KR100291747B1 - Precharge equalizer circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 메모리 장치용 비트 라인 등화 회로에 관한 것으로, 특히, 프리차지 전압원을 사용하지 않고 프리차지 기능을 수행할 수 있는 비트 라인 프리차지등화 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a bit line equalization circuit for a memory device, and more particularly, to a bit line precharge equalization circuit capable of performing a precharge function without using a precharge voltage source.
일반적으로, 반도체 메모리 소자의 비트 라인은 대기 모드 시에는 반전압 (Vcc/2)으로 프리차지되어 있다가 동작 모드로 동작하면 셀 어레이에 저장되어 있는 셀의 데이터가 비트 라인으로 전달 된 후에 비트 라인 감지 증폭기를 통해 감지및 증폭되므로 비트 라인을 일정한 전원 전압 (Vcc) 또는 접지 전압 (Vss)으로 변환하게 된다. 데이터가 소자 외부로 출력 된 후, 소자가 다시 대기 모드로 전환하게 되면 전원 전압 (Vcc) 또는 접지 전압 (Vss) 상태를 유지하던 비트 라인은 다시 반전압 (Vcc/2)으로 프리차지되게 된다.In general, a bit line of a semiconductor memory device is precharged at a half voltage (Vcc / 2) in a standby mode, and operates in an operation mode, and then a bit line after data of a cell stored in the cell array is transferred to the bit line. Sensing and amplifying through a sense amplifier converts the bit lines to a constant supply voltage (Vcc) or ground voltage (Vss). After the data is output to the device, the device goes back to standby mode, and the bit lines that were in the supply voltage (Vcc) or ground voltage (Vss) state are again precharged to half voltage (Vcc / 2).
제1도에는 종래의 디램용 비트 라인 프리차지 등화 회로의 구성이 도시되어 있다. 제1도를 참조하면, 메모리 셀 어레이의 일 메모리 셀(100)은 정보를 저장하는 커패시터(Cl) 및 상기 커패시터(Cl)에 연결되어 상기 커패시터(Cl)를 외부의 회로와 연결시켜 주는 스위칭 역할을 하는 패스 트랜지스터(Q1)를 포함한다. 상기 커패시터(Cl)의 일단은 접지에 연결된다. 상기 패스 트랜지스터(Q1)는 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)에 연결된다. 다수의 메모리 셀들이 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL) 및 다른 다수의 비트 라인들에 연결된다. 감지 증폭기(100)는 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)에 연결된다. 프리차지 전압원(102), 파워 라인(704), 2개의 NMOS형 트랜지스터들(Q2 및 Q3)로 이루어진 프리차지부(106), 및 1개의 NMOS형 트랜지스터로 이루어진 등화부(108)는 종래의 디램용 프리차지 등화 회로(10)를 구성한다.1 is a block diagram illustrating a conventional DRAM bit line precharge equalization circuit. Referring to FIG. 1, one
상기 프리차지 전압원(102)은 비트 라인을 프리차지하기 위한 프리차지 전압, 즉 반전압 (Vcc/2)을 발생한다. 파워 라인(104)은 상기 프리차지 전압원(102)에 의해 발생된 프리차지 전압(Vcc/2)을 프리차지부(106)의 NMOS형 트랜지스터들(Q2 및 Q3)에 전달한다. 상기 프리차지부(106)는 비트 라인 프리차지 제어 신호(EQ)에 의하여 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)을 상기 파워 라인(104)으로 부터의 프리차지 전압(Vcc/2)으로 충전시킨다 상기 등화부(108)는 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)을 등화시킨다. 제1도에서 점선으로 접속되어 있는 커패시터들(CBL및 C/BL)은 각각 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)의 기생 커패시터를 모델링한 것이다The
