KR100399969B1 - Sense amplifier for improved programmable logic array - Google Patents
Sense amplifier for improved programmable logic array Download PDFInfo
- Publication number
- KR100399969B1 KR100399969B1 KR1019950064513A KR19950064513A KR100399969B1 KR 100399969 B1 KR100399969 B1 KR 100399969B1 KR 1019950064513 A KR1019950064513 A KR 1019950064513A KR 19950064513 A KR19950064513 A KR 19950064513A KR 100399969 B1 KR100399969 B1 KR 100399969B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- node
- sense amplifier
- voltage
- programmable logic
- logic array
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/06—Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
- G11C7/065—Differential amplifiers of latching type
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 센스 증폭기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로그래머블 로직 어레이(Programmable Logic Array : PLA)에 사용되는 센스 증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to a sense amplifier, and more particularly to a sense amplifier used in a programmable logic array (PLA).
통상적으로, 센스 증폭기는 프로그래머블 로직 어레이에서 디코더 로직으로 마이크로 컴퓨터 유닛(MPU)에서 다수개의 논리 게이트들로 구성되는 디코더 블럭에 많이 활용되고 있으며, 이러한 센스 증폭기는, 예를들면 박막 메모리 등의 저레벨 전압을 소정 레벨로 증폭하여 신호를 시스템의 로직 전압 레벨까지 높여주는 기능을 수행하는 것이라 할 수 있다.Conventionally, sense amplifiers are commonly utilized in decoder blocks consisting of multiple logic gates in microcomputer units (MPUs) from decoder logic to programmable logic arrays. Such sense amplifiers are, for example, low-level voltages, such as thin film memories. It can be said that the function of amplifying the signal to a predetermined level raises the signal to the logic voltage level of the system.
상술한 바와같은 프로그래머블 로직 어레이에 주로 사용되는 종래의 센스 증폭기로서는 제 2 도에 도시된 바와같은 형태의 것이 있다. 동 도면에 도시된 바와같이, 전형적인 프로그래머블 로직 어레이용 센스 증폭기는 다수개의 n형 전계효과트랜지스터(이하, n형 트랜지스터라 함)와 다수개의 p형 전계효과트랜지스터(이하 p형 트랜지스터라 함)로 구성되는 입력부(20), 증폭부(22) 및 출력부(24)를 포함한다.As a conventional sense amplifier mainly used for the programmable logic array as described above, there is a type as shown in FIG. As shown in the figure, a typical sense amplifier for a programmable logic array is composed of a plurality of n-type field effect transistors (hereinafter referred to as n-type transistors) and a plurality of p-type field effect transistors (hereinafter referred to as p-type transistors). And an input unit 20, an amplifier unit 22, and an output unit 24.
제 2 도에 있어서, 입력부(20)는 게이트로 입력신호(A, B, C)를 입력받고 노드 21과 접지전압공급단 사이에 병렬 접속되는 세개의 n형 트랜지스터(MN21, MN22, MN23)와, 게이트로 프리차지(precharge)신호 prech A를 입력받고 소오스가 전원전압(VDD) 공급단에 연결되며 드레인이 노드 21에 연결된 프리차지용 p형 트랜지스터(MP21)로 구성된다.In FIG. 2, the input unit 20 receives three input signals A, B, and C through a gate, and three n-type transistors MN21, MN22, and MN23 connected in parallel between the node 21 and the ground voltage supply terminal. The precharge signal prech A is input to the gate, and the source is connected to the power supply voltage VDD supply terminal, and the drain is configured as the p-type transistor MP21 connected to the node 21.
