子,クロック信号K
CMOSを受信する第2制御端子,および出力端子を有す
る。伝送ゲート368は、入力端子,クロック信号K
CMOSを受信する第1制御端子,クロック信号KCMOS*を
受信する第2制御端子,および伝送ゲート366の出力
端子と接続される出力端子を有する。伝送ゲート369
は、入力端子,クロック信号KCMOSを受信する第1制御
端子,クロック信号KCMOS*を受信する第2制御端子,
および伝送ゲート367の出力端子と接続される出力端
子を有する。インバータ370は、伝送ゲート366の
出力端子と接続される入力端子,および伝送ゲート36
9の入力端子と接続される出力端子を有する。インバー
タ371は、伝送ゲート367の出力端子と接続される
入力端子,および伝送ゲート368の入力端子と接続さ
れる出力端子を有する。伝送ゲート372は、インバー
タ370の出力端子と接続される入力端子,クロック信
号KCMOSを受信する第1制御端子,クロック信号KCMOS
*を受信する第2制御端子,および出力端子を有する。
インバータ373は、伝送ゲート372の出力端子と接
続される入力端子,およびNAND論理ゲート374の
第2入力端子と接続される出力端子を有する。
【0085】コラップス検出器266は、図11のコラ
ップス検出器88と同様の方法で動作するが、コラップ
ス検出器回路266が、180度移相検出器部分365
を含む点は異なる。コラップス検出器回路266はCM
OSレベル信号を受信するので、コラップス検出器回路
88で必要とされるような、レベル変換器回路は必要な
い。遅延クロック信号KSDは、図12に示すようにク
ロック信号KCMOSから生成されることに注意されたい。
【0086】180度移相検出器部分365は、遅延ク
ロック信号KSDが、クロック信号KCMOSから180度
以上位相が外れているか否かを検出する働きをする。ク
ロック信号KCMOS*が論理低で、クロック信号KCMOS
論理高のとき、伝送ゲート366,367は導通状態に
なり、これにより遅延クロック信号KSDおよびKSD
*の状態を伝搬できる。クロック信号KCMOS*が立上
り、クロック信号KCMOSが立下るとき、伝送ゲート36
6,367は実質的に非導通状態になり、遅延クロック
信号KSDおよびKSD*の状態が、伝送ゲート36
8,369およびインバータ370,371によってラ
ッチされる。ついで、遅延クロック信号KSD/KSD
*のラッチされた論理状態が、伝送ゲート372を介し
てNAND論理ゲート374に与えられる。このため、
遅延クロック信号KSDが、クロック信号KCMOSから1
80度以上位相が外れる場合には、クロック信号KCMOS
が立下るとき、遅延クロック信号KSDの論理状態は論
理低になる。クロック信号KSDが、クロック信号K
CMOSとの位相外れが0度から180度の間の場合には、
クロック信号KSDの論理状態は論理高になる。好適な
実施例では、遅延クロック信号KSDは常に0度以上に
なる。それは、クロック信号KCMOSから遅延クロック信
号KSDまでの遅延が最小になるからである。ひとたび
遅延クロック信号KSDの論理状態がラッチされると、
180度移相検出器部分365は、遅延クロック信号K
SDが、クロック信号KCMOSから180度以上位相が外
れるか否かを判断できる。遅延クロック信号KSDが、
クロック信号KCMOSから180度以上位相が外れる場合
には、遅延クロック信号KSDの伝搬遅延を少なくする
ため、コラップス検出器出力信号FIBWが、論理高と
してアサートされる。これによって、制御遅延ロック・
ループ52が、誤ったクロック・サイクルと同期され
て、データがメモリ・アレー22の誤ったメモリ・セル
に書き込まれるのを防ぐ。遅延クロック信号KSDが、
クロック信号KCMOSから180度以内にあって、リター
ド信号FIBWが論理低にある場合には、N形トランジ
スタ340(図15)は非導通状態になり、制御電圧V
CONの値に影響を及ぼさない。
【0087】モード制御信号ASYNC*は、それが論
理低のとき、コラップス検出器回路266をディスエー
ブルにして、メモリ20が、非同期モードで動作してい
ることを示す。
【0088】図17は、ビット・ライン負荷380を一
部回路図形式、一部論理図形式で示したもので、この負
荷は、図1のビット・ライン負荷/書込みドライバ30
の一部分である。ビット・ライン負荷380は、P形ト
ランジスタ381,384,387,388,390,
391,393,394,396,399,402,4
04,N形トランジスタ382,383,385,38
6,392,397,398,400,401,NPN
トランジスタ389,403,およびNAND論理ゲー
ト395を含む。
【0089】P形トランジスタ381は、書込み制御信
号WCQを受信する第1ドレイン/ソース端子,データ
信号DATAを受信するゲート,および第2ドレイン/
ソース端子を有する。N形トランジスタ382は、P形
トランジスタ381の第2ドレイン/ソース端子と接続
されるドレイン,バイアス電圧NBIASを受け取るゲー
ト,およびVSSと接続されるソースを有する。N形トラ
ンジスタ383は、P形トランジスタ381の第2ドレ
イン/ソース端子と接続されるドレイン,ゲート,およ
びVSSと接続されるソースを有する。P形トランジスタ
384は、VDDと接続されるソース,N形トランジスタ
383のドレインと接続されるゲート,およびドレイン
を有する。N形トランジスタ385は、P形トランジス
タ384のドレインと接続されるドレイン,N形トラン
ジスタ383のドレインと接続されるゲート,およびV
SSと接続されるソースを有する。N形トランジスタ38
6は、ビット・ラインBLと接続されるドレイン,N形
トランジスタ385のゲートと接続されるゲート,およ
びVssと接続されるソースを有する。P形トランジスタ
387は、N形トランジスタ385のドレインと接続さ
れる第1ドレイン/ソース端子,書込み制御信号WCQ
を受信するゲート,および第2ドレイン/ソース端子を
有する。P形トランジスタ388は、N形トランジスタ
385のドレインと接続される第1ドレイン/ソース端
子,VSSと接続されるゲート,およびビット・ラインB
Lと接続される第2ドレイン/ソース端子を有する。N
PNトランジスタ389は、VDDと接続されるコレク
タ,N形トランジスタ385のドレインと接続されるベ
ース,およびビット・ラインBLと接続されるエミッタ
を有する。P形トランジスタ390は、VDDと接続され
るソース,書込み制御信号WCQを受信するゲート,お
よびビット・ラインBLと接続されるドレインを有す
る。P形トランジスタ391は、VDDと接続されるソー
ス,ゲート,およびドレインを有する。N形トランジス
タ392は、P形トランジスタ391のドレインと接続
されるドレイン,P形トランジスタ391のゲートと接
続されるゲート,および書込み制御信号WCQを受信す