제2도는 제1도의 프리차지 등화회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다. 비트라인 프리차지 제어 신호(EQ)는 프리차지부(106)의 NMOS형 트랜지스터들(Q2 및 Q3) 및 등화용 NMOS형 트랜지스터(108)의 게이트 전극들에 각각 공통으로 연결되어 NMOS형 트랜지스터들(Q2 및 Q3) 및 등화용 NMOS형 트랜지스터(108)의 동작을 제어한다. 감지 증폭기 활성화 신호(SAE)는 감지 증폭기(101)에 연결되어 감지 증폭기(101)의 활성화를 제어한다. 시점 t0∼tl의 제1 시간 간격 T1 및 시점 t2∼t3의 제3 시간 간격 T3은 프리차지 제어 신호(EQ)가 기저 전압(Vss)의 로우 논리를 갖는 구간이고, 시점 t1∼t2의 제2 시간 간격 T2는 프리차지 제어 신호(EQ)가 전원 전압(Vcc)의 하이 논리를 갖는 구간이다.FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the precharge equalization circuit of FIG. The bit line precharge control signal EQ is commonly connected to the NMOS transistors Q2 and Q3 of the
프리차지 전압원(102)에 의해 발생된 프리차지 전압 Vcc/2이 파워 라인(104)에 공급되고 제1 시간 간격 T1 동안 기저 전압(Vss)의 논리 하이이던 프리차지 제어 신호(EQ)가 시점 tl에 전원 전압(Vcc)의 하이 논리로 변하면, 프리차지부(106)의 트랜지스터들(Q2 및 Q3) 및 등화 트랜지스터(108)이 턴-온된다. 그에 따라 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)은 상기 프리차지부(106) 및 등화부(108)에 의해 반전압(Vcc/2)의 전압으로 프리차지된다. 한편 감지 증폭기(101)는 감지 증폭기 활성화 신호(SAE)가 기저 전압(Vss)의 로우 논리이므로 동작하지 않는다.The precharge voltage Vcc / 2 generated by the
종래의 디램용 프리차지 등화 회로는 메모리 셀 어레이의 비트 라인을 반전압(Vcc/2)으로 프리차지시키기 위해서는 별도의 프리차지 전압원의 출력을 이용하게 되는데, 동작 모드에서 대기 모드로 전환할 때에 비트 라인을 반전압(Vcc/2)으로 프리차지시켜야 하므로, 전원 전압을 입력으로 하여 등가 저항을 이용하는 전압분배 형태의 회로로 구성되므로 상당한 스태틱 전력 소비가 발생한다.Conventional DRAM precharge equalization circuits use an output of a separate precharge voltage source to precharge a bit line of a memory cell array to a half voltage (Vcc / 2). Since the line must be precharged to half voltage (Vcc / 2), a significant static power consumption occurs because it consists of a voltage distribution type circuit that uses an equivalent resistor with the power supply voltage as an input.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 보완하기 위한 것으로 프리차지 전압원을 사용하지 않고 등화용 트랜지스터 및 감지 증폭기 활성화 신호에 의해 프리차지 및 등화 기능을 수행할 수 있는 비트 라인 프리차지 등화 회로를 제공하는데있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a bit line precharge equalization circuit capable of performing a precharge and equalization function by an equalizing transistor and a sense amplifier activation signal without using a precharge voltage source. have.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 두 감지 증폭기 활성화 신호에 의해 동작되어 진위 및 보수의 비트 라인들 중의 하나를 전원 전압으로 풀-업하고 다른 하나를 기저 전압으로 풀-다운하기 위한 감지 증폭기(302); 및 프리차지 제어신호에 의해 동작되어, 상기 감지 증폭기에 의해 전원 전압으로 풀-업되거나 기저전압으로 풀-다운된 상기 진위 및 보수의 비트 라인들을 등화시킴에 의해 등화된 프리차지 전압으로 상기 진위 및 보수의 비트라인들을 프리차지하기 위한 프리차지부(Q38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리차지 등화 회로를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sense amplifier which is operated by two sense amplifier enable signals to pull up one of the authentic and complementary bit lines to the supply voltage and the other down to the base voltage. 302); And the authenticity and precharge voltages equalized by equalizing the true and complement bit lines pulled up to a power supply voltage or pulled down to a base voltage by the sense amplifier and operated by a precharge control signal. A precharge equalization circuit is provided which includes a precharge unit Q38 for precharging complementary bit lines.