또한, 증폭부(22)는, 이 기술분야에 이미 잘 알려진 전형적인 차동증폭기로 구성되어 두 입력전압(두 n형 트랜지스터 (MN24, MN25)의 게이트 전압)의 차를 증폭하여 출력전압의 변화로서 출력하는 것으로, 서로 대칭을 이루는 두개의 p형 트랜지스터(MP22, MP23) 및 n형 트랜지스터(MN24, MN25)와, 게이트로 전류값 설정을 위한 선택신호 SEL를 압력받고 상기한 n형 트랜지스터(MN24, MN25)의 각 소오스와 공통으로 연결되며 드레인이 접지전압공급단에 연결된 n형 트랜지스터(MN26)로 구성된다.In addition, the amplifier 22 is configured with a typical differential amplifier, which is well known in the art, amplifies the difference between two input voltages (gate voltages of two n-type transistors MN24 and MN25) and outputs a change in the output voltage. The two p-type transistors MP22 and MP23 and the n-type transistors MN24 and MN25 which are symmetrical to each other, and the n-type transistors MN24 and MN25 are subjected to pressure under a selection signal SEL for setting a current value through a gate. N-type transistor (MN26) connected in common with each source of the source and the drain is connected to the ground voltage supply terminal.
한편, 기준전압생성부(24)는 증폭부(22)내의 n형 트랜지스터(MN25)의 게이트에 제공되는 입력전압인 기준전압을 제공하기 위한 것으로, 전원전압(VDD) 공급단과 접지전압공급단 사이에 직렬 연결된 세개의 n형 트랜지스터(MN27, MN28, MN29)를 사용한 전압분배에 의해 기준전압(Vref)이 생성된다.On the other hand, the reference voltage generator 24 is to provide a reference voltage which is an input voltage provided to the gate of the n-type transistor MN25 in the amplifier 22, between the power supply voltage VDD supply terminal and the ground voltage supply terminal. The reference voltage Vref is generated by voltage distribution using three n-type transistors MN27, MN28, and MN29 connected in series.
그리고, 상기한 증폭부(22)의 출력측에는 인버터(INV2)로 된 출력부(26)가 구비되며, 이러한 출력부(26)에서의 출력값(OUT)은 저레벨 전압이 후단의 시스템 로직 전압 레벨까지 증폭된 전압값으로 될 것이다.On the output side of the amplifier 22, an output unit 26 formed of an inverter INV2 is provided. The output value OUT of the output unit 26 has a low level voltage up to a system logic voltage level at a later stage. It will be the amplified voltage value.
한편, 상술한 바와같은 구성을 갖는 종래의 프로그래머블 로직 어레이용 센스 증폭기에 있어서, 노드 21 은 셀(cell)들이 연결되어 있어 캐패시터가 크며, 또한 여기에서의 전압 스윙(swing)을 살펴보면, 노드 21에서는 다수개의 입력이 하이 레벨 상태일 때 접지(ground) 레벨로 가고 다수개의 입력 모두가 로우 레벨 상태일 때 전압 VDD 레벨로 가는 접지에서 VDD 까지 풀 스윙을 하게 된다.On the other hand, in the conventional sense amplifier for a programmable logic array having the above-described configuration, the node 21 is a large capacitor because the cells are connected, and when looking at the voltage swing here, When multiple inputs are at high level, they go to ground level and when all the multiple inputs are at low level, they make full swing from ground to VDD going to voltage VDD level.
