KR100225949B1 - Precharge generating circuit of synchronous dram - Google Patents

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Abstract

본 발명은 싱크로너스 디램의 초기 프리차지 상태를 신속히 만들기 위하여 동작 전원전압이 인가된 후 기판바이어스 정압 발생장치에서 발생되는 기판바이어스 전압의 레벨을 감지하는 파워업 신호 발생기를 이용하여 싱크로너스 디램 내부의 각 뱅크들을 프리차지시키는 펄스 신호를 자체적으로 발생시켜서 외부에서 입력되는 프리차지 올 뱅크 코맨드와 동등한 효과를 갖게 하는 싱크로너스 초기 프리차지 발생 장치에 관한 것으로 상기 목적 달성을 위하여 클럭버퍼 수단과, 입력버퍼 및 코맨드 디코더 수단과, 뱅크 프리차지 신호 발생 수단과, 기판 바이어스 전압 발생 수단과, 파워업 발생수단을 구비한다.The present invention uses a power-up signal generator that detects the level of the substrate bias voltage generated by the substrate bias positive voltage generator after an operating power supply voltage is applied to quickly create an initial precharge state of the synchronous DRAM. The present invention relates to a synchronous initial precharge generating device which generates a pulse signal for precharging the signals by itself and has an effect equivalent to a precharge all bank command inputted from the outside. The present invention relates to a clock buffer means, an input buffer and a command decoder. Means, a bank precharge signal generating means, a substrate bias voltage generating means, and a power-up generating means.

Description

싱크로너스 디램의 초기 프리차지 발생장치Initial precharge generator of synchronous DRAM

제1도는 종래기술에 따른 싱크로너스 디램 초기 프리차지 회로도.1 is a synchronous DRAM initial precharge circuit diagram according to the prior art.

제2도는 상기 제1도의 프리차지 과정을 도시한 동작타이밍도.2 is an operation timing diagram illustrating the precharge process of FIG. 1.

제3도는 본 발명에서 제안한 싱크로너스 디램 초기 프리차지 회로도.3 is a synchronous DRAM initial precharge circuit proposed in the present invention.

제4도는 제3도에 도시된 파워업 발생부의 상세회로도.FIG. 4 is a detailed circuit diagram of the power up generator shown in FIG.

제5도는 상기 제3도의 프리차지 과정을 도시한 동작타이밍도.5 is an operation timing diagram illustrating the precharge process of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 4 : 클럭버퍼부 2, 5 : 입력버퍼 및 커맨드 디코더부1, 4: clock buffer section 2, 5: input buffer and command decoder section

3, 6 : 뱅크 프리차지신호 발생부 7 : 기판바이어스전압 발생부3, 6: bank precharge signal generator 7: substrate bias voltage generator

8 : 파워업 발생부 CLK, CKE : 외부클럭신호8: Power up generator CLK, CKE: External clock signal

φICLK : 내부클럭신호φICLK: Internal clock signal

φAPCG : 내부 자동 프리차지신호φAPCG: Internal automatic precharge signal

φREFR : 인에이블 뱅크 내부 프리차지신호φREFR: Enable bank internal precharge signal

φPRE : 내부 프리차지 명령신호 φBSA : 뱅크 선택 어드레스신호φPRE: Internal precharge command signal φBSA: Bank select address signal

φPALLA : 프리차지 올 뱅크 플래그 어드레스 신호φPALLA: Precharge all bank flag address signal

φRAS-PCG : 뱅크 프리차지 신호 φPWRUP-P : 제2 파워업신호φRAS-PCG: Bank precharge signal φPWRUP-P: Second power-up signal

φPWRUP : 제1 파워업신호φPWRUP: first power-up signal

본 발명은 동기식 싱크로너스 디램에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초기에 동작전원전압이 인가되어 기판바이어스전압이 소정의 전위레벨 이하로 강하되는 경우 이를 감지하여 싱크로너스 디램을 빠르게 프리차지시킴으로써 프리차지 과정에서 발생되는 전력소모를 줄이고 칩 테스트 과정을 보다 용이하게 하기위한 프리차지 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a synchronous synchronous DRAM, and more particularly, when an operating power supply voltage is initially applied and the substrate bias voltage drops below a predetermined potential level, the present invention detects the synchronous synchronous DRAM to quickly precharge the synchronous DRAM to generate the precharge process. The present invention relates to a precharge generator for reducing power consumption and facilitating a chip test process.

싱크로너스 디램(SDRAM)은 외부클럭(CLOCK)에 동기되어 동작하는 메모리 소자로, 초기에 동작전원전압(VDD)이 인가된 후 외부 커맨드들이 순차적으로 입력되어 칩을 안정화시키는 작업이 요구된다.Synchronous DRAM (SDRAM) is a memory device that operates in synchronization with an external clock (CLOCK), it is required to stabilize the chip by sequentially inputting external commands after the operating power supply voltage (VDD) is initially applied.

