JPS599735A - クロツク発生回路 - Google Patents

クロツク発生回路

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JPS599735A
JPS599735A JP57119361A JP11936182A JPS599735A JP S599735 A JPS599735 A JP S599735A JP 57119361 A JP57119361 A JP 57119361A JP 11936182 A JP11936182 A JP 11936182A JP S599735 A JPS599735 A JP S599735A
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JP
Japan
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circuit
signal
transistor
power supply
clock
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JP57119361A
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English (en)
Inventor
Yoichi Hida
洋一 飛田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/02Shaping pulses by amplifying
    • H03K5/023Shaping pulses by amplifying using field effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
    • H03K5/135Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals by the use of time reference signals, e.g. clock signals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Pulse Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、クロック信号によって制御される回路に使
用して好適なりロック発生回路に関するものである。
従来、この種の回路の用途の一例として第1図に示すダ
イナミックランダムアクセスメモリ回路(RAM)が挙
げられる。なお、#!2図は第1図中のクロック発生回
路の詳細を示し、第3図は第1図、第2図の回路の動作
を説明するための波形図である。また、第4図は他の従
来例を示す第1図と同様のRAM回路であるが、これK
ついては後述する。
第1図において、1は1ビツトのメモリセルで、′1″
あるいは′″0″のデータを記憶する1こめの記憶容量
2と、この記憶容量2のデータの読み出し。
書き込みあるいは保持をするためのスイッチングトラン
ジスタ3とで構成される。4は前記メモリセル1のデー
タを伝達するためのビット線、5は前記スイッチングト
ランジスタ30オン・オフを制御する信号が供給される
ワード線、6は前記ビット線4に読み出されたデータを
増幅するためのセンスアンプ、7は同一ビット線4に接
続されている複数(この場合は2”@)のメモリセル1
の(一括していうときにはAという)が供給される。
9は前記アドレス信号AK応動じて作動するトラ電する
ためのプリチャージ信号lが供給される端子、12は前
記出力ノード10をあらかじめ充電するためのトランジ
スタ、13は電源端子、14は前記出力ノード10のレ
ベルに応動してクロック出力信号φ、をワード線5に結
合するトランジスタ、15は前記クロック出力信号φ、
が供給される端子、16は前記メモリセル10番地指定
を行うアドレス入力信号の入力端子、1Tは前記アドレ
ス入力信号に応じて互いに補数関係vcアろアドレス信
号を発生するアドレスバッファ回路、18゜19は前記
アドレスバッファ回路17の出力端子、20は前記アド
レスバッファ回路17を駆動する信号φ1が供給される
端子、21は前記信号φ。
からデコーダ回路7を駆動するクロック出力信号φ、を
発生するためのクロック発生回路、22は前記信号φ、
が供給される端子である。
第2図は上記クロック発生回路21の詳細を示す回路図
である。この図において、31は信号φ。
が供給される端子、32はクロック出力信号φ:が出力
される出力端子、33はプリチャージ信号iが供給され
る端子、34はドライバ回路部、35は遅延回路部を示
す。36はドライバ出力の充電用トランジスタ、37は
放電1用トランジスタ、38は昇圧容儀で、ノード40
