KR100313499B1 - Sense amplifier reference voltage variableness circuit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센스앰프 레퍼런스 전압가변회로에 관한 것으로, 종래에는 레퍼런스전압이 일정한 값으로 되어있기 때문에 반도체 회로의 설계 및 FAB 공정 진행시 레퍼런스 전압이 가변되어서 원하는 동작을 구현시키는 센스앰프의 능력을 일정하게 유지시키기가 어렵고, 또한 서브 마이크론 이하의 반도체 제조공정에 있어서 각 웨이퍼별,디바이스별로 센스앰프의 능력이 달라질 수 있어서 제품에 대한 일정한 신뢰성을 확보할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 다수의 입력데이터와 레퍼런스 선택제어신호를 소정 논리연산하여 상기 다수의 입력데이터 상태에 따라 레퍼런스전압을 선택하기 위한 선택제어신호를 출력하는 레퍼런스전압레지스터와, 상기 레퍼런스전압레지스터의 선택제어신호에 의해 레퍼런스전압을 출력하는 레퍼런스전압발생부와; 메모리 데이터 출력신호를 입력받아 이를 상기 레퍼런스전압발생부의 레퍼런스전압에 의해 센싱하여 그에 따른 센싱신호를 출력하는 센스앰프로 구성함으로써 엠피유나 엠씨유와 같은 반도체 제품에 있어서 각각의 디바이스마다 최적의 센스앰프 능력을 보유하기 위하여 각 디바이스의 신뢰성확보와 공정 및 설계상의 위크 포인트에 의한 센스앰프능력 저하를 보완할 수 있으며, 또한 소량 다품종과 같이 코아 칩으로 사용되어지는 제품에서의 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sense amplifier reference voltage variable circuit. In the related art, since the reference voltage is a constant value, the reference voltage is variable during the design of the semiconductor circuit and the FAB process, so that the ability of the sense amplifier to achieve a desired operation is constant. Difficult to maintain, and also in the semiconductor manufacturing process of sub-micron or less, the ability of the sense amplifier for each wafer, device can vary, there was a problem that can not secure a certain reliability for the product. Accordingly, the present invention provides a reference voltage register for outputting a selection control signal for selecting a reference voltage according to the plurality of input data states by performing a predetermined logical operation on a plurality of input data and a reference selection control signal, and selecting the reference voltage register. A reference voltage generator for outputting a reference voltage by a control signal; Optimum sense amplifier capability for each device in semiconductor products such as MPU and MCU by constructing a sense amplifier that receives a memory data output signal and senses it by the reference voltage of the reference voltage generator and outputs a sensing signal accordingly. In order to retain the reliability of each device, it is possible to compensate for the deterioration of the sense amplifier due to the weak point of the process and the design, and also to improve the performance in the products used as core chips such as small quantities of various products. have.

Description

센스앰프의 레퍼런스 전압가변회로{SENSE AMPLIFIER REFERENCE VOLTAGE VARIABLENESS CIRCUIT}SENSE AMPLIFIER REFERENCE VOLTAGE VARIABLENESS CIRCUIT}

본 발명은 센스앰프의 레퍼런스 전압가변회로에 관한 것으로, 특히 메모리 데이터를 센스앰프를 통하여 리드시 센스앰프의 레퍼런스전압을 선택적으로 사용할 수 있도록 한 센스앰프의 레퍼런스 전압가변회로에 관한 것이다.The present invention relates to a reference voltage variable circuit of a sense amplifier, and more particularly, to a reference voltage variable circuit of a sense amplifier to selectively use the reference voltage of the sense amplifier when reading memory data through the sense amplifier.

도1은 일반적인 센스앰프의 회로도로서, 이를 도2를 참조하여 설명한다.FIG. 1 is a circuit diagram of a general sense amplifier, which will be described with reference to FIG. 2.

먼저, 센스앰프(10)는 메모리 데이터출력값과 레퍼런스전압값을 입력받아 이를 비교하여 그에따른 센싱신호를 고전위 또는 저전위로 출력한다.First, the sense amplifier 10 receives the memory data output value and the reference voltage value, compares them, and outputs the sensing signal according to the high potential or the low potential.