るソースを有する。P形トランジスタ393は、ビット
・ラインBLと接続される第1ドレイン/ソース端子,
P形トランジスタ391のドレインと接続されるゲー
ト,およびビット・ラインBL*と接続される第2ドレ
イン/ソース端子を有する。P形トランジスタ394
は、ビット・ラインBLと接続される第1ドレイン/ソ
ース端子,「GEQ*」と称される大域等化信号を受信
するゲート,およびビット・ラインBL*と接続される
第2ドレイン/ソース端子を有する。NAND論理ゲー
ト395は、ビット・ラインBLと接続される第1入力
端子,ビット・ラインBL*と接続される第2入力端
子,およびN形トランジスタ383のゲート、およびP
形トランジスタ391とN形トランジスタ392の両方
のゲートと接続される出力端子を有する。P形トランジ
スタ396は、書込み制御信号WCQを受信する第1ド
レイン/ソース端子,データ信号DATA*を受信する
ゲート,および第2ドレイン/ソース端子を有する。N
形トランジスタ397は、P形トランジスタ396の第
2ドレイン/ソース端子と接続されるドレイン,バイア
ス電圧NBIASを受け取るゲート,およびVSSと接続され
るソースを有する。N形トランジスタ398は、N形ト
ランジスタ397のドレインと接続されるドレイン,N
AND論理ゲート395の出力端子と接続されるゲー
ト,およびVSSと接続されるソースを有する。P形トラ
ンジスタ399は、VDDと接続されるソース,N形トラ
ンジスタ397のドレインと接続されるゲート,および
P形トランジスタ387の第2ドレイン/ソース端子と
接続されるドレインを有する。N形トランジスタ400
は、P形トランジスタ399のドレインと接続されるド
レイン,P形トランジスタ399のゲートと接続される
ゲート,およびVSSと接続されるソースを有する。N形
トランジスタ401は、ビット・ラインBL*と接続さ
れるドレイン,P形トランジスタ399のゲートと接続
されるゲート,およびVSSと接続されるソースを有す
る。P形トランジスタ402は、P形トランジスタ39
9のドレインと接続される第1ドレイン/ソース端子,
SSと接続されるゲート,およびビット・ラインBL*
と接続される第2ドレイン/ソース端子を有する。NP
Nトランジスタ403は、VDDと接続されるコレクタ,
N形トランジスタ400のドレインと接続されるベー
ス,およびビット・ラインBL*と接続されるエミッタ
を有する。P形トランジスタ404は、VDDと接続され
るソース,書込み制御信号WCQを受信するゲート,お
よびビット・ラインBL*と接続されるドレインを有す
る。
【0090】メモリ20の読取りサイクル中、書込み制
御信号WCQは論理低になり、これにより、P形負荷ト
ランジスタ390,404は導通状態になる。P形負荷
トランジスタ390,404は、ビット・ラインBL,
BL*をVDDへと引き上げ、メモリ・アレー22のメモ
リ・セルの負荷デバイスとして機能する。大域等化信号
GEQ*は論理高になり、P形トランジスタ394を実
質的に非導通状態にする。書込み動作を実施すべきと
き、差動データ信号DATAおよびDATA*は最初、
選択したメモリ・セルに書き込まれるデータに対応する
論理状態に設定され、ついで書込み制御信号WCQが論
理高として発生し、これにより、データ信号DATA/
DATA*が、P形トランジスタ384,399のゲー
トに与えられる。論理高信号は、データ信号DATAま
たはDATA*のどちらが論理低であるかに依存して、
P形トランジスタ381,396のいずれかを介して転
送される。論理高信号は、P形トランジスタ384をオ
フ、またはN形トランジスタ386をオンにするか(ビ
ット・ラインBLは低になる)、またはP形トランジス
タ399をオフ、N形トランジスタ401をオンにする
(この場合はビット・ラインBL*は低に下げられる)
方向に進む。低の値は、メモリ・アレー22の選択した
メモリ・セルに転送される。ビット・ラインBLまたは
BL*の1つが低に下げられるとき、NAND論理ゲー
ト395の出力端子は論理高にされ、これにより、N形
トランジスタ383,398がオンになる。
【0091】書込み制御信号WCQが論理低に復帰し
て、書込みサイクルの終わりを知らせるとき、N形トラ
ンジスタ383,398のドレインのうち、書込みサイ
クル中、論理高だったものが放電され、P形トランジス
タ384,399のいずれか,およびNPNトランジス
タ389,403のいずれかをオンにする。これによ
り、低ビット・ラインは論理高に復帰する。また、P形
トランジスタ387はオンになって、バイポーラ・トラ
ンジスタ403,389のベースを短絡させるのを助け
て、ビット・ラインBLおよびBL*の等化向上を達成
する。また、論理低の書込み制御信号WCQは、P形ト
ランジスタ390,404をオンにして、ビット・ライ
ンBLおよびBL*を論理高に戻すまたはプリチャージ
(prechargeするのを助ける。NAND論理ゲート39
5の出力端子が論理高になるのは、BLまたはBL*の
いずれかが論理低のときの結果であり、N形トランジス
タ392をオンにして、これにより、P形トランジスタ
393のゲートを低に引き下げて、P形トランジスタ3
93を導通状態にする。P形トランジスタ393は、ビ
ット・ラインBLおよびBL*の差動電圧を等化する。
NAND論理ゲート395の出力端子は、ビット・ライ
ンBLおよびBL*の差動電圧が等化されるときに、論
理低に復帰する。ビット・ライン対の状態を検出し、書
き込まれたまたは読み取られたビット・ライン対のプリ
チャージおよび等化を自動的に開始することにより、ビ
ット・ライン対は、次の読取りサイクルに対する準備が
早く整う。大域等化信号GEQ*は、書込みサイクルの
終わりに生成されて、書込みが行われていたメモリ・ア
レー22のブロック内のすべてのカラムを等化する。こ
の信号は、隣接するビット・ライン対への書込みから生
成されたノイズによって発生したビット・ライン対の差
動電圧を等化する。
【0092】プルダウンN形トランジスタ383,39
8のソースを、VSSと直接接続させることによって、ビ
ット・ライン負荷回路380は、メモリ20の書込みサ
イクルを高速で発生できる。また、ビット・ライン対
は、一般に余り駆動能力を持たないMOSトランジスタ
より寧ろ、NPNトランジスタ389,403を使用す
ることにより、高速でプリチャージできる。またビット
・ラインBLおよびBL*の状態を検出して、読取りサ
イクル後にビット・ライン対を自動的に等化することに
より、書込みリカバリが最小遅延で発生する。
【0093】図18は、3段パイプライン・モードにお
ける図1のメモリ20の各種信号のタイミング・ダイヤ
グラムを示す。但し、図18のタイミング・ダイヤグラ
ムは一定の縮尺で描かれてはいない。クロック信号CL
Kの立上り区間が、データ信号MUXを生成する。クロ
ック信号CLKの立下り区間がクロック信号MD90を