결국, △t = C1/ε△V 에서 C 값과 △V 값이 모두 크므로 그 만큼 지연시간이 크다는 문제가 있다. 즉, 종래의 센스 증폭기는 이러한 지연시간으로 인해 신호의 처리속도가 느리다는 단점을 갖는다.As a result, since both C and ΔV are large at Δt = C1 / εΔV, there is a problem in that the delay time is large. That is, the conventional sense amplifier has a disadvantage that the processing speed of the signal is slow due to this delay time.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 신호처리 경로에서의 전압 스윙폭을 줄이고, 신호의 천이시 빠른 천이가 이루어지도록 함으로써 신호 처리의 지연시간을 줄일 수 있는 개선된 프로그래머블 로직 어레이용 센스 증폭기를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an improved programmable that can reduce the voltage swing width in the signal processing path, and to reduce the delay time of the signal processing by making a fast transition when the signal transitions The purpose is to provide a sense amplifier for a logic array.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개선된 프로그래머블 로직 어레이용 센스 증폭기는, 제1노드, 제2노드, 및 제3노드; 상기 제1노드에 복수의 입력신호에 대응되는 신호를 제공하는 입력부; 상기 제2노드를 전원전압(VDD)으로 프리차지하기 위한 프리차지부; 상기 제2노드와 상기 제1노드 사이에 접속되어 상기 제2노드의 전압 레벨을 일정 레벨 강하시켜 상기 제1노드로 전달하는 전압강하부; 상기 제1노드에 응답하여 상기 제1노드를 풀다운 구동하는 풀다운부; 상기 제2노드와 상기 제3노드 사이에 접속되어 증폭된 신호를 상기 제3노드에 제공하되, 신호의 빠른 천이를 이루도록 정궤환을 이루는 증폭부; 및 상기 제3노드의 신호를 외부로 출력하는 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.An improved programmable sense array for a programmable logic array of the present invention for achieving the above object comprises: a first node, a second node, and a third node; An input unit configured to provide a signal corresponding to a plurality of input signals to the first node; A precharge unit for precharging the second node with a power supply voltage VDD; A voltage drop unit connected between the second node and the first node to drop the voltage level of the second node by a predetermined level to transfer the voltage level to the first node; A pull-down unit configured to pull down the first node in response to the first node; An amplifying unit connected between the second node and the third node to provide the amplified signal to the third node, and performing a positive feedback to achieve a fast transition of the signal; And an output unit configured to output the signal of the third node to the outside.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로그래머블 로직 어레이용 센스 증폭기에 대한 회로도를 나타낸다. 동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 센스 증폭기는 입력부(10), 프리차지부(11), 전압강하부(12), 풀다운부(13), 증폭부(14) 및 출력부(16)를 포함한다.1 shows a circuit diagram of a sense amplifier for a programmable logic array in accordance with a preferred embodiment of the present invention. As shown in the figure, the sense amplifier of the present invention includes an input section 10, precharge section 11, voltage drop section 12, pull-down section 13, amplifier section 14 and output section 16 It includes.
제 1 도에 있어서, 입력부(10)는 다수의 입력신호(A, B, C)에 응답된 신호를 노드 11에 전달하는 바, 게이트에 각 입력신호(A, B, C)를 입력받고 노드 11과 접지전압공급단 사이에 병렬 접속된 다수의 n형 트랜지스터(MN11, MN12, MN13)로 구성된다.In FIG. 1, the input unit 10 transmits a signal in response to a plurality of input signals A, B, and C to the node 11, and receives the respective input signals A, B, and C at the gate. 11 and a plurality of n-type transistors MN11, MN12, and MN13 connected in parallel between the ground voltage supply terminal.
따라서, 입력신호 A, B, C 중에서 어느 하나가 활성화되면 노드 11은 접지전압 레벨이 된다.Therefore, when any one of the input signals A, B, and C is activated, the node 11 becomes the ground voltage level.
프리차지부(11)는 프리차지신호 prech A에 제어받아 노드 12를 전원전압(VDD) 레벨로 프리차지하는 p형 트랜지스터(MP13)으로 구성된다. 즉, 프리차지신호 prech A를 게이트에 인가받고 전원전압공급단과 노드 12 사이에 소오스-드레인 경로가 접속된 pgud 트랜지스터(MP13)으로 구성된다.The precharge unit 11 is composed of a p-type transistor MP13 that is controlled by the precharge signal prech A and precharges the node 12 to the power supply voltage VDD level. That is, it is composed of a pgud transistor MP13 having a precharge signal prech A applied to its gate and a source-drain path connected between the power supply voltage supply node and node 12.
따라서, 프리차지신호 prech A가 활성화되면 노드 12는 전원전압(VDD) 레벨이 된다.Therefore, when the precharge signal prech A is activated, the node 12 is at the power supply voltage VDD level.