통상, 이를 파워-온 시퀀스(Power-On Sequence)라 하며, 여기에는 프리 차지 올 뱅크 커맨드(Precharge All Bank Command), 8회 이상의 자동 리프레쉬 커맨드(Auto Refresh Command), 머드 레지스터 세트 커맨드(Mode Resister Set Command) 등이 포함된다.This is commonly referred to as a power-on sequence, which includes a precharge all bank command, eight or more auto refresh commands, and a mud register set command. Command) and the like.

한편, 싱크로너스 디램은 상기 모든 커맨드(COMMAND)들의 입력에 앞서, 동작전원전압(VDD)이 인가된 후 안정화한 클럭(Clock)을 기준으로 200㎲ 이상의 비동작(No Operation) 상태를 유지시켜야 한다.Meanwhile, the synchronous DRAM must maintain a No Operation state of 200 ms or more on the basis of the clock clock stabilized after the operation power supply voltage VDD is applied before all the commands COMMAND are input.

특히, 싱크로너스 디램(SDRAM)은 모든 동작이 프리차지(Precharge) 상태에서 동작이 이루어지므로, 프리차지 올 뱅크 커맨드에 의한 초기 프리자치 구성은 매우 중요하다.In particular, since all operations of the synchronous DRAM (SDRAM) are performed in a precharge state, the initial pre-autonomous configuration by the precharge all bank command is very important.

제1도는 싱크로너스 디램의 초기 프리차지 관계를 나타낸 종래의 회로도이다.1 is a conventional circuit diagram illustrating an initial precharge relationship of a synchronous DRAM.

제1도에 도시된 바와 같이, 종래의 프리차지 장치는 외부로부터 입력되는 프리차지 커맨드에 의해 만들어지는 뱅크 프리차지신호(φRAS-PCG)로부터 프리차지 동작이 진행된다.As shown in FIG. 1, the conventional precharge device performs a precharge operation from the bank precharge signal? RAS-PCG generated by a precharge command input from the outside.

이를 구체적으로 살펴보면, 클럭버퍼부(1)는 외부클럭신호(CLK, CKE)를 입력받아 내부클럭신호(φICLK)를 발생시키고, 입력버퍼 및 커맨드 디코더부(2)는 내부 클럭신호(φICLK)와 칩 외부로부터 입력되는 칩 선택신호(/CS), 로오 어드레스 스트로우브신호(/RAS), 그리고 칼럼 어드레스 스트로우브신호(/CAS) 및 라이트 인에이블신호(/WE), 어드레스 신호(ADD)를 입력받아 내부 자동 프리차지신호(φAPCG)와 인에이블 뱅크 내부프리차지신호(φREFR) 그리고 내부 프리차지 명령신호(φPRE)와 뱅크 선택 어드레스신호(φBSA) 및 프리차지 올 뱅크 플래그 어드레스 신호(φPALLA)를 출력한다.Specifically, the clock buffer unit 1 receives the external clock signals CLK and CKE to generate the internal clock signal φICLK, and the input buffer and the command decoder unit 2 are connected to the internal clock signal φICLK. Input chip select signal (/ CS), low address strobe signal (/ RAS), column address strobe signal (/ CAS), write enable signal (/ WE), and address signal (ADD) input from outside the chip. Outputs an internal automatic precharge signal (φAPCG), an enable bank internal precharge signal (φREFR), an internal precharge command signal (φPRE), a bank select address signal (φBSA) and a precharge all bank flag address signal (φPALLA) do.

이어, 뱅크 프리차지신호 발생부(3)는 내부 프리차지 명령신호(φPRE)와 프리차지 올 뱅크 플래그 어드레스신호(φPALLA)를 입력으로 하여 뱅크 프리차지신호(φRAS-PCG)를 발생시킴으로써 싱크로너스 디램을 초기에 프리차지시킨다.Subsequently, the bank precharge signal generator 3 generates the bank precharge signal φRAS-PCG by inputting the internal precharge command signal φPRE and the precharge all bank flag address signal φPALLA to generate a synchronous DRAM. Precharge initially.