生成する。内部メモリ伝搬遅延後、データ信号MUXが
状態を変化し、またダミー経路46(図4)を介した遅
延後、クロック信号MD90が状態を変化する。クロッ
ク信号MD90は、データ信号MUXのデータ有効時間
の中央ポイントで状態を変化させる。データ信号MUX
は、クロック信号MD90が論理高のときにデータ信号
MUX1になる。データ信号MUX2は、クロック信号
MD90が論理低のときに発生する。ついでクロック信
号KUは、データ信号MUX1およびMUX2を捕捉
し、これらを、データ信号QPADとして出力に与え
る。データ信号MUX1およびMUX2は、データ信号
MUXの周波数の約2分の1で変化しているので、遅延
クロック信号KUは、データ信号MUX1およびMUX
2を捕捉する妥当性ウインドウがより広い。3段パイプ
ライン・モードでは、サイクル0でアドレスA0に対応
するデータは、サイクル「3」の有効出力データである
ので、3段パイプラインを提供する。ダミー出力信号Q
DUMは、遅延クロック信号KUから生成され、遅延ク
ロック信号KUの遅延を追跡して、遅延クロック信号K
Uの遅延を制御する。データ信号QPADと異なり、ダ
ミー出力信号QDUMは、遅延クロック信号KUの各サ
イクル中に状態を変化させる。データ信号QPADは、
どのクロック・サイクルでも変化する必要がないので、
アービタ回路86によって使用されない。
【0094】図19は、2段パイプライン・モードにお
ける、図1のメモリ20の各種信号のタイミング・ダイ
ヤグラムを示す。但し、図18のダイミング・ダイヤグ
ラムは一定の縮尺で描かれていない。2段パイプライン
・モードでは、アドレスA0に対応するデータはサイク
ル「0」で捕捉され、サイクル「2」で有効な出力デー
タとして与えられ、これにより、2段パイプラインを提
供する。図2を参照して述べたように、これを達成する
には、遅延クロック信号KUの内部状態を反転させて、
データ信号MUX1およびMUX2がKUの反対のエッ
ジで捕捉されて、これらデータ信号を2サイクル後にメ
モリ20の出力に与えるようにする。図19を見て分か
るように、これによって、3段パイプライン・モードと
比較して、クロック信号KUが誤ったデータを捕捉する
までのクロック信号CLKの周波数が低くなり、クロッ
ク・サイクル・タイムの最高制限を上昇できる。
【0095】図20は、非同期モードにおける読取りサ
イクルおよび書込みサイクル中の、図1のメモリ20の
各種信号のタイミング・ダイヤグラムを示す。但し、図
18は一定の縮尺で描かれていない。非同期モードで
は、データ信号QPADは、クロック信号CLKの立上
り区間の後、可能な限り早く有効になる。これは、出力
レジスタ34が、フロー・スルー・モードにあるからで
ある。書込みサイクル中、出力イネーブル・レジスタ4
8もフロー・スルー・モードにあるので、メモリ20の
出力は、書込みイネーブル信号W*が論理低として与え
られてから比較的早期に、論理低になる。また、書込み
サイクル中、遅延クロック信号KSDは、最大伝搬遅延
の後に発生し、その結果、書込みアドレス・セットアッ
プ時間,書込みパルス幅時間,および書込みアドレス保
持時間のマージンが比較的大きくなる。書込み制御信号
WCQの幅は、クロック信号CLKのサイクルの約2分
の1に等しいことに注意されたい。
【0096】並列データ経路の使用によって、メモリ2
0のデータ出力におけるデータ有効時間が増加する。図
18は、データ信号MUX1およびMUX2のデータ有
効時間が、データ信号MUXのデータ有効時間より長い
ことを示しており、これは、データ信号MUX1および
MUX2が、データ信号MUXの半分の頻度でしか変化
しないからである。またクロック信号MD90は、ダミ
ー経路46によって内部メモリ遅延と相関されており、
プロセス,電源,および温度の変化に関してデータ信号
MUXを追跡する。また、クロック信号CLKの周波数
が低下する場合でも、クロック信号MD90はデータ有
効時間の中央ポイントに留まり、データ有効ウインドウ
が大きくなる。このため、遅延クロック信号KUが出力
データを捕捉して、この出力データを、所要の時間に出
力データ・パッド(図示せず)に与えるのが大幅に簡単
になる。
【0097】本発明は好適な実施例に即して説明してき
たが、当業者には、本発明が多くの方法で変形でき、上
記に具体的に説明した以外に多くの実施例を想定できる
ことは明かであろう。たとえば、クロック信号MD90
を生成するのに、つぎのような他の方法を使用できる:
3つ以上の並列データ経路の使用;クロック信号CLK
に関して、データを異なる方法で出力に与える;各種の
深さのパイプラインの実現;パイプライン・モードを変
更するのに、電気もしくは金属オプションを使用;CM
OS回路をECLで実現、またはECL回路をCMOS
で実現。したがって添付請求の範囲は、本発明の真正の
意図および範囲に属する本発明のすべての変形をカバー
することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるメモリをブロック図形式で示す。
【図2】図1のメモリの一部を、一部ブロック図・一部
論理図形式で示す。
【図3】図1の読取り制御遅延ロック・ループをブロッ
ク図形式で示す。
【図4】図1のダミー経路をブロック図形式で示す。
【図5】図2の出力経路レジスタを回路図形式で示す。
【図6】図2の出力イネーブル・レジスタを回路図形式
で示す。
【図7】図2の終段増幅器を回路図形式で示す。
【図8】図3のアービタ回路を一部論理図・一部ブロッ
ク図形式で示す。
【図9】図3の電圧制御遅延回路を回路図形式で示す。
【図10】図3のVCD制御回路を回路図形式で示す。
【図11】図3のコラップス検出器回路を一部論理図・
一部回路図形式で示す。
【図12】図1の書込み制御遅延ロック・ループをブロ
ック図形式で示す。
【図13】図12の電圧制御遅延回路を一部回路図・一
部論理図形式で示す。
【図14】図12のアービタ回路を一部回路図・一部論
理図形式で示す。
【図15】図12のVCD制御回路を一部回路図・一部
論理図形式で示す。
【図16】図12のコラップス検出器回路を一部回路図
・一部論理図形式で示す。
【図17】図1のビット・ライン負荷回路を一部回路図
・一部論理図形式で示す。
【図18】3段パイプライン・モードにおける図1のメ
モリの各種信号のタイミング・ダイヤグラムを示す。
【図19】2段パイプライン・モードにおける図1のメ
モリの各種信号のタイミング・ダイヤグラムを示す。
【図20】非同期モードにおける読取りサイクルおよび
書込みサイクル中の、図1のメモリの各種信号のタイミ
ング・ダイヤグラムを示す。
【符号の説明】