전압강하부(12)는, 실질적으로 본 발명에서 가장 중요한 부분을 이루는 것으로, 노드 12와 노드 11 사이에 형성되어 소정의 전압만큼 노드 12의 전압을 강하시켜 노드 11에 전달한다. 전압강하부(12)는 노드 12와 노드 11 사이에 직렬 접속된 두개의 n형 트랜지스터(MN14, MN15)로 실시 구성되어 있는 바, 두개의 n형 트랜지스터(MN14, MN15)가 갖는 문턱전압(2VT) 만큼 전압이 강하되어 노드 11에 전달된다. 구체적으로, n형 트랜지스터(MN14)는 게이트가 전원전압공급단에 연결되고 소오스가 노드 12에 연결되며, n형 트랜지스터(MN15)는 게이트 및 소오스가 상기한 n형 트랜지스터(MN14)의 드레인에 공통으로 연결되고 드레인이 노드 11 에 연결된다.The voltage drop unit 12 substantially constitutes the most important part of the present invention, and is formed between the node 12 and the node 11 to drop the voltage of the node 12 by a predetermined voltage and transmit it to the node 11. The voltage drop section 12 is composed of two n-type transistors MN14 and MN15 connected in series between the node 12 and the node 11, and the threshold voltage (2V) of the two n-type transistors MN14 and MN15 is provided. The voltage drops by T ) and is transmitted to node 11. Specifically, the n-type transistor MN14 has a gate connected to a power supply voltage supply source and a source connected to a node 12, and the n-type transistor MN15 has a gate and a source common to the drain of the n-type transistor MN14 described above. And the drain is connected to node 11.
풀다운부(13)는 노드 11이 게이트에 접속되고 노드 13과 접지전압공급단 사이에 소오스-드레인 경로가 접속된 n형 트랜지스터(MN16)으로 실시 구성되어 있는 바, 노드 11의 신호에 응답하여 노드 13을 풀다운 구동하는 역할을 한다.The pull-down section 13 is composed of an n-type transistor MN16 having a node 11 connected to a gate and a source-drain path connected between the node 13 and the ground voltage supply terminal. It plays a role of driving 13 down.
증폭부(14)는 서로 대칭적으로 연결되는 두개의 p형 트랜지스터(MP11,MP12)로 구성되는데, p형 트랜지스터(MP11)는 게이트가 노드 13을 통해 p형 트랜지스터(MP12)의 드레인에 연결되고 드레인이 노드 12에 연결되며 소오스가 전원전압공급단에 연결된다. 또한, p형 트랜지스터(MP12)는 게이트가 노드 13을 통해 p형 트랜지스터(MP11)의 드레인에 연결되고 드레인이 노도 13에 연결되며 소오스가 전원전압공급단에 연결된다.The amplifier 14 is composed of two p-type transistors MP11 and MP12 symmetrically connected to each other. The p-type transistor MP11 has a gate connected to the drain of the p-type transistor MP12 through the node 13. The drain is connected to node 12 and the source is connected to the supply voltage supply. In addition, the p-type transistor MP12 has a gate connected to the drain of the p-type transistor MP11 through a node 13, a drain connected to a furnace 13, and a source connected to a power supply voltage supply terminal.
출력부(16)은 노드 13에 입력단이 접속되어 최종 출력(OUT)을 제공하는 인버터(INV1)로 실시 구성된다.The output unit 16 is configured as an inverter INV1 having an input terminal connected to the node 13 to provide a final output OUT.
다음에, 상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 센스 증폭기의 주요 기능에 상세하게 설명한다.Next, the main functions of the sense amplifier of the present invention having the above configuration will be described in detail.