제1도는 종래의 디램용 비트 라인 프리차지 등화 회로의 구성을 나타낸 회로도이고,1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional DRAM bit line precharge equalization circuit.
제2도는 제1도에 도시된 비트 라인 프리차지 등화 회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이고,FIG. 2 is a waveform diagram illustrating the operation of the bit line precharge equalization circuit shown in FIG.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 비트 라인 프리차지 등화 회로의 구성을 나타낸 회로도이고,3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a bit line precharge equalization circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
제4도는 제3도에 도시된 비트 라인 프리차지 등화 회로의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the operation of the bit line precharge equalization circuit shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
300 : 메모리 셀 302 : 감지 증폭기300: memory cell 302: sense amplifier
304 : 풀-업 구동 노드선 306 : 풀-다운 구동 노드선304: pull-up driving node line 306: pull-down driving node line
BL, /BL : 비트 라인 Q38 : 프리차지부BL, / BL: bit line Q38: precharge part
제3도에는 본 발명의 실시예에 따른 비트 라인 프리차지 등화 회로가 도시되어 있다. 메모리 어레이의 일 메모리 셀(300)은 워드 라인(WL)에 연결되고, 정보를저장하는 커패시터(C3l) 및 상기 커패시터(C3l)에 연결되어 상기 커패시터(C3l)를외부의 회로와 연결시켜 주는 스위칭 역할을 하는 패스 트랜지스터(Q31)를 포함한다. 상기 커패시터(C3l)의 일단은 접지에 연결된다. 상기 패스 트랜지스터(Q31)는 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)에 연결된다. 다수의 메모리 셀들이 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL) 및 다른 다수의 비트 라인들에 연결된다.3 illustrates a bit line precharge equalization circuit in accordance with an embodiment of the present invention. One
감지 증폭기(302)는 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)에 연결되어 상기 메모리 셀(300)로부터 상기 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL) 상에 실린 데이터 신호를 감지 및 증폭한다. 풀-업 구동 노드선(304)은 상기 감지 증폭기(302)에 전원 전압(Vcc)을 공급한다. 풀-업 구동 트랜지스터(Q36)은 상기 풀-업 구동 노드선(304)과 전원 전압원(Vcc) 사이에 접속되어 풀-업 구동 활성화 신호(SAP)에 의해 동작되어 전원 전압원으로 부터의 전원 전압(Vcc)을 감지 증폭기(302) 쪽으로 전송하여 상기 감지 증폭기(302)의 동작을 제어한다. 풀-다운 구동노드선(306)은 상기 감지 증폭기(302)에 기저 전압 Vss를 공급한다. 풀-다운 구동트랜지스터(Q37)은 상기 풀-다운 구동 노드선(304)과 기저 전압원(Vss) 사이에 접속되어 풀-다운 구동 활성화 신호(SAN)에 의해 동작되어 기저 전압원으로 부터의 기저 전압(Vss)을 감지 증폭기(302) 쪽으로 전송하여 상기 감지 증폭기(302)의 동작을 제어한다. 상기 풀-업 구동 활성화 신호(SAP) 및 풀-다운 구동 활성화 신호(SAN)는 감지 증폭기 활성화 신호를 구성한다.The