20 メモリ 22 メモリ・アレー 24 メモリ・セル 26 アドレス・レジスタ 28 行デコーダ 30 ビット・ライン負荷/書込みドライバ 32 カラム復号/センス増幅器 34 出力レジスタ 36 出力バッファ 38 クロック・バッファ 40 レベル変換器 42 二分割回路 44 読取り制御遅延ロック・ループ回路 46 ダミー経路 48 出力イネーブル・レジスタ 50 モード制御回路 52 書込み制御遅延ロック・ループ 54 書込み制御論理 55,65,66 インバータ 56,57,60,61 レジスタ 58,59,64 スイッチ 62 終段増幅器 70,72,79,81 インバータ 71,80 NAND論理ゲート 73,74,75,76,77,78 レジスタ 85 電圧制御遅延(VCD)回路 86 アービタ回路 87 VCD制御回路 88 コラップス検出器 89 ダミー・レジスタ 90 ダミー出力バッファ 91 負荷 92 ECLバッファ 95 ダミー・アドレス・バッファ 96 ダミー行プレデコーダ/ラッチ 97 DRP負荷 98 ダミー行選択 99 DRS負荷 100 ダミー・ワード・ライン・ドライバ 101 DWL負荷 102 ダミー・セル 103 ダミー・データ・ライン・デコーダ 104 DDIF負荷 105 ダミー第1段増幅器 106 DGDL負荷 107 DGDLマルチプレクサ 110 差動増幅器 111,112 抵抗器 113,114,116,117,119,120 N
PNトランジスタ 115,118 差動対 121,122,125,126,127,128,1
29 N形トランジスタ 123,124 エミッタ・ホロワ・トランジスタ 135 差動増幅器 136,137 抵抗器 138,139,141,142,144,145 N
PNトランジスタ 140,143 差動対 146,147 エミッタ・ホロワ・トランジスタ 148,149,150,151,152 N形トラン
ジスタ 140 差動増幅器(図7) 141,142 抵抗器(図7) 143,144,146,147,149,150 N
PNトランジスタ(図7) 151,152,155,156,157,158,1
59 N形トランジスタ(図7) 153,154 エミッタ・ホロワ・トランジスタ(図
7) 160,161 インバータ 162,163,164,165 NAND論理ゲート 166,167,168 レジスタ 169 レベル変換器 173 差動増幅器 174,175,191,192,193 抵抗器 176,177,178,179 ダイオード 180,181,194,195,196,197,1
98,199 NPNトランジスタ 182,183,189,200,201,202 N
形トランジスタ 184,185 コンデンサ 186,187,188 P形トランジスタ 205,206,209,210 P形トランジスタ 207,208 N形トランジスタ 211 インバータ 212 コンデンサ 215 レベル変換器第1段 216 差動増幅器 217,218 抵抗器 219,220 NPNトランジスタ 221,222,223,224 エミッタ・ホロワ・
トランジスタ 230 レベル変換器第2段 231,232,236,237,241,249 P
形トランジスタ 225,226,227,228,229,233 2
34,240,242,243,248 N形トランジ
スタ 238,239,244,245,250,252,2
53,254,256インバータ 246,247 コンデンサ 251,255 NAND論理ゲート 260 VCD回路 261 第1VCD 262 第2VCD 263 二分割回路 264 アービタ回路 265 VCD制御回路 266 コラップス検出器 270,271,286,287,288,289,3
04,305 インバータ 272,290,297 差動増幅器 273,274,280,281,291,292,2
98,299 P形トランジスタ 275,276,277,282,283,284,2
90,294,295,300,301,302 N形
トランジスタ 278,285,296,303 コンデンサ 310,311,312,313 NAND論理ゲート 314,317,318,319,323 伝送ゲート 315,328 P形トランジスタ 316,329 N形トランジスタ 320,321,324,325,326,327 イ
ンバータ 335,337 P形トランジスタ 336 インバータ 338,339,340 N形トランジスタ 341 コンデンサ 345 コラップス検出器部分 346,347,353 P形トランジスタ 348,354,355 N形トランジスタ 349,350,351,352,358,359,3
60,370,371,373,375,376 イン
バータ 356,357 コンデンサ 361,362,374 NAND論理ゲート 365 180度移相検出器部分 366,367,368,369,372 伝送ゲート 380 ビット・ライン負荷回路 381,384,387,388,390,391,3
93,394,396,399,402,404 P形
トランジスタ 382,383,385,386,392,397,3
98,400,401N形トランジスタ 389,403 NPNトランジスタ 395 NAND論理ゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー・アイ・クング アメリカ合衆国テキサス州オースチン、ペ ンスウッド・ドライブ11402 (72)発明者 レイ・チャン アメリカ合衆国テキサス州オースチン、ハ ントウィック・ドライブ2504

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路メモリ(20)であって:複数
    のメモリ・セル(22)であって、各メモリ・セルが1
    つのビット・ラインおよび1つのワード・ラインと結合
    される複数のメモリ・セル;前記複数のメモリ・セル
    (22)と結合される第1出力データ経路(56,5
    8,60)であって、前記第1出力データ経路(56,
    58,60)は、前記複数のメモリ・セル(22)内に
    格納されたデータに対応するデータ信号を受信し、第1
    クロック信号の受信に応答して、第1出力データ信号を
    発生する第1出力データ経路;前記複数のメモリ・セル
    (22)と結合される第2出力データ経路(57,5
    9,61)であって、前記第2出力データ経路(57,
    59,61)は、前記複数のメモリ・セル(22)内に
    格納されたデータに対応するデータ信号を受信し、第2
    クロック信号の受信に応答して、第2出力データ信号を
    発生する第2出力データ経路;および、 前記第1および第2出力データ経路の両方と結合される
    データ出力バッファ(36);によって構成されること
    を特徴とする集積回路メモリ。
  2. 【請求項2】 同期静的RAM(20)であって:複数
    のメモリ・セル(22)であって、各メモリ・セルが1
    つのビット・ラインおよび1つのワード・ラインと結合