여기서, 상기 뱅크 프리차지신호 발생부(3)는 게이트로 내부 프리차지 명령신호(φPRE)가 인가되고 동작전원전압(VDD) 인가단과 제1노드(N1) 사이에 연결된 제1피모스형 트랜지스터(MP1)와, 게이트로 제1인버터(IV1) 출력전위가 인가되고 상기 동작전원전압(VDD) 인가단과 상기 제1노드(N1) 사이에 연결되는 제2피모스형 트랜지스터(MP2)와, 게이트로 뱅크 선택 어드레스신호(φBSA)가 인가되고 상기 제1노드(N1)와 제2노드(N2)사이에 연결되는 제1엔모스형 트랜지스터(MN1)와, 게이트로 프리차지 올 뱅크 플래그 어드레스신호(φPALLA)가 인가되고 상기 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 연결되는 제2엔모스형 트랜지스터(MN2)와, 게이트로 내부 프리차지 명령신호(φPRE)가 인가되고 상기 제2노드(N2)와 접지전압(VSS)단 사이에 연결되는 제3엔모스형 트랜지스터(MN3)와, 제1 노드(N1)상의 전위를 반전출력하는 제1인버터(IV1)와, 상기 내부 자동 프리차지신호(φAPCG)와 인에이블 뱅크 내부 프리차지신호(φREFR) 및 제1인버터(IV1) 출력전위를 논리연산하여 제3노드(N3)로 소정의 전위를 출력하는 제1노아게이트(NR1)와, 제3노드(N3)상의 출력전위를 반전시켜 뱅크 프리차지신호(φRAS-PCG)를 발생시키는 직렬접속된 제2인버터(IV2) 및 제3인터버(IV3)로 구성된다.Here, the bank precharge signal generator 3 may include a first PMOS transistor having a precharge command signal? PRE applied to a gate and connected between an operating power supply voltage VDD and a first node N1. MP1), a second PMOS transistor MP2 connected to the first inverter IV1 output potential and connected between the operating power supply voltage VDD and the first node N1, and a gate. A first NMOS transistor MN1 connected to the first node N1 and the second node N2 and a gate precharge all bank flag address signal φPALLA is applied to the bank selection address signal φBSA. ) Is applied and the second NMOS transistor MN2 connected between the first node N1 and the second node N2 and an internal precharge command signal φ PRE are applied to the gate and the second node A third NMOS transistor MN3 connected between the terminal N2 and the ground voltage VSS, and a first node; Logic operation of the first inverter IV1 for inverting and outputting the potential on the N1, the internal automatic precharge signal? APCG, the enable bank internal precharge signal? REFR, and the output potential of the first inverter IV1; A first node (NR1) for outputting a predetermined potential to the third node (N3) and a serially connected second for inverting the output potential on the third node (N3) to generate a bank precharge signal (φRAS-PCG) It consists of two inverters IV2 and a third inverter IV3.

여기서, 내부 자동 프리차지신호(φAPCG)는 싱크로너스 디램(SDRAM)의 자동 프리차지 커맨드를 내부적으로 디코딩한 신호이고, 인에이블 뱅크 내부프리차지신호(φREFR)는 싱크로너스 디램이 자동 리프레쉬 커맨드 또는 셀프 리프레쉬 커맨드에 의해 리프레쉬 동작을 수행할 때, 싱크로너스 디램 내부에서 자체적인 지연신호에 의해 일정시간 동안 리프레쉬 동작이 진행된 후, 인에이블된 뱅크를 자동적으로 프리차지시키는 동작을 수행하는 신호이며, 내부 프리차지 명령신호(φPRE)는 싱크로너스 디램의 뱅크 프리차지 커맨드를 내부적으로 디코딩한 신호이다.Here, the internal automatic precharge signal φ APCG is a signal obtained by internally decoding an automatic precharge command of a synchronous DRAM (SDRAM), and the enable bank internal precharge signal φREFR is a synchronous DRAM an automatic refresh command or a self refresh command. When the refresh operation is performed by the refresh operation, the refresh operation is performed for a predetermined time by its own delay signal within the synchronous DRAM, and then a signal is performed to automatically precharge the enabled bank, and an internal precharge command signal. (PRE) is a signal obtained by internally decoding a bank precharge command of a synchronous DRAM.

그리고 뱅크 선택 어드레스신호(φBSA)는 뱅크 프리차지 커맨드와 동시에 입력되는 뱅크 선택 어드레스의 클럭 동기화한 내부 디코딩 신호이며, 프리차지 올 뱅크 플래그 어드레스 신호(φPALLA)는 뱅크 프리차지 커맨드와 동시에 입력되는 올 뱅크 프리차지 플래그 어드레스의 클럭 동기화한 내부 디코딩 신호이다.The bank selection address signal φ BSA is a clock-synchronized internal decoding signal of a bank selection address input simultaneously with the bank precharge command, and the precharge all bank flag address signal φ PALLA is an all bank input simultaneously with the bank precharge command. This is a clock-synchronized internal decoding signal of the precharge flag address.

이하에서는 제2도에 도시된 동작타이밍도를 참조하여 종래의 프리차지 동작을 살펴본다.Hereinafter, a conventional precharge operation will be described with reference to the operation timing diagram shown in FIG. 2.

프리차지 올 뱅크 커맨드가 싱크로너스 디램으로 입력되면 입력버퍼 및 커맨드 디코더부(2)는 내부 프리차지 명령신호(φPRE)와 프리차지 올 뱅크 플래그 어드레스 신호(φPALLA)를 발생시킨다.When the precharge all bank command is input to the synchronous DRAM, the input buffer and the command decoder 2 generate an internal precharge command signal? PRE and a precharge all bank flag address signal? PALLA.

이때 상기 두 신호는 제2도에 도시된 바와 같이 포지티브(Positive) 펄스형태를 갖는다.At this time, the two signals have a positive pulse shape as shown in FIG.