상기 감지 증폭기(302)는 래치 구조를 형정하는 두개의 PMOS 트랜지스터들(Q32 및 Q33)을 구비한다. 상기 두 개의 PMOS 트랜지스터들(Q32 및 Q33)의 소오스들은 풀-업 구동 노드선(304)에 공통적으로 접속되고, 상기 PMOS 트랜지스터(Q32)의 게이트는 보수의 비트 라인(/BL)에 접속되고, 상기 PMOS 트랜지스터(Q33)의 게이트는 진위의 비트 라인(BL)에 접속되어 있다. 그리고 상기 PMOS 트랜지스터(Q32)의 드레인은 진위의 비트 라인(BL)에 접속되고, 상기 PMOS 트랜지스터(Q33)의 드레인은 보수의 비트 라인(/BL)에 접속되어 있다. 상기 PMOS 트랜지스터(Q32)는 상기 보수의 비트 라인(/BL)을 경유하여 자신의 게이트 전극에 인가되는 메모리 셀(300)로부터의 보수의 데이터가 '0'의 값을 가질 경우, 상기 풀-업 구동 트랜지스터(Q36)에 의해 제공된 전원 전압(Vcc)을 갖는 상기 제1 감지 증폭기 제어 신호를 상기 진위의 비트 라인(BL) 쪽으로 전송한다. 이 때, 상기 진위의 비트 라인(BL) 상의 "1"의 값을 갖는 진위의 데이터는 상기 제1 감지 증폭기 제어 신호의 전압값을 갖도록 증폭된다. 반대로, 상기 진위의 비트 라인(BL)에 "0'의 값을 갖는 데이터가 상기 메모리 셀(300)로부터 공급될 경우, 상기 PMOS 트랜지스터(Q33)는 상기 제1감지 증폭기 제어 신호를 상기 보수의 비트 라인(/BL) 쪽으로 전송하여 보수의 비트 라인(/BL) 상의 "1"의 값을 갖는 보수의 데이터가 상기 제1 감지 증폭기 제어신호의 전압값을 갖도록 증폭한다.The
상기 CMOS 래치형 감지 증폭기(302)는 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)의 사이에 래치 구조를 형성하도록 접속된 두개의 NMOS 트랜지스터들(Q34 및 Q35)를 추가로 구비한다. 두개의 NMOS 트랜지스터들(Q34 및 Q35)의 소오스들은 상기 풀-다운 구동 노드선(306)에 공통적으로 접속되고, 상기 NMOS 트랜지스터 (Q34)의 게이트는 보수의 비트라인(/BL)에 접속되고, 상기 NMOS 트랜지스터(Q35)의 게이트는 진위의 비트 라인(/BL)에 접속되어 있다. 그리고 상기 NMOS 트랜지스터(Q34)의 드레인은 진위의 비트 라인(BL)에 접속되고, 상기 NMOS 트랜지스터(Q35)의 드레인은 보수의 비트 라인(/BL)에 접속되어 있다. 또한 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)은 진위 및 보수의 데이터 버스 라인(DB 및 /DB)에 각각 접속되어 있다.The CMOS latched
상기 NMOS 트랜지스터(Q34)는 상기 보수의 비트 라인(/BL)을 경유하여 자신의 게이트 전극에 인가되는 메모리 셀(300)로부터의 보수의 데이터가 "1"의 값을 가질 경우, 기저 전압 Vss 을 갖는 제2 감지 증폭기 제어 신호를 상기 진위의 비트 라인(BL) 쪽으로 전송한다. 이 때, 상기 진위의 비트 라인(BL) 상의 "0"의 값을 갖는 진위의 데이터는 상기 제2 감지 증폭기 제어 신호의 전압값을 갖도록 감소된다. 반대로, 상기 진위의 비트 라인(BL)에 "1"의 값을 갖는 데이터가 상기 메모리 셀로 부터 공급될 경우, 상기 NMOS 트랜지스터(Q35)는 상기 풀-다운 구동 트랜지스터(Q37)에 의해 제공된 기전 전압 Vss 을 갖는 제2 감지 증폭기 제어 신호를 상기 보수의 비트 라인(/BL) 쪽으로 전송하여 보수의 비트 라인(/BL) 상의 "0"의 값을 갖는 보수의 데이터가 상기 제2 감지 증폭기 제어 신호의 전압값을 갖도록 감소한다. 상기 CMOS 래치형 감지 증폭기를 구성하는 PMOS 및 NMOS 트랜지스터 쌍들은 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL) 상의 진위 및 보수 데이터의 전압 차를 크게 되도록 진위 및 보수 데이터를 증폭한다.When the complementary data from the
프리차지부(Q38)는 프리차지 제어 신호 EQ가 입력되는 게이트 전극, 상기 진위의 비트 라인(BL)된 접속된 드레인 전극, 및 상기 보수의 비트 라인(/BL)에 연결된 소스 전극을 포함하는 모스형 트랜지스터를 포함한다. 프리차지부(Q38)는 프리차지 제어 신호 EQ에 의해 동작되어 상기 감지 증폭기(302)에 의해 전원 전압 및 기저 전압으로 각각 풀-업 및 풀-다운된 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)을 프리차지 전압(Vcc/2)으로 프리차지 및 등화한다. 제3도에서 점선으로 접속 되어 있는 커패시터들(CBL및 C/BL)은 각각 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)의 기생 커패시터를 모델링한 것이다.The precharge unit Q38 includes a MOS including a gate electrode to which a precharge control signal EQ is input, a connected drain electrode connected to the true bit line BL, and a source electrode connected to the complementary bit line / BL. Type transistors. The precharge unit Q38 is operated by a precharge control signal EQ and pulled up and pulled down to the power supply voltage and the base voltage by the