    される複数のメモリ・セル;前記ビット・ラインと結合
    され、前記メモリ(20)の読取りサイクル中に、選択
    したメモリ・セル内に格納されたデータに対応するデー
    タ信号を発生するカラム復号回路(32);前記カラム
    復号回路(32)と結合される入力端子,および出力端
    子を有する第1レジスタ(56)であって、前記第1レ
    ジスタ(56)は、第1クロック信号が第1論理状態に
    なることに応答して、前記カラム復号回路(32)から
    データ信号を受信する第1レジスタ;前記カラム復号回
    路(32)と結合される入力端子,および出力端子を有
    する第2レジスタ(57)であって、前記第2レジスタ
    (57)は、第2クロック信号が前記第1論理状態にな
    ることに応答して、前記カラム復号回路(32)から前
    記データ信号を受信する第2レジスタ;および、 前記第1レジスタ(56)の前記出力端子と結合される
    第1入力端子,前記第2レジスタ(57)の前記出力端
    子と結合される第2入力端子,第2クロック信号を受信
    する制御端子,および出力端子を有する増幅器回路(6
    2)であって、前記増幅器(62)は、前記第2クロッ
    ク信号に応答して、前記第1および第2レジスタ(5
    6,57)から前記データ信号を交互に受信する増幅
    器;によって構成されることを特徴とするメモリ。
  3. 【請求項3】 同期集積回路メモリ(20)であって:
    複数のメモリ・セル(22)であって、各メモリ・セル
    は1つのビット・ラインおよび1つのワード・ラインと
    結合される複数のメモリ・セル;および、 前記複数のメモリ・セル(22)と結合される少なくと
    も2つの並列出力データ・レジスタ(56,57)であ
    って、前記並列出力データ・レジスタ(56,57)
    は、少なくとも2つの並列データ経路を設け、前記並列
    データ経路は、クロック信号に応答して交互に導通状態
    になる、少なくとも2つの並列出力データ・レジスタ;
    によって構成され、 前記並列データ経路は、前記メモリの読取りサイクル中
    にデータ信号が有効になる時間を増加させることを特徴
    とするメモリ。
JP7060140A 1994-03-08 1995-02-24 並列出力データ経路を有する同期メモリ Pending JPH07262780A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/207,513 US5402389A (en) 1994-03-08 1994-03-08 Synchronous memory having parallel output data paths
US207513 1994-03-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07262780A true JPH07262780A (ja) 1995-10-13

Family

ID=22770901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7060140A Pending JPH07262780A (ja) 1994-03-08 1995-02-24 並列出力データ経路を有する同期メモリ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5402389A (ja)
EP (1) EP0671744B1 (ja)
JP (1) JPH07262780A (ja)
KR (1) KR100341944B1 (ja)
DE (1) DE69528916T2 (ja)
TW (1) TW255059B (ja)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0180578B1 (ko) * 1994-06-07 1999-05-15 모리시다 요이치 데이터처리장치
US5546354A (en) * 1994-07-01 1996-08-13 Digital Equipment Corporation Static random access memory having tunable-self-timed control logic circuits
JP3184096B2 (ja) * 1995-08-31 2001-07-09 株式会社東芝 半導体記憶装置
JP3351692B2 (ja) * 1995-09-12 2002-12-03 株式会社東芝 シンクロナス半導体メモリ装置
US5701275A (en) * 1996-01-19 1997-12-23 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Pipelined chip enable control circuitry and methodology
JP3768608B2 (ja) * 1996-01-30 2006-04-19 株式会社日立製作所 半導体装置および半導体記憶装置
JPH09231743A (ja) * 1996-02-22 1997-09-05 Mitsubishi Electric Corp 同期型半導体記憶装置および試験方法
JP3410922B2 (ja) * 1996-04-23 2003-05-26 株式会社東芝 クロック制御回路
US5784705A (en) * 1996-07-15 1998-07-21 Mosys, Incorporated Method and structure for performing pipeline burst accesses in a semiconductor memory
JPH1050958A (ja) * 1996-08-05 1998-02-20 Toshiba Corp 半導体記憶装置、半導体記憶装置のレイアウト方法、半導体記憶装置の動作方法および半導体記憶装置の回路配置パターン
TW340262B (en) 1996-08-13 1998-09-11 Fujitsu Ltd Semiconductor device, system consisting of semiconductor devices and digital delay circuit
US5901086A (en) * 1996-12-26 1999-05-04 Motorola, Inc. Pipelined fast-access floating gate memory architecture and method of operation
JPH10208470A (ja) * 1997-01-17 1998-08-07 Nec Corp 同期型半導体記憶装置