즉, 상기 센스앰프(10)는 레퍼런스전압보다 메모리 데이터출력값이 클경우에는 센싱신호를 고전위로 출력하고, 반대로 레퍼런스전압보다 메모리 데이터출력값을 작을 경우에는 센싱신호를 저전위로 출력한다.That is, the sense amplifier 10 outputs the sensing signal at high potential when the memory data output value is larger than the reference voltage, and outputs the sensing signal at low potential when the memory data output value is smaller than the reference voltage.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 레퍼런스전압이 일정한 값으로 되어있기 때문에 반도체 회로의 설계 및 FAB 공정 진행시 레퍼런스 전압이 가변되어서 원하는 동작을 구현시키는 센스앰프의 능력을 일정하게 유지시키기가 어렵고, 또한 서브 마이크론 이하의 반도체 제조공정에 있어서 각 웨이퍼별,디바이스별로 센스앰프의 능력이 달라질 수 있어서 제품에 대한 일정한 신뢰성을 확보할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the conventional apparatus operating as described above, since the reference voltage is a constant value, the reference voltage is variable during the design of the semiconductor circuit and the FAB process, so that it is difficult to maintain a constant ability of the sense amplifier to implement a desired operation. In addition, in the semiconductor manufacturing process of sub-micron or less, the ability of the sense amplifier may vary for each wafer and device, and thus there is a problem in that a certain reliability cannot be obtained.

따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 메모리 데이터를 센스앰프를 통하여 리드시 센스앰프의 레퍼런스전압을 선택적으로 사용할 수 있도록 한 센스앰프의 레퍼런스 전압가변회로를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a reference voltage variable circuit of a sense amplifier that selectively uses a reference voltage of a sense amplifier when reading memory data through the sense amplifier.

도1은 일반적인 센스앰프의 회로도.1 is a circuit diagram of a general sense amplifier.

도2는 도1의 동작을 구현하기 위한 예시도.2 is an exemplary diagram for implementing the operation of FIG.

도3은 본 발명 센스앰프의 레퍼런스 전압가변회로에 대한 구성을 보인 회로도.Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of the reference voltage variable circuit of the sense amplifier of the present invention.

도4는 도3에 있어서, 레퍼런스전압레지스터의 구성을 보인 회로도.4 is a circuit diagram showing the configuration of a reference voltage register in FIG.

도5는 본 발명에 의한 센스앰프 동작의 구현을 보인 예시도.5 is an exemplary view showing an implementation of a sense amplifier operation according to the present invention.

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

10:센스앰프 100:레퍼런스전압레지스터10: Sense amplifier 100: Reference voltage register

200:레퍼런스전압발생부200: reference voltage generator

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 입력데이터와 레퍼런스 선택제어신호를 소정 논리연산하여 상기 다수의 입력데이터 상태에 따라 레퍼런스전압을 선택하기 위한 선택제어신호를 출력하는 레퍼런스전압레지스터와, 상기 레퍼런스전압레지스터의 선택제어신호에 의해 레퍼런스전압을 출력하는 레퍼런스전압발생부와; 메모리 데이터 출력신호를 입력받아 이를 상기 레퍼런스전압발생부의 레퍼런스전압에 의해 센싱하여 그에 따른 센싱신호를 출력하는 센스앰프로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a reference voltage register for outputting a selection control signal for selecting a reference voltage according to the plurality of input data state by the logical operation of a plurality of input data and the reference selection control signal; A reference voltage generator for outputting a reference voltage according to the selection control signal of the reference voltage register; And a sense amplifier configured to receive a memory data output signal and sense the same by a reference voltage of the reference voltage generator to output a sensing signal accordingly.

이하, 본 발명에 의한 센스앰프 레퍼런스 전압가변회로에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the sense amplifier reference voltage variable circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명 센스앰프 레퍼런스 전압가변회로에 대한 실시예의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 다수의 입력데이터와 레퍼런스 선택제어신호를 소정 논리연산하여 상기 다수의 입력데이터 상태에 따라 레퍼런스전압을 선택하기 위한 선택제어신호를 출력하는 레퍼런스전압레지스터(100)와; 상기 레퍼런스전압레지스터(100)의 선택제어신호에 의해 레퍼런스전압을 출력하는 레퍼런스전압발생부(200)와; 메모리 데이터 출력신호를 입력받아 이를 상기 레퍼런스전압발생부(200)의 레퍼런스전압에 의해 센싱하여 그에 따른 센싱신호를 출력하는 센스앰프(10)로 구성한다.FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a sense amplifier reference voltage variable circuit of the present invention. As shown in FIG. 3, a plurality of input data and a reference selection control signal are logically operated to refer to the plurality of input data according to the state of the plurality of input data. A reference voltage register (100) for outputting a selection control signal for selecting a voltage; A reference voltage generator (200) for outputting a reference voltage by the selection control signal of the reference voltage register (100); The sensor 10 is configured to receive a memory data output signal and sense it by the reference voltage of the reference voltage generator 200 to output a sensing signal accordingly.