の電圧を昇圧して充電用トランジスタ360オン抵抗を
下げて充電スピードを速める。39は昇圧時にノード4
0と信号φ、との供給を遮断するためのトランジスタ、
41は前記遅延回路部35の出力端子、42は前記出力
端子41を放電する1こめのトランジスタ、43は前記
出力端子41を充電するためのトランジスタ、44はト
ランジスタで、充電ノード46を放電するためのもので
あり、45は前記充電ノード46を充電するためのトラ
ンジスタ、47は電源端子である。
次に、第3図の波形図を参照して第1図の動作を説明す
る。
プリチャージ信号ηが”l”の期間、アドレスバッフ7
回路1Tの出力は”0”になっている。プリチャージ信
号φが0”になると、信号φ、がl″になり、アドレス
入力31〜allの状態に応じて、アドレスバッファ回
路11の出力であるアドレス信号A11 λ1.・・・
、All、  λ7の状態が決まる。
アドレスバッファ回路17のこれらのアドレス信号Aは
デコーダ回路7にそれぞれ伝わる。
今、仮にアドレス入力a1〜a、l がすべてonのと
きは、アドレス信号A、−Allはo″となり、K1−
人。は”1”となる。
このとき、第1図において、プリチャージ信号φによっ
てあらかじめ充電されたデコーダ回路7の出力ノード1
0のうち、最上部のデコーダ回路7の出力ノード10以
外は、アドレス信号AKより放電され0”になる。こね
は、最上部のデコーダ回路Tのみが入力にλ1〜Kll
の信号が供給されないからである。
この状態では、トランジスタ14のみがオンしているの
で、りpツク出力信号φ2が”1″になるれたメモリセ
ル1からビット線4にデータが読み出され、そのデータ
がセンスアンプ6によって増幅され、メモリデータの読
み出しが完了する。このとき、クロック出力信号φ2 
は、デコーダ回路7の出力ノード10の放電、が+t 
K終了したタイミングで発生する。  − その理由は、もし出力ノード10の放電が終わらないう
ちにクロック出力信号φ、が発生すると、トランジスタ
14がオンの状態のままクロック出力信号φ2 が供給
されるので、アドレス人力al〜all で指定した番
地以外のワード線5に電圧が供給さね、指定以外のメモ
リセル1が選ばれる(多重選択)からである。また、こ
のとき、時間を長くすわば上記のような開明は起こらな
くなるが、番地を指定してからメモリデータが読み出さ
れるまでの時間(アクセス時間)が長くなる。したがっ
て、クロック出力信号φ7発生のタイミングは、デコー
ダ回路Iの出力ノード10の放電が終了したときが最も
よいということになる。
第1図中のクロック発生回路21は、第2図の遅延回路
部35とドライバ回路部34とからなっている。この回
路はプリチャージ信号列が11”の期間、出力端子32
.充電ノード46.ノード40は0″、出力端子41は
@1″になっている。信号φ1 が”1″になると、ノ
ード40は′l”レベルに上がるが、出力端子41が”
t”レベルで、かつ充電用、放電用トランジスタ36.
37のオン抵抗比により出力端子32は″0″レベルに
維持される。
一方、トランジスタ45は信号φI Kよってオンされ
、充電ノード46の電圧が′0”から1″に上昇する。
充電ノード46がl”レベルに上昇すると、トランジス
タ42がオンし始め、出力端子41の電圧が11″から
“O”レベルに下降し始める。
そして、出力端子410レベルが放電用トランジスタ3
Tのしきい電圧以下になると、放電用トランジスタ3T
がオフして出力端子32の電圧が上昇を始める。すなわ
ち、クロック出力信号φ、の発生が始まる。
上記のように、信号φ、が′1″になり始めてからクロ
ック出力信号φ2が発生し始めるまでの時間は、第2図
の遅延回路部35の動作時間で決められることが分かる
。すなわち、第2図の遅延回路部35の遅延時間を調節
することKより高速度で、かつ多重選択されないRAM
回路が実現できる。
ところで、通常のRAM回路は、電源電圧v′に対して
±lθ%程度の範囲で動作できろということが要求され
る。したがって、上記遅延時間をこの電源電圧Vの変動
に対して満足できるように設定されなければならない。
仮に、上記デコーダ回路Tの放電タイミングとクロック
出力信号φ、の発生タイミングの電源電圧依存性が同じ
なら、ある電源電圧でタイミング設定を行えばよいが、
通常これらは、実際のチップ上のパターフレイア9トの
差によって同一にならない。すなわち、デコーダ回路7
の方は、電源電圧VK依存しないアルミニウム線の抵抗
 N+拡散抵抗等が放電時間の大きな要素となっている
のが一般的であるからである。一方、クーツク発生回路
21の遅延時間は、電源電圧vVc依存するMOS)ラ
ンジスタの抵抗が大きな要素となっている。
第5図11C4R号φ、からデコーダ回路7の放電時間
1+  (直線■)と信号φ1からクロック出力信号φ