이에 따라, 뱅크 프리차지 신호 발생부(3)의 제1 피모스형 트랜지스터(MP1)는 턴오프되고, 제3엔모스형 트랜지스터(MN3)는 턴온된다.As a result, the first PMOS transistor MP1 of the bank precharge signal generator 3 is turned off and the third NMOS transistor MN3 is turned on.

또한, 제2 엔모스형 트랜지스터(MN2)도 프리차지 올 뱅크 플래그 어드레스신호(φPALLA)에 의해 턴온되어, 제1노드(N1)상의 전위레벨은 로직로우가 된다.The second NMOS transistor MN2 is also turned on by the precharge all bank flag address signal? PALLA, so that the potential level on the first node N1 becomes logic low.

제1노드(N1)상의 로직로우는 제1인버터(IV1)에 의해 반전되고, 이 반전신호인 로직하이가 제1 노아게이트(NR1) 일측 입력단에 인가된다.The logic low on the first node N1 is inverted by the first inverter IV1, and the logic high, which is the inversion signal, is applied to an input terminal of one side of the first NOR gate NR1.

이에 따라, 제1 노아게이트(NR1) 출력단은 다른 입력신호의 전위레벨에 상관없이 로직로우가 출력되고, 최종적으로 제2, 제3 인버터(IV2, IV3)를 거쳐 로직로우의 뱅크 프리차지신호(φRAS-PCG)를 출력하므로써 싱크로너스 디램(SDRAM)의 프리차지 동작을 수행한다.Accordingly, a logic low is output to the first NOR gate NR1 output terminal regardless of the potential level of the other input signal, and finally, the bank precharge signal of the logic low is passed through the second and third inverters IV2 and IV3. Precharge operation of synchronous DRAM (SDRAM) is performed by outputting φRAS-PCG.

제2도는 지금까지 살펴본 싱크로너스 디램의 프리차지 과정을 도시화한 것이다.FIG. 2 illustrates the precharge process of the synchronous DRAM.

동작전원전압(VDD)이 로직로우에서 로직하이로 천이되고, CKE가 로직하이 상태를 유지할 때, 외부클럭(CLK)의 한 주기가 로직로우에서 로직하이로 천이하는 순간, 칩 선택신호(/CS)와 로오 어드레스 스트로우브신호(/RAS) 그리고 라이트 인에이블신호(/WE)가 규정된 셋업(SET-UP) 시간과 홀드(HOLD) 시간동안 로직로우를 컬럼 어드레스 스트로우브신호(/CAS)와 어드레스 신호(ADD)가 규정된 셋업시간과 홀드시간동안 로직하이를 갖게되면 싱크로너스 디램이 프리차지 올 뱅크 커맨드로서 인식하게 된다.When the operating power supply voltage VDD transitions from logic low to logic high, and CKE remains logic high, the chip select signal (/ CS) is applied when one cycle of the external clock CLK transitions from logic low to logic high. ) And the row address strobe signal (/ RAS) and the write enable signal (/ WE) are combined with the column address strobe signal (/ CAS) and the logic low during the set-up and hold time. When the address signal ADD has logic high for a defined setup time and hold time, the synchronous DRAM recognizes the precharge all bank command.

이런 관계로 싱크로너스 디램이 초기 동작전원전압이 인가된 후 프리차지 동작을 안정적으로 수행하기 위해서는 200㎲ 동안의 안정적인 외부클럭신호 및 비동작(No Operation) 상태의 커맨드를 유지하여야 하며, 프리차지 올 뱅크 커맨드를 외부에서 입력시켜야 한다.For this reason, in order for the synchronous DRAM to perform the precharge operation stably after the initial operating power supply voltage is applied, the stable external clock signal and the command of the No Operation state must be maintained for 200 ms, and the precharge all bank You must enter the command externally.

이는 프리차지 동작에 소요되는 시간이 많아지고, 프리차지 올 뱅크 커맨드를 외부에서 인가하여야 하므로 전력소모를 증가시키는 문제점이 있다.This increases the time required for the precharge operation and increases the power consumption since the precharge all bank command must be externally applied.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 동작전원전압이 인가된 후 기판바이어스 전압이 일정레벨 이하로 강하되는 것을 감지하여 싱크로너스 디램의 프리차지 동작에 관여하는 파워업 신호를 만들어 내므로써 프리차지 동작시간과 전력소모를 줄이기 위한 싱크로너스 디램의 프리차지발생장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve such a conventional problem, and detects that the substrate bias voltage drops below a certain level after the operation power supply voltage is applied, thereby generating a power-up signal that is involved in the precharge operation of the synchronous DRAM. Therefore, the object of the present invention is to provide a precharge generator of a synchronous DRAM to reduce precharge operation time and power consumption.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 싱크로너스 디램 초기 프리차지 발생 장치는 외부클럭에 응답하여 내부클럭을 버퍼링출력하는 클럭버퍼부와, 상기 내부클럭에 동기되어 외부커맨드를 디코딩 출력하는 입력버퍼 및 커맨드 디코더부와, 상기 입력버퍼 및 커맨드 디코더부의 디코딩 출력들에 응답하여 뱅크 프리차지신호를 출력하는 뱅크 프리차지 신호 발생부를 포함하는 싱크로너스 디램의 초기 프리차지 발생장치에 있어서, 기판 바이어스 전압 발생수단과, 동작전원전압 인가 후 상기 기판 바이어스 전압의 전압강하를 감지하여 상기 뱅크 프리차지신호 발생부를 제어하는 파워업 신호를 발생시키므로써 싱크로너스 디램의 프리차지 동작을 수행시키는 파워업 발생수단을 구비함을 특징으로 한다.Synchronous DRAM initial precharge generation device of the present invention for achieving the above object is a clock buffer for buffering the internal clock in response to the external clock, and an input buffer and command decoder unit for decoding and outputting the external command in synchronization with the internal clock And a bank precharge signal generator for outputting a bank precharge signal in response to the decoded outputs of the input buffer and the command decoder unit, comprising: a substrate bias voltage generating means and an operating power supply; And a power-up generating means for sensing the voltage drop of the substrate bias voltage after generating the voltage to generate a power-up signal for controlling the bank precharge signal generator, thereby performing a precharge operation of the synchronous DRAM.