US6912680B1 (en) 1997-02-11 2005-06-28 Micron Technology, Inc. Memory system with dynamic timing correction
US5940608A (en) 1997-02-11 1999-08-17 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for generating an internal clock signal that is synchronized to an external clock signal
US5946244A (en) 1997-03-05 1999-08-31 Micron Technology, Inc. Delay-locked loop with binary-coupled capacitor
US5892777A (en) * 1997-05-05 1999-04-06 Motorola, Inc. Apparatus and method for observing the mode of a memory device
US6173432B1 (en) * 1997-06-20 2001-01-09 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for generating a sequence of clock signals
US5995424A (en) * 1997-07-16 1999-11-30 Tanisys Technology, Inc. Synchronous memory test system
US5812472A (en) * 1997-07-16 1998-09-22 Tanisys Technology, Inc. Nested loop method of identifying synchronous memories
US6182253B1 (en) * 1997-07-16 2001-01-30 Tanisys Technology, Inc. Method and system for automatic synchronous memory identification
KR100257865B1 (ko) * 1997-09-04 2000-06-01 윤종용 데이터 입/출력 제어 회로를 구비한 동기형 메모리장치
US6101197A (en) 1997-09-18 2000-08-08 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for adjusting the timing of signals over fine and coarse ranges
KR100252054B1 (ko) * 1997-12-04 2000-04-15 윤종용 웨이브 파이프라이닝 제어구조를 가지는 동기식 반도체 메모리장치 및 데이터 출력방법
KR100265599B1 (ko) * 1997-12-31 2000-10-02 김영환 데이터 윈도우 제어장치 및 그 방법
JP3789222B2 (ja) * 1998-01-16 2006-06-21 富士通株式会社 Dll回路及びそれを内蔵するメモリデバイス
US6433607B2 (en) 1998-01-21 2002-08-13 Fujitsu Limited Input circuit and semiconductor integrated circuit having the input circuit
US6269451B1 (en) 1998-02-27 2001-07-31 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for adjusting data timing by delaying clock signal
US5923615A (en) * 1998-04-17 1999-07-13 Motorlola Synchronous pipelined burst memory and method for operating same
US6067649A (en) * 1998-06-10 2000-05-23 Compaq Computer Corporation Method and apparatus for a low power self test of a memory subsystem
US6338127B1 (en) 1998-08-28 2002-01-08 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for resynchronizing a plurality of clock signals used to latch respective digital signals, and memory device using same
US6349399B1 (en) * 1998-09-03 2002-02-19 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for generating expect data from a captured bit pattern, and memory device using same
US6430696B1 (en) 1998-11-30 2002-08-06 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for high speed data capture utilizing bit-to-bit timing correction, and memory device using same
US6374360B1 (en) 1998-12-11 2002-04-16 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for bit-to-bit timing correction of a high speed memory bus
US6285216B1 (en) * 1998-12-17 2001-09-04 United Microelectronics Corporation High speed output enable path and method for an integrated circuit device
US6470060B1 (en) 1999-03-01 2002-10-22 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for generating a phase dependent control signal
US6064600A (en) 1999-03-01 2000-05-16 Micron Technology, Inc. Methods and apparatus for reading memory device register data