!の遅延時間1=  (直線n)を、電源電圧Vの中心
値で同じ値になるよ5Vcした場合の各々の時間の電源
電圧依存性を実線で示している(電源電圧Vが大きくな
るにつれて、回路動作時間は両方とも小さくなる傾向に
ある)。
この図よりわかるように、電源電圧7以上のところでは
1.  >1. となり、デコーダ回路7が放電する以
前にクロック出力信号φ2 が発生するので、メモリセ
ル1が多重選択されRAMが誤動作する。
これを避けるためには、第5図に破線で示すように+1
0%の点でtl =tzlcなるように設定すればよい
が、この場合、クロック出力信号φ2の発生がtだけ遅
れるので、それだけRAMの読み出し速度が遅くなる。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、クロック出力信号の発生タイミ
ングと電源電圧依存性をほぼ一定にすることにより、R
AMの誤動作を起こすことなく、高速動作をさせること
を目的とする。以下、この発明について説明する。
第6図はこの発明の一実施例を示す回路図である。なお
、この実施例においても従来例と同様に便宜上回路の説
明はすべてNチャネルMO8で行う。しかし、Pチャネ
ルMO8の場合でも本質的には同一であり、この発明は
、絶縁ゲート型電界効果トランジスタを用いた回路全般
に実施することができる。また、特定の電圧等の値はこ
の発明の要旨には直接関係はないが、理解の補助のため
に示しである。
第6図において、第2図と同一符号は同一部分を表わし
ている。48.50はトランジスタで、トランジスタ4
8は出力端子41と接地との間に接続され、トランジス
タ50は電源と充電ノード46との間に接続されている
。また、トランジスタ48.50のそれぞれのゲート端
子49には一定電圧veが与えらねている。前記一定電
圧■1は、電源電圧Vが変動しても変わらない電圧で、
電源電圧Vよりも高くても低くてもよい。
次に動作について説明する。
第6図において、トランジスタ500オン抵抗をトラン
ジスタ45のこれよりも十分むて大評くとれば、充電ノ
ード46の充電、時開け、トランジスタ500オン抵抗
で決まること(Cなろ。また、トランジスタ48.42
に対しても同じことを行えば、出力端子41の放電時間
は、トランジスタ4Bのオン抵抗で決まることになる。
トランジスタ48゜50には、電源電圧vK依存しf’
cい一定電、圧veが与えらねているので抵抗の変化は
j、Cい。したがって、電源電圧VK依存しない遅延時
間が得られる。このことを利用して、電源電圧Vの一1
0%点で1.=1.となるように第5図に一点鎖線で示
すt 12 を設定すると、ビ時間だけ高速化が可能と
なる。
第7図はこの発明の他の実施例を示す回路図である。第
7図において、第2図と同一符号は同一部分を表わして
いる。トランジスタ48は、トランジスタ42.43か
らなるインバータの出力51と出力端子41との間に接
続さ71、トランジスタ50は、トランジスタ44.4
5からなるインバータの出力52と充電ノード46との
間に接続されている。また、トランジスタ48.50の
そわぞれのゲート端子49には一定電圧■1 が与えら
れている。第7図の実施例の場合本、第6図の実施例と
同様にトランジスタ48.50により放電。
充電の時間が決まるようにすれば、第6図と同じ効果が
得られる。
第8図は上記一定電圧vcを発生する回路の一例である
。8@8図において、60は一定電圧veの出ろ出力端
子、61 )1電源電圧■が印加さねる電源端子である
。電源と出力との間に接続されたトランジスタ62は、
出力電圧を供給するためのトランジスタであり、ドレイ
ンとゲートが接続され、出力と接地との間に直列に接続
された複数個のトランジスタ63は定電圧を得るための
ものである。64は出力電圧レベルを安定にするための
デカップリング容量である。
この回路において、トランジスタ62の抵抗を、トラン
ジスタ63の抵抗に比べて十分大きくとると、一定電圧
■。はトランジスタ63のしきい電圧■TRKよって決
り、トランジスタの数がn個の場合、その値はは3:n
v7RKなる。この値は、電源電圧Vの多少の変動があ
っても変化しない。
こねまでクロック信号によって制御されるRAMの中で
もワード線選択の回路について述べてきたが、この発明
はクロック信号によって制御される他の回路にも同様に
適用できる。
第9図はこの発明の他の実施例を示す回路図である。こ
の図で、第2図と同一符号は同一部分を示している。第
9図では端子49′ニ一定電圧■8を接続しているので
、トランジスタ42のゲート電極には一定電圧ve が
加わり、第6図の実施例と同じ効果が得られる。
なお、第4図はビット線を選択するデコーダ回路と、そ
れを制御するクロック発生回路の他の従来例を示してい
る。この図で、第1図と同じ符号は同じ本のを示してい