상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

제3도는 본 발명에서 제안한 싱크로너스 디램 초기 프리차지 발생회로도로, 외부클럭(CLK, CKE)을 입력받아 내부클럭(φICLK)을 버퍼링출력하는 클럭버퍼부(4)와, 상기 내부클럭(φICLK) 및 칩 선택신호(/CS), 로오 어드레스 스트로우브신호(/RAS), 칼럼 어드레스 스트로우브신호(/CAS) 그리고 라이트 인에이블신호(/WE) 및 어드레스 신호(ADD)를 입력받아 내부 자동 프리차지신호(φAPCG)와 인에이블 뱅크 내부프리차지신호(φREFR)와 내부 프리차지 명령신호(φPRE)와 뱅크 선택 어드레스 신호(φBSA)와 프리차지 올 뱅크 플래그 어드레스신호(φPALLA)를 출력하는 입력버퍼 및 커맨드 디코더부(5)와, 동작전원전압(VDD)과 접지전압(VSS)을 입력받아 기판바이어스 전압(VBB)을 발생시키는 기판바이어스 전압 발생부(7)와, 상기 기판바이어스 전압(VBB)의 레벨을 감지하여 파워업 신호를 출력하는 파워업 발생부(8)와, 상기 파워업 신호와 입력버퍼 및 커맨드 디코더부(5)의 디코딩출력에 응답하여 뱅크 프리차지신호를 출력하는 뱅크 프리차지신호 발생부(6)로 구성된다.FIG. 3 is a synchronous DRAM initial precharge generation circuit proposed by the present invention. The clock buffer unit 4 receives the external clocks CLK and CKE and buffers the internal clock φICLK, and the internal clock φICLK and Internal automatic precharge signal by receiving chip select signal (/ CS), row address strobe signal (/ RAS), column address strobe signal (/ CAS) and write enable signal (/ WE) and address signal (ADD) Input buffer and command decoder for outputting (φAPCG), enable bank internal precharge signal (φREFR), internal precharge command signal (φPRE), bank selection address signal (φBSA) and precharge all bank flag address signal (φPALLA) The substrate bias voltage generator 7 which receives the unit 5, the operating power supply voltage VDD and the ground voltage VSS, and generates the substrate bias voltage VBB, and the level of the substrate bias voltage VBB Detect power up signal A power up generator 8 for outputting and a bank precharge signal generator 6 for outputting a bank precharge signal in response to the decoding output of the power up signal, the input buffer and the command decoder 5. .