제4도는 제3도에 도시된 프리차지 등화 회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다. 제4(a)도에 도시된 풀-업 구동 활성화 신호(SAP)는 풀-업 구동 트랜지스터 (Q36)의 게이트 전극에 연결되어 상기 풀-업 구동 트랜지스터(Q36)의 동작을 제어하는 신호이다. 제4(b)도에 도시된 풀-다운 구동 활성화 신호(SAN)는 풀-다운 구동 트랜지스터(Q37)의 게이트 전극에 연결되어 상기 풀-다운 구동 트랜지스터(Q37)의 동작을 제어하는 신호이다. 제4(c)도에 도시된 프리차지 제어 신호(EQ)는 프리차지용 트랜지스터(Q38)의 동작을 제어하는 신호이다.FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the precharge equalization circuit shown in FIG. The pull-up driving activation signal SAP illustrated in FIG. 4A is connected to the gate electrode of the pull-up driving transistor Q36 to control the operation of the pull-up driving transistor Q36. The pull-down driving activation signal SAN shown in FIG. 4 (b) is connected to the gate electrode of the pull-down driving transistor Q37 to control the operation of the pull-down driving transistor Q37. The precharge control signal EQ shown in FIG. 4C is a signal for controlling the operation of the precharge transistor Q38.
시점 tO∼t1의 제1 시간 간격 T1, 시점 t2∼t3의 제3 시간 간격 T3, 및 시점t3∼t4의 제4 시간 간격 T4은 풀-업 구동 활성화 신호(SAP)가 전원 전압 Vcc의 하이 논리를, 풀-다운 구동 활성화 신호(SAN)가 기저 전압(Vss)의 로우 논리를 가져 감지 증폭기(302)가 동작하지 않는 시간 간격이다. 이와는 반대로 시점 t1∼t2의 제2 시간 간격 T2는 풀-업 구동 활성화 신호(SAP)가 기저 전압(Vss)의 로우 논리를, 풀-다운 구동 활성화 신호(SAN)가 전원 전압(Vcc)의 하이 논리를 가져 감지 증폭기(302)가 동작하는 시간 간격이다.The first time interval T1 of the time points tO to t1, the third time interval T3 of the time points t2 to t3, and the fourth time interval T4 of the time points t3 to t4 indicate that the pull-up driving activation signal SAP is a high logic of the power supply voltage Vcc. Is the time interval during which the pull-down drive activation signal SAN has a low logic of the base voltage Vss so that the
시점 tO∼t1의 제1 시간 간격 T1, 시점 t1∼t2의 제2 시간 간격 T2, 및 시점 t3∼t4의 제4 시간 간격 T4는 프리차지 제어 신호(EQ)가 기저 전압(Vss)의 로우 논리를 가져 트랜지스터를 턴-오프 상태로 유지시키는 시간 간격이다. 이와는 달리, 시점 t2∼t3의 제3 시간 간격 T3은 프리차지 제어 신호(EQ)가 전원 전압(Vcc)의 하이 논리를 가져 트랜지스터를 턴-온 상태로 유지시키는 시간 간격이다.In the first time interval T1 at the time points tO to t1, the second time interval T2 at the time points t1 to t2, and the fourth time interval T4 at the points t3 to t4, the precharge control signal EQ is a low logic of the base voltage Vss. Is the time interval for keeping the transistor turned off. In contrast, the third time interval T3 at the time points t2 to t3 is a time interval in which the precharge control signal EQ has a high logic of the power supply voltage Vcc to keep the transistor turned on.