상기 레퍼런스전압발생부(200)는 전원전압(VCC)과 접지(GND)사이에 직렬연결된 다수의 저항(R)과; 상기 다수의 저항(R)의 접속점에서 발생하는 다수의 레퍼런스전압을 인가받아 레퍼런스전압레지스터(100)의 다수의 선택제어신호에 의해 해당되는 레퍼런스전압을 발생하는 다수의 피모스트랜지스터(PM)로 구성한다.The reference voltage generator 200 includes a plurality of resistors R connected in series between a power supply voltage VCC and a ground GND; Composed of a plurality of PMOS transistors (PM) for generating a reference voltage by the plurality of selection control signals of the reference voltage register 100 receives a plurality of reference voltages generated at the connection point of the plurality of resistors (R). do.

도4는 상기 레퍼런스전압레지스터(100)의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 레퍼런스선택제어신호와 N개의 입력데이터를 각기 입력받아 이를 낸드연산하는 2^N개의 낸드게이트(NA)로 구성하며, 이와같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the reference voltage register 100. As shown in FIG. 4, a reference selection control signal and N input data are respectively input and configured as 2 ^ N NAND gates NAND. The operation of the present invention configured as described above will be described.

먼저, 센스앰프(10)의 입력으로 메모리 데이터 출력값과 레퍼런스전압값이 인가되어, 메모리데이터의 출력값이 레퍼런스전압값 보다 클경우에 상기 센스앰프(10)는 고전위를 출력하고, 반대로 메모리데이터출력값이 레퍼런스전압값보다 작을 경우에는 상기 센스앰프(10)는 저전위를 출력한다.First, when the memory data output value and the reference voltage value are applied to the input of the sense amplifier 10, and the output value of the memory data is larger than the reference voltage value, the sense amplifier 10 outputs a high potential, and conversely, the memory data output value. If it is smaller than this reference voltage value, the sense amplifier 10 outputs a low potential.

이때, 상기 센스앰프(10)에 입력되는 레퍼런스전압값은 고정된 값이 아니라 전원전압(VCC)과 접지(GND)사이의 다수의 저항(R)으로 구성되어 있는 전압트리에 의해 선택적으로 선택되어지는데, 이를 상세히 설명한다.In this case, the reference voltage value input to the sense amplifier 10 is selectively selected by a voltage tree composed of a plurality of resistors R between a power supply voltage VCC and a ground GND, rather than a fixed value. This is described in detail.

우선, 레퍼런스선택제어신호가 고전위 상태로 인가되어 레퍼런스전압레지스터(100)를 인에이블상태를 만든후, 상기 레퍼런스전압레지스터(100)는 N개의 입력데이터가 인가되어 다수의 선택제어신호에 의해 스위칭하면 선택된다.First, after the reference selection control signal is applied in a high potential state to enable the reference voltage register 100, the reference voltage register 100 is applied with N input data and switched by a plurality of selection control signals. Is selected.

즉, 상기 레퍼런스전압레지스터(100)는 도4와 같이 레퍼런스선택제어신호가 고전위인 경우 N개의 입력데이터값에 따라 선택되는 출력이 결정되며, 그러면 상기 레퍼런스전압레지스터(100)는 선택된 선택제어신호에 연결된 레퍼런스전압발생부(200)의 피모스트랜지스터(PM)가 턴온되어 저항트리에 의한 레퍼런스전압이 선택된다.That is, as shown in FIG. 4, when the reference selection control signal has a high potential, the reference voltage register 100 determines an output selected according to N input data values. Then, the reference voltage register 100 corresponds to the selected selection control signal. The PMOS transistor PM of the connected reference voltage generator 200 is turned on to select a reference voltage by the resistance tree.

이후, 센스앰프(10)는 상기 레퍼런스전압발생부(200)의 레퍼런스전압과 메모리데이터 출력값을 입력받아 가장 센싱능력이 좋은 레퍼런스전압을 선택한다.Thereafter, the sense amplifier 10 receives a reference voltage and a memory data output value of the reference voltage generator 200 and selects a reference voltage having the best sensing capability.