상기 뱅크 프리차지신호 발생부(6)는 게이트로 내부 프리차지 명령신호(φPRE)가 인가되고 동작전원전압(VDD)과 제4노드(N4) 사이에 연결되는 제3피모스형 트랜지스터(MP3)와, 게이트로 제4 인버터(IV4) 출력전위가 인가되고 상기 동작전원전압(VDD)과 상기 제4노드(N4) 사이에 연결되는 제4피모스형 트랜지스터(MP4)와, 게이트로 뱅크 선택 어드레스 신호(φBSA)가 인가되고 상기 제4노드(N4)와 제5노드(N5) 사이에 연결되는 제4엔모스형 트랜지스터(MN4)와, 게이트로 프리차지 올뱅크 플래그 어드레스 신호(φPALLA)가 인가되고 상기 제4노드(N4)와 상기 제5 노드(N5) 사이에 연결되는 제5 엔모스형 트랜지스터(MN5)와, 게이트로 내부 프리차지 명령신호(φPRE)가 인가되고 상기 제5노드(N5)와, 접지전압(VSS)단 사이에 연결되는 제6엔모스형 트랜지스터(MN6)와, 내부 자동 프리차지신호(φAPCG)와 인에이블 뱅크 내부프리차지신호(φREFR)와 상기 제4인터버(IV4) 출력전위와 파워업 신호(φPWRUP-P)를 논리연산하여 제6노드(N6)로 소정의 출력전위를 발생시키는 제2노아세이트(NR2)와, 상기 제2노아게이트(NR2) 출력전위를 일정시간 지연하여 뱅크 프리차지신호(φRAS-PCG)를 발생시키는 직렬 접속된 제5, 제6 인버터(IV5, IV6)로 구성된다.The bank precharge signal generator 6 receives an internal precharge command signal? PRE as a gate and is connected to a third PMOS transistor MP3 connected between the operating power supply voltage VDD and the fourth node N4. A fourth PMOS transistor MP4 connected between the operating power supply voltage VDD and the fourth node N4, and a bank selection address as a gate; A signal φBSA is applied and a fourth NMOS transistor MN4 connected between the fourth node N4 and the fifth node N5 and a precharge all-bank flag address signal φPALLA are applied to the gate. And a fifth NMOS transistor MN5 connected between the fourth node N4 and the fifth node N5, an internal precharge command signal φ PRE is applied to a gate, and the fifth node N5. ), A sixth NMOS transistor MN6 connected between the ground voltage VSS terminal, and an internal automatic precharge A predetermined output potential to the sixth node N6 by performing a logical operation on the signal? APCG, the enable bank internal precharge signal? REFR, the output potential of the fourth inverter IV4, and the power up signal? PWRUP-P. The fifth and sixth inverters IV5 connected in series to generate a bank precharge signal φRAS-PCG by delaying the second noacetate NR2 for generating a voltage and the output potential of the second noah gate NR2 for a predetermined time. , IV6).

여기서, 제3, 제4 피모스형 트랜지스터(MN3, MN4)와 제4, 제5, 제6 엔모스형 트랜지스터(MN4, MN5, MN6) 그리고 제1인버터(IV1)를 편의상 로직회로라 하고, 제2노아게이트(NR2)와 제5인버터(IV5) 그리고 제6인버터(IV6)를 논리게이트 회로라 한다.Here, the third and fourth PMOS transistors MN3 and MN4, the fourth, fifth and sixth NMOS transistors MN4, MN5 and MN6 and the first inverter IV1 are referred to as logic circuits for convenience. The second NOR gate NR2, the fifth inverter IV5, and the sixth inverter IV6 are referred to as logic gate circuits.

파워업 발생부(8)는 제4도에 도시된 바와 같이 게이트로 접지전압(VSS)이 인가되고 동작전원전압(VDD) 인가단과 제7 노드(N7) 사이에 연결되는 제5피모스형 트랜지스터(MP5)와 게이트로 접지전압(VSS)이 인가되고 상기 제7노드(N7)와 기판바이어스 전압(VBB) 입력단 사이에 연결되는 제7엔모스형 트랜지스터(MN7)로 이루어지는 감지부와, 상기 제7노드(N7)상의 전위를 지연후 제8노드(N8)로 제1파워업 신호(φPWRUR)를 반전출력하는 직렬접속된 3개의 인버터(IV7,IV8,IV9)로 구성되는 제1지연부와, 상기 제1파워업 신호(φPWRUR)를 제9노드(N9)로 반전출력하는 제10인버터(IV10)로 이루어지는 반전부와, 상기 제9노드(N9)상의 출력전위를 일정시간 지연후 반전출력하는 직렬접속된 제11, 제12, 제13인버터(IV11,IV12,IV13)로 구성되는 제2지연부와, 상기 제2지연부의 출력전위와 제9노드(N9)상의 출력전위를 논리연산하여 제2파워업 신호(φPWRUP-P)를 출력하는 제3노아게이트(NR3)로 이루어지는 논리 게이트부로 구성된다.As shown in FIG. 4, the power-up generator 8 is applied with a ground voltage VSS to a gate, and is connected to a fifth PMOS transistor connected between an operating power supply voltage VDD and a seventh node N7. A sensing unit comprising a seventh NMOS transistor MN7 connected to an input terminal MP5 and a ground voltage VSS, and connected between the seventh node N7 and the substrate bias voltage VBB input terminal; A first delay unit comprising three inverters IV7, IV8, and IV9 connected in series to invert the first power-up signal? PWRUR to the eighth node N8 after delaying the potential on the seven node N7; And an inverting unit comprising a tenth inverter IV10 for inverting and outputting the first power-up signal? PWRUR to the ninth node N9, and inverting the output potential on the ninth node N9 after a predetermined time delay. A second delay part comprising an eleventh, twelfth, and thirteenth inverters IV11, IV12, and IV13 connected in series, an output potential of the second delay part, and a ninth node N9. Claim to a logic operation to the output potential and outputting a second power-up signal (φPWRUP-P) 3 is composed of a logic gate consisting of a NOR gate (NR3).

이하, 제5도에 도시된 동작타이밍도를 참조하여 제4도의 동작관계를 살펴본다.Hereinafter, the operation relationship of FIG. 4 will be described with reference to the operation timing diagram shown in FIG. 5.