시점 tO∼t3의 제5 시간 간격 T5은 감지 증폭기(302)가 활성화되어 있는 시점 tl∼t2의 제2 시간 간격 T2과 프리차지용 트랜지스터(038)가 동작하는 시점 t2∼t3의 제3 시간 간격 T3을 합한 구간으로 본 발명에 따른 프리차지 등화 회로에 의해 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)을 프리차지 전압(Vcc/2)으로 프리차지하는 시간 간격이다.The fifth time interval T5 between the time points tO to t3 is the third time interval between the second time interval T2 between the time points tl to t2 when the
제4도(a),(b),(c)도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 상기 프리차지 제어 신호(EQ)는 상기 감지 증폭기 활성화 신호, 풀-업 구동 활성화 신호 (SAP) 및 풀-다운 구동 활성화 신호(SAN)가 인에이블된 후에 인에이블되는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 4A, 4B, and 3C, the precharge control signal EQ may include the sense amplifier activation signal and the pull-up driving activation signal SAP. And the pull-down drive activation signal SAN are preferably enabled.
제4(a)도 및 제4(b)도에 도시된 바와 같이, 시점 t1에 로우 논리의 풀-업 구동 활성화 신호(SAP)가 풀-업 구동용 트랜지스터(Q36)의 게이트 전극에 인가되면, 풀-업 구동용 트랜지스터(Q36)가 턴-온되어 전원 전압원으로 부터의 전원 전압이 풀-업 구동 노드선(304)을 통하여 감지 증폭기(302)로 전송된다. 이와 동시에 하이 논리의 풀-다운 구동 활성화 신호(SAN)가 풀-다운 구동용 트랜지스터(037)의 게이트 전극에 인가되면, 풀-다운 구동용 트랜지스터(Q37)가 턴-온되어 기저 전압원으로부터의 기저 전압이 풀-다운 구동 노드선(305)을 통하여 감지 증폭기(302)로 전송된다. 그에 따라 진위의 비트 라인(BL)을 전원 전압으로 풀-업되고 보수의 비트 라인(/BL)은 기저 전압으로 풀-다운된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, when a pull-up driving enable signal SAP having a low logic is applied to the gate electrode of the pull-up driving transistor Q36 at a time point t1. The pull-up driving transistor Q36 is turned on so that a power supply voltage from the power supply voltage source is transmitted to the
시점 t2에 풀-업 구동 활성화 신호(SAP) 및 풀-다운 구동 활성화 신호(SAP)가 각각 하이 논리 및 로우 논리로 비활성화된 후, 제1 시간 간격 T1 및 제2 시간간격 T2 동안 기저 전압 Vss의 논리 로우이던 프리차지 제어 신호(EQ)가 전원 전압 Vcc의 하이 논리로 변하면, 트랜지스터(Q38)이 턴-온된다. 그에 따라 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL) 자체가 가지고 있는 비트 라인 정전 용량의 전하재분배 효과에 의해 상기 진위 및 보수의 비트 라인들(BL 및 /BL)이 프리차지 전압(Vcc/2)으로 프리차지 및 등화된다.After the pull-up drive enable signal SAP and the pull-down drive enable signal SAP are deactivated by the high logic and the low logic, respectively, at the time point t2, the base voltage Vss of the base voltage Vss during the first time interval T1 and the second time interval T2 is When the precharge control signal EQ, which was a logic low, changes to a high logic of the power supply voltage Vcc, the transistor Q38 is turned on. Accordingly, due to the charge redistribution effect of the bit line capacitance of the authenticity and complementary bit lines BL and / BL itself, the authenticity and complementary bit lines BL and / BL may have a precharge voltage Vcc. / 2) precharged and equalized.