US6956920B1 (en) * 1999-03-22 2005-10-18 Altera Corporation Apparatus and method for low power routing of signals in a Low Voltage Differential Signaling system
JP4266436B2 (ja) * 1999-04-28 2009-05-20 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 半導体記憶装置
JP2001023372A (ja) * 1999-05-06 2001-01-26 Mitsubishi Electric Corp 同期型半導体記憶装置
KR100328594B1 (ko) * 1999-07-12 2002-03-14 윤종용 늦은 라이트 타입 반도체 메모리 장치에서의 바이패스 동작 에러방지 및 사이클 타임구간 개선방법과 그에 따른 멀티플렉서 회로
US6516363B1 (en) 1999-08-06 2003-02-04 Micron Technology, Inc. Output data path having selectable data rates
US6694416B1 (en) * 1999-09-02 2004-02-17 Micron Technology, Inc. Double data rate scheme for data output
US6421280B1 (en) * 2000-05-31 2002-07-16 Intel Corporation Method and circuit for loading data and reading data
US6801989B2 (en) * 2001-06-28 2004-10-05 Micron Technology, Inc. Method and system for adjusting the timing offset between a clock signal and respective digital signals transmitted along with that clock signal, and memory device and computer system using same
US6779074B2 (en) * 2001-07-13 2004-08-17 Micron Technology, Inc. Memory device having different burst order addressing for read and write operations
KR100427037B1 (ko) 2001-09-24 2004-04-14 주식회사 하이닉스반도체 적응적 출력 드라이버를 갖는 반도체 기억장치
US7051264B2 (en) * 2001-11-14 2006-05-23 Monolithic System Technology, Inc. Error correcting memory and method of operating same
US6930949B2 (en) * 2002-08-26 2005-08-16 Micron Technology, Inc. Power savings in active standby mode
US7168027B2 (en) 2003-06-12 2007-01-23 Micron Technology, Inc. Dynamic synchronization of data capture on an optical or other high speed communications link
US7234070B2 (en) * 2003-10-27 2007-06-19 Micron Technology, Inc. System and method for using a learning sequence to establish communications on a high-speed nonsynchronous interface in the absence of clock forwarding
US7430140B1 (en) 2004-09-24 2008-09-30 Cypress Semiconductor Corporation Method and device for improved data valid window in response to temperature variation
US7392456B2 (en) * 2004-11-23 2008-06-24 Mosys, Inc. Predictive error correction code generation facilitating high-speed byte-write in a semiconductor memory
TWI300230B (en) * 2005-06-10 2008-08-21 Hynix Semiconductor Inc Data output circuti of synchronous memory device
US7245552B2 (en) * 2005-06-22 2007-07-17 Infineon Technologies Ag Parallel data path architecture
KR100694978B1 (ko) * 2006-05-12 2007-03-14 주식회사 하이닉스반도체 데이터 입출력 속도를 증가시키는 구조를 가지는 플래시메모리 장치 및 그 데이터 입출력 동작 방법
JP5142868B2 (ja) * 2008-07-17 2013-02-13 株式会社東芝 キャッシュメモリ制御回路及びプロセッサ
US10170166B1 (en) * 2017-09-08 2019-01-01 Winbond Electronics Corp. Data transmission apparatus for memory and data transmission method thereof

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59180871A (ja) * 1983-03-31 1984-10-15 Fujitsu Ltd 半導体メモリ装置
US5018111A (en) * 1988-12-27 1991-05-21 Intel Corporation Timing circuit for memory employing reset function
JPH0373495A (ja) * 1989-02-15 1991-03-28 Ricoh Co Ltd 半導体メモリ装置