이때, 레퍼런스전압레지스터(100)는 N개의 입력데이터와 레퍼런스 선택제어신호를 낸드연산하여 그에 따라 선택제어신호를 출력하고, 그 선택제어신호에 의해 레퍼런스전압이 선택되면, 이후에는 그 선택된 레퍼런스전압이 센스앰프(10)의 레퍼런스전압값으로 입력단에 인가되며, 여기서, 도5는 본 발명에 의한 센스앰프 동작의 구현을 보인 예시도이다.At this time, the reference voltage register 100 NAND-operates the N input data and the reference selection control signal and outputs a selection control signal accordingly. When the reference voltage is selected by the selection control signal, the selected reference voltage is subsequently applied. A reference voltage value of the sense amplifier 10 is applied to the input terminal, where FIG. 5 is an exemplary view showing an implementation of the sense amplifier operation according to the present invention.

여기서, 이 센스앰프(10)가 사용되어지는 제품이 이피롬이나 플래시를 내장하고 있는 제품이라면 이피롬이나 플래시셀에 상기 선택된 레퍼런스전압을 데이터화하여 저장시킨후 센스앰프 동작시 이피롬이나 플래시셀에 저장된 레퍼런스전압값이 로드되도록 하고, 이이피롬이나 플래시 내장칩이 아니면 소프트웨어적으로 선택되어지도록 처리하면 된다.In this case, if the product to which the sense amplifier 10 is used is a product having an internal pyrom or flash, the selected reference voltage is stored in data of the pyrom or flash cell, and then stored in the pyrom or flash cell during the operation of the sense amplifier. The stored reference voltage is loaded and processed in software, unless it is EPI or Flash.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 엠피유나 엠씨유와 같은 반도체 제품에 있어서 각각의 디바이스마다 최적의 센스앰프 능력을 보유하기 위하여 각 디바이스의 신뢰성확보와 공정 및 설계상의 위크 포인트에 의한 센스앰프능력 저하를 보완할 수 있으며, 또한 소량 다품종과 같이 코아 칩으로 사용되어지는 제품에서의 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention is to secure the reliability of each device in order to maintain the optimum sense amplifier capability for each device in the semiconductor products such as MPU and MCU, and the sense amplifier capacity due to the weak point in the process and design In addition, there is an effect that can improve the ability in the product that is used as core chips, such as small quantities of various varieties.

Claims (3)

다수의 입력데이터와 레퍼런스 선택제어신호를 소정 논리연산하여 상기 다수의 입력데이터 상태에 따라 레퍼런스전압을 선택하기 위한 선택제어신호를 출력하는 레퍼런스전압레지스터와, 상기 레퍼런스전압레지스터의 선택제어신호에 의해 레퍼런스전압을 출력하는 레퍼런스전압발생부와; 메모리 데이터 출력신호를 입력받아 이를 상기 레퍼런스전압발생부의 레퍼런스전압에 의해 센싱하여 그에 따른 센싱신호를 출력하는 센스앰프로 구성한 것을 특징으로 하는 센스앰프 레퍼런스 전압가변회로.A reference voltage register for outputting a selection control signal for selecting a reference voltage according to the plurality of input data states by performing a predetermined logical operation on a plurality of input data and reference selection control signals, and by a selection control signal of the reference voltage register. A reference voltage generator for outputting a voltage; And a sense amplifier configured to receive a memory data output signal and sense the same by a reference voltage of the reference voltage generator, and output a sensing signal according to the reference voltage generator. 제1 항에 있어서, 레퍼런스전압레지스터는 레퍼런스선택제어신호와 N개의 입력데이터를 각기 입력받아 이를 낸드연산하는 2^N개의 낸드게이트로 구성한 것을 특징으로 하는 센스앰프 레퍼런스 전압가변회로.The sense amplifier reference voltage variable circuit as claimed in claim 1, wherein the reference voltage register is composed of 2 ^ N NAND gates each receiving a reference selection control signal and N input data and NAND-operating them. 제1 항에 있어서, 레퍼런스전압발생부는 전원전압과 접지사이에 직렬연결된 다수의 저항과; 레퍼런스전압레지스터의 선택제어신호에 의해 턴온되어,각기 임의의 저항의 접속점에서 발생하는 레퍼런스전압을 발생하는 다수의 피모스트랜지스터로 구성한 것을 특징으로 하는 센스앰프 레퍼런스 전압가변회로.The display device of claim 1, wherein the reference voltage generator comprises: a plurality of resistors connected in series between a power supply voltage and a ground; A sense amplifier reference voltage variable circuit comprising a plurality of PMOS transistors which are turned on by a selection control signal of a reference voltage register and generate reference voltages generated at connection points of arbitrary resistors, respectively.
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