우선, 기판바이어스 전압(VBB)의 전위레벨이 0V일때는 제7엔모스형 트랜지스터(MN7)는 턴오프상태가 된다.First, when the potential level of the substrate bias voltage VBB is 0V, the seventh NMOS transistor MN7 is turned off.

그리고, 제5피모스형 트랜지스터(MP5)는 게이트가 접지전위단에 접속되어 있엇 턴온되므로, 제7노드(N7)는 로직하이(HIGH)를 갖는다.Since the gate is connected to the ground potential terminal of the fifth PMOS transistor MP5, the seventh node N7 has a logic high.

이에 따라, 파워업 발생부(8)는 로직로우의 제1파워업 신호(φPWRUP)와 제2파워업 신호(φPWRUP-P)를 출력한다.Accordingly, the power-up generator 8 outputs the logic low first power-up signal φ PWRUP and the second power-up signal φ PWRUP-P.

한편, 기판바이어스 전압(VBB)이 제5도에 도시된 바와 같이 동작전원 전압(VDD)이 인가된 후 기판바이어스 전압(VBB)이 소정의 전위레벨 이하로 강하되면, 다시 말해 제7엔모스형 트랜지스터(MN7)를 턴온시킬 수 있을 정도로 낮아지며, 제7노드(N7)가 로직하이에 서 로직로우로 천이되어 제1파워업 신호(φPWRUP)가 로직하이로 천이된다.On the other hand, when the substrate bias voltage VBB drops below the predetermined potential level after the operating power supply voltage VDD is applied as shown in FIG. 5, that is, the seventh NMOS type. The transistor MN7 is low enough to turn on, and the seventh node N7 transitions from logic high to logic low so that the first power-up signal φ PWRUP transitions to logic high.

이렇게 발생된 제1파워업 신호(φPWRUP)는 디바이스 내부의 주요 회로들에 입력되어 초기상태를 결정하는 한편, 디바이스를 준비상태로 만들어 외부 커맨드들을 받아들일 수 있도록한다.The generated first power-up signal φ PWRUP is input to main circuits inside the device to determine an initial state, and prepares the device to receive an external command.

다음, 로직하이의 제1파워업 신호(φPWRUP)는 제10인버터(IV10)에 의해 반전출력되어 제3노아게이트(NR3) 일측 입력단으로 인가된다.Next, the logic high first power-up signal φ PWRUP is inverted and output by the tenth inverter IV10 and applied to one input terminal of the third NOR gate NR3.

또한, 제10인버터(IV10)의 출력인 로직로우는 제11, 제12, 제13 인버터(IV11, IV12, IV13)에 의해 지연된후 반전출력되어 제3노아게이트(NR3) 타측단자로 입력된다.In addition, the logic low, which is an output of the tenth inverter IV10, is delayed by the eleventh, twelfth, and thirteenth inverters IV11, IV12, and IV13, and is then inverted and input to the other terminal of the third NOR gate NR3.

이에 따라, 제3노아게이트(NR3) 출력단에는 제5도에 도시된 바와 같은 제2파워업신호(φPWRUP-P)가 발생되어 뱅크 프리차지신호 발생부(6)의 제2노아게이트(NR2)를 제어한다.Accordingly, the second power up signal? PWRUP-P as shown in FIG. 5 is generated at the output terminal of the third NOR gate NR3, so that the second NOR gate NR2 of the bank precharge signal generator 6 is generated. To control.

이로인하여, 제2노아게이트(NR2) 출력단에는 입력버커 및 커맨드 디코더부의 디코딩출력에 무관하게 언제나 로직로우를 출력한다.As a result, a logic low is always output to the second NOR gate NR2 output regardless of the decoding output of the input buffer and the command decoder.

결국, 제5, 제6인버터(IV5, IV6)를 통해 최종적으로 로직로우의 뱅크 프리차지신호(φRAS-PCG)가 출력되어 싱크로너스 디램을 초기에 프리차지시킨다.As a result, a logic low bank precharge signal? RAS-PCG is finally output through the fifth and sixth inverters IV5 and IV6 to initially charge the synchronous DRAM.

이와 같이, 본 발명은, 일정시간이 경과된 후 외부 입력 핀들에 의해 프리차지 올 뱅크 커맨드를 입력하므로써 싱크로너스 디램을 프리차지시키는 종래의 프리차지 장치와는 달리, 동작전원전압(VDD)이 인가된후 기판바이어스 전압(VBB)이 소정의 전위레벨로 낮아지는 것을 감지하여 싱크로너스 디램 내부에서 자체적으로 펄스신호를 발생시켜 이를 프리차지에 이용함에 따라 짧은 시간에 올 뱅크 프리차지 동작을 수행할 수가 있는 것이다.As described above, the present invention, unlike the conventional precharge device which precharges the synchronous DRAM by inputting the precharge all bank command by the external input pins after a predetermined time has elapsed, the operating power supply voltage VDD is applied. After the substrate bias voltage VBB is detected to be lowered to a predetermined potential level, a pulse signal is generated within the synchronous DRAM and used for precharging, thereby enabling all-bank precharge operation in a short time. .