JP2519580B2 (ja) * 1990-06-19 1996-07-31 三菱電機株式会社 半導体集積回路
US5155703A (en) * 1990-07-06 1992-10-13 Motorola, Inc. Bicmos bit line load for a memory with improved reliability
US5111455A (en) * 1990-08-24 1992-05-05 Avantek, Inc. Interleaved time-division multiplexor with phase-compensated frequency doublers
US5105108A (en) * 1990-11-14 1992-04-14 Zenith Electronics Corporation Delay circuit with phase locked loop control
US5121015A (en) * 1990-11-14 1992-06-09 Zenith Electronics Corporation Voltage controlled delay element
US5223755A (en) * 1990-12-26 1993-06-29 Xerox Corporation Extended frequency range variable delay locked loop for clock synchronization
JP2740097B2 (ja) * 1992-03-19 1998-04-15 株式会社東芝 クロック同期型半導体記憶装置およびそのアクセス方法
JPH05274862A (ja) * 1992-03-24 1993-10-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体メモリ装置
US5337285A (en) * 1993-05-21 1994-08-09 Rambus, Inc. Method and apparatus for power control in devices

Also Published As

Publication number Publication date
DE69528916D1 (de) 2003-01-09
EP0671744A2 (en) 1995-09-13
US5402389A (en) 1995-03-28
TW255059B (en) 1995-08-21
KR100341944B1 (ko) 2002-11-22
EP0671744B1 (en) 2002-11-27
DE69528916T2 (de) 2003-05-28
KR950034253A (ko) 1995-12-26
EP0671744A3 (en) 1998-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07262780A (ja) 並列出力データ経路を有する同期メモリ
US5384737A (en) Pipelined memory having synchronous and asynchronous operating modes
US5440514A (en) Write control for a memory using a delay locked loop
US5440515A (en) Delay locked loop for detecting the phase difference of two signals having different frequencies
US4417328A (en) Random access semiconductor memory device using MOS transistors
US5546355A (en) Integrated circuit memory having a self-timed write pulse independent of clock frequency and duty cycle
US6317369B1 (en) Semiconductor device allowing higher speed data transmission to and from external unit
US5508644A (en) Sense amplifier for differential voltage detection with low input capacitance
US6333895B1 (en) Clock synchronous semiconductor device having a reduced clock access time
US20060291302A1 (en) Programmable data strobe enable architecture for DDR memory applications
JPH0253879B2 (ja)
JPS59178685A (ja) 半導体記憶回路
JPH0766665B2 (ja) 半導体記憶装置
KR0155177B1 (ko) 반도체 메모리의 출력 회로
JP2006196177A (ja) ビット・ライン負荷回路
US3938109A (en) High speed ECL compatible MOS-Ram
US6122220A (en) Circuits and methods for generating internal signals for integrated circuits by dynamic inversion and resetting
US5901110A (en) Synchronous memory with dual sensing output path each of which is connected to latch circuit
US7782093B2 (en) Integrated circuit and method of detecting a signal edge transition
US4831590A (en) Semiconductor memory including an output latch having hysteresis characteristics
JPS6362839B2 (ja)
US5301164A (en) Control circuit for controlling an operation mode in a pseudo-static ram
US6064612A (en) Method and circuit for high speed differential data transmission
US4451908A (en) Address Buffer
JPH04232691A (ja) サイクル・タイムを短縮したクロック動作式増幅器