る。このIMI Vcおいても、ビット線4のデコーダ
回路7の出力が放電してから信号φ4が発生しないこと
、I10線71に多数のビット線4のデータが読み出さ
れてしまう。ツ4図にはI10線71に読み出されるデ
ータを増幅する出力アンプ回路72も示されている。な
お、T3は増幅器である。Ilo  線71に読み出さ
れたデータは、出力アンプ回路72により基準電圧■8
  と比較され増幅される。この回路においても、信号
φ4からタイミングを制御されて発生さ才また信号φ、
の発生タイミングが速すぎると基準電圧vll との電
圧差が十分でなくなり、出力アンプ回路72の出力が反
転して誤動作する。
上記各信号φ4.φ、の発生にこの発明のクロック発生
回路21を用いれば、データの読み出し速度を遅くする
ことなく、データを安定に読み出せることは以上の説明
より明らかである。
以上詳細に説明したように、この発明によれば、クロッ
ク発生回路に使われている遅延回路部の動作時間を、電
源電圧に依存しない一定の電圧で制御するよ51Cした
ので、電源電圧の変動に対して高速で、かつ誤動作のな
い回路が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のRAM回路を示す回路図、第2図は同じ
〈従来のクロック発生回路を示す図、第3図は第1図、
第2図の回路動作を説明するための波形図、第4図は同
じ〈従来のRAM回路の他の例を示す回路図、第5図は
従来及びこの発明による所要部位の作動時間関係の電源
電圧依存性を示す図、第6図はこの発明の一実施例を示
す回路図、第7図はこの発明の他の実施例を示す回路図
、第8図、第9図はこの発明のさらに他の実施例を示す
回路図である。 図中、1はメモリセル、4はピント線、5はワード線、
7はデコーダ回路、21はクロック発生回路、31.3
3は端子、32.41は出力端子、34はドライバ回路
部、35はd延回路部、36は充電用トランジスタ、3
7は放電用トランジスタ、38は昇圧容量、39.42
〜45.48はトランジスタ、40はノード、46は充
電ノード、47は電源端子、49はゲート端子、正はプ
リチャージ信号、φ1は信号、φ2はクロック出力信号
、■は電源電圧、Veは一定電圧である。なお、図中の
同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人  葛 野 信 −(外1名) 第1図 1 第2図 第3図 第4図 21 第5図 一10°I6  v  ◆10°10 −tm電圧 第6図 第7図 φ1 第8図 第9図 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示    特願昭57−118361号2
、発明の名称    クロック発生回路3、補正をする
者 4、代理人 5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 6、補正の内容 明細書の特許請求の範囲を別紙のよう番こ補正する。 以上 2、特許請求の範囲 へカ信号の印加により作動状態となる遅延回路と、この
遅延回路の出力とクロック信号により作動状態が制御さ
れ所要のクロック出力信号を発生するドライバ回路とか
らなり、前記遅延回路中に電源電圧に依存しない一定電
圧で動作し前記遅延回路を制御するトランジスタを設け
たことを特徴とするクロック発生回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. クロック信号の印加により作動状態となる遅延回路と、
    この遅延回路の出力とクロック信号により作動状態が制
    御され所安のクロック出力信号を発生するドライバ回路
    とからなり、前記遅延回路中に電源電圧に依存しない一
    定電圧で動作し前記遅延回路を制御するトランジスタを
    設けたことを特徴とするクロック発生回路。
JP57119361A 1982-07-07 1982-07-07 クロツク発生回路 Pending JPS599735A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57119361A JPS599735A (ja) 1982-07-07 1982-07-07 クロツク発生回路
US06/502,597 US4571503A (en) 1982-07-07 1983-06-09 Supply voltage level independent clock generator
DE3323284A DE3323284C2 (de) 1982-07-07 1983-06-28 Verzögerungsschaltung

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