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 싱크로너스 디램 초기 프리차지 발생장치를 기판바이어스 전압을 사용하는 메모리 장치에 구현하게 되면 별도의 프리차지 올 뱅크 커맨드가 요구되지 않으므로 시간과 전력소모를 줄이는 효과가 있다.As described above, when the synchronous DRAM initial precharge generator of the present invention is implemented in a memory device using a substrate bias voltage, a separate precharge all bank command is not required, thereby reducing time and power consumption.

본 발명은 내부적으로 뱅크 구별이 되어있고 클럭에 의해 동기되는 메모리 장치에 적용가능하다.The present invention is applicable to a memory device which is internally bank distinguished and synchronized by a clock.

본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위한 것으로 당업자라면 첨부된 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.Preferred embodiments of the present invention are for purposes of illustration and various modifications, changes, substitutions and additions are possible to those skilled in the art through the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims.

Claims (5)

외부클럭에 응답하여 내부클럭을 버퍼링출력하는 클럭버퍼부와, 상기 내부 클럭에 동기되어 외부커맨드를 디코딩 출력하는 입력버퍼 및 커맨드 디코더부와, 상기 입력버퍼 및 커맨드 디코더부의 디코딩 출력들에 응답하여 뱅크 프리차지신호를 출력하는 뱅크 프리차지신호 발생부를 포함하는 싱크로너스 디램의 초기 프리차지 발생장치에 있어서, 기판바이어스 전압 발생수단과, 동작전원전압 인가 후 상기 기판바이어스 전압의 전압강하를 감지하여 상기 뱅크 프리차지신호 발생부를 제어하는 파워업 신호를 발생시키므로써 싱크로너스 디램의 프리차리 동작을 수행시키는 파워업 발생수단을 구비함을 특징으로 하는 싱크로너스 디램 초기 프리차지 발생장치.A clock buffer for buffering and outputting an internal clock in response to an external clock, an input buffer and a command decoder for decoding and outputting an external command in synchronization with the internal clock, and a bank in response to decoding outputs of the input buffer and the command decoder An initial precharge generator of a synchronous DRAM including a bank precharge signal generator for outputting a precharge signal, the apparatus comprising: a substrate bias voltage generating means and a voltage drop of the substrate bias voltage after sensing an operating power supply voltage; And a power-up generating means for generating a power-up signal for controlling the charge signal generation unit to perform a precharging operation of the synchronous DRAM. 제1항에 있어서, 상기 뱅크 프리차지 신호 발생수단은 프리차지 동작시 상기 입력버퍼 및 커맨드 디코더부의 소정 디코딩 출력들에 응답하여 소정의 전위를 출력하는 로직회로와, 상기 입력버퍼 및 커맨드 디코더부의 다른 디코딩 출력과 상기 파워업 신호를 논리연산하여 프리차지 동작을 수행하는 뱅크 프리차지 신호를 출력하는 논리게이트 수단을 구비함을 특징으로 하는 싱크로너스 디램 초기 프리차지 발생장치.The method of claim 1, wherein the bank precharge signal generating means comprises: a logic circuit for outputting a predetermined potential in response to predetermined decoding outputs of the input buffer and the command decoder unit during a precharge operation; And a logic gate means for outputting a bank precharge signal for performing a precharge operation by logically decoding a decoding output and the power-up signal. 제1항에 있어서, 상기 파워업 발생수단은 동작전원전압 인가 후 기판바이어스 전압의 전압강하를 감지하는 감지수단과, 상기 감지수단의 출력전위를 지연 후 반전출력하는 제1 지연수단과, 상기 제1지연수단의 출력전위를 반전출력하는 반전수단과, 상기 반전수단의 출력전위를 지연후 반전출력하는 제2지연수단과, 상기 반전수단의 출력전위와 상기 제2지연수단의 출력전위를 논리조합하여 파워업 신호를 발생시키는 논리게이트 수단을 구비함을 특징으로 하는 싱크로너스 디램 초기 프리차지 발생장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the power-up generating means comprises: sensing means for sensing a voltage drop of the substrate bias voltage after application of an operating power supply voltage, first delay means for inverting and outputting an output potential of the sensing means; A logical combination of an inverting means for inverting and outputting the output potential of the first delaying means, a second delaying means for inverting and outputting the output potential of the inverting means after a delay, an output potential of the inverting means and an output potential of the second delaying means And logic gate means for generating a power-up signal. 제3항에 있어서, 상기 감지수단은 직렬접속된 두 개의 모스 트랜지스터를 구비함을 특징으로 하는 싱크로너스 디램 초기 프리차지 발생장치.4. The synchronous DRAM initial precharge generator of claim 3, wherein the sensing means comprises two MOS transistors connected in series. 제3항에 있어서, 상기 논리게이트 수단은 노아게이트를 구비함을 특징으로 하는 싱크로너스 디램 초기 프리차지 발생장치.4. The synchronous DRAM initial precharge generator of claim 3, wherein the logic gate means comprises a noble gate.
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