다시 말해, 진위의 비트 라인(BL)의 전위가 전원 전압 Vcc 이고 보수의 비트라인(/BL)의 전위가 기저 전압 Vss 이고, 비트 라인 커패시턴스가 각각 CBL과 C/BL일 때, 외부로부터 전하 공급이 없는 상태에서 트랜지스터(Q38)가 턴-온되면, 전하재분배 효과(Charge Sharing)에 의해 진위의 비트 라인(BL)과 보수의 비트 라인(/BL)의 전위는In other words, when the potential of the authentic bit line BL is the power supply voltage Vcc and the potential of the complementary bit line / BL is the base voltage Vss, and the bit line capacitances are C BL and C / BL , respectively, the charge from the outside When the transistor Q38 is turned on in the absence of supply, the potential of the true bit line BL and the complementary bit line (BL) by the charge redistribution effect (Charge Sharing)
Veq = (CBLVcc + C/BLVss) / (CBL+ C/BL)Veq = (C BL Vcc + C / BL Vss) / (C BL + C / BL )
로 등화된다. CBL= C/BL이고, Vss = 0 라고 가정하면Is equalized. Suppose C BL = C / BL and Vss = 0
Veq = Vcc/2 로 된다. 즉, 진위의 비트 라인(BL)과 보수의 비트 라인(/BL)은 Veq = Vcc/2 의 프리차지 전압으로 프리차지된다.Veq = Vcc / 2. That is, the authentic bit line BL and the complementary bit line / BL are precharged with a precharge voltage of Veq = Vcc / 2.
이상에서는 진위의 비트 라인(BL)의 전위가 Vcc이고 보수의 비트 라인(/BL) 의 전위가 Vss인 경우를 설명하였지만, 그 역의 경우에도 마찬가지 과정을 거쳐 등화 및 프리차지가 이루어짐은 물론이다.In the above, the case where the potential of the true bit line BL is Vcc and the potential of the complementary bit line / BL is Vss has been described. In the reverse case, the equalization and precharge are performed through the same process. .
본 발명에 따른 프리차지 등화 회로는 종래의 회로에서 채용되는 프리차지용 2개의 트랜지스터들 및 프리차지 전압원을 사용하지 않고 등화용 트랜지스터 및 감지 증폭기 활성화 신호에 의한 감지 증폭기의 활용으로 프리차지 및 등화 기능을 수행한다.The precharge equalization circuit according to the present invention has a precharge and equalization function by utilizing two transistors for precharge and a sense amplifier by a sense amplifier activation signal without using a precharge voltage source. Do this.
본 발명에 따른 디램용 비트 라인 프리차지 등화 회로는 종래 회로와는 달리 프리차지 전압원을 사용하지 않고 비트 라인의 프리차지 동작이 가능하므로 종래의디램 설계시 문제시 되어 온 프리차지 전압원의 스태틱 파워 소모를 제거하였고 프리차지 파워 라인 및 프리차지 등화용 트랜지스터들의 소거로 설계시 이들로부터 발생하는 설계 면적을 감소시킬 수 있다. 일반적으로 디램의 억세스 속도는 프리차지 동작 시간 간격과 무관하므로 본 발명에 의해 증가한 프리차지 시간 간격은 디램의 억세스 성능에 영향을 주지 않는다.Unlike the conventional circuit, the bit line precharge equalization circuit for DRAM according to the present invention enables the precharge operation of the bit line without using the precharge voltage source, so that static power consumption of the precharge voltage source, which has been a problem in the conventional DRAM design, is consumed. The elimination of the precharge power line and the precharge equalization transistors can reduce the design area resulting from them. In general, since the access speed of the DRAM is independent of the precharge operation time interval, the increased precharge time interval according to the present invention does not affect the access performance of the DRAM.
본 발명은 이상과 같이 기재된 실시예에 대하여만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위 내에서 변경이나 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 이러한 변경이나 변형은 첨부된 특허 청구 범위에 의하여 제한되어져야 한다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the embodiments described above, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be changed or modified within the spirit and scope of the present invention. It should be limited by the claims.
Claims (4)
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