먼저, 본 발명의 센스 증폭기에서는, 신호처리의 속도 향상을 위한 두가지의 기술적 수단중의 하나로써, 노드 11과 노드 12 사이에 두개의 n형 트랜지스터(MN14,MN15)를 부가함으로써, 다수개의 입력 모두가 비활성화되어 로우 레벨일 때 노드 11에서의 노드 전압 Vnode11이 VDD-2VT로 된다. 즉, 전원전압(VDD)로 프리차지된 노드 12의 전압레벨이 강하되어 노드 11에 전달된다.First, in the sense amplifier of the present invention, as one of two technical means for improving the speed of signal processing, by adding two n-type transistors (MN14, MN15) between node 11 and node 12, all of the plurality of inputs Is inactive and the node voltage Vnode11 at node 11 goes to VDD-2V T. That is, the voltage level of the node 12 precharged by the power supply voltage VDD drops and is transmitted to the node 11.
이어서, 다수개의 입력신호중 어느 하나가 활성화되어 하이 레벨일 때 노드 11에서의 노드 전압 Vnode11 이 접지 레벨이된다.Subsequently, when any one of the plurality of input signals is activated and is at the high level, the node voltage Vnode11 at the node 11 becomes the ground level.
따라서, 노드 11의 전압 스윙은 풀스윙(VDD와 접지전압 사이의 스윙)이 아니라 (VDD-2VT)와 접지전압 사이에서 스윙하게 된다.Thus, the voltage swing of node 11 is not swinging the full swing (swing between VDD and ground voltage), but swings between (VDD-2V T ) and ground voltage.
또한, 본 발명의 센스 증폭기에서는, 신호처리의 속도 향상을 위한 두가지의기술적 수단중의 다른 하나로써, 노드 12와 노드 13 사이에 연결된 두개의 p형 트랜지스터(MP11,MP12)를 통해 정궤환(positive feed back)을 형성함으로써, 노드 12와 노드 13의 빠른 천이(transition)를 이룰 수가 있다.In addition, in the sense amplifier of the present invention, one of two technical means for improving the speed of signal processing is positive through two p-type transistors MP11 and MP12 connected between node 12 and node 13. By forming a feed back, a quick transition between node 12 and node 13 can be achieved.
보다 상세하게, 본 발명의 센스 증폭기에서는, 노드 12와 노드 13 사이에 연결된 두개의 p형 트랜지스터(MP11,MP12)에 의해 천이가 일어날 때, 노드 12와 노드 13에서의 전압이 빠르게 변할 수 있도록 정궤환을 이루는 것이다. 즉, 노드 12의 전압이 낮아지면 p 형 트랜지스터(MP12)의 게이트 전압이 낮아져 노드 13의 전압이 보다 빠르게 상승하게 되고, 또한 노드 12의 전압이 높아지면 p형 트랜지스터(MP12)의 게이트 전압이 높아져 노드 13의 전압이 보다 빠르게 낮아지게 된다. 그리고, 앞에서 이미 언급한 바와같이, 노드 13에서도 노드 12에 영향을 미쳐 노드 12와 노드 13은 상호 천이 보다 빠르게 진행된다.More specifically, in the sense amplifier of the present invention, when a transition is caused by two p-type transistors MP11 and MP12 connected between the node 12 and the node 13, the voltage at the node 12 and the node 13 can be quickly changed. It is to achieve feedback. In other words, when the voltage of the node 12 decreases, the gate voltage of the p-type transistor MP12 decreases, so that the voltage of the node 13 increases faster, and when the voltage of the node 12 increases, the gate voltage of the p-type transistor MP12 increases. The voltage at node 13 will be lowered faster. As already mentioned above, node 13 also affects node 12, so that node 12 and node 13 progress faster.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따른 센스 증폭기에서는, △t = C 1/ε△V에서 C 값과 △V 값을 줄이고 천이 구간에서 전류 i를 늘릴 수 있어 결과적으로 신호처리의 속도를 향상시킬 수 있다.As described above, in the sense amplifier according to the present invention, it is possible to decrease the C value and ΔV value at Δt = C 1 / εΔV and increase the current i in the transition period, and consequently improve the speed of signal processing. .
제 1 도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 개선된 프로그래머블 로직 어레이용 센스 증폭기의 회로도,1 is a circuit diagram of an improved sense amplifier for a programmable logic array in accordance with one preferred embodiment of the present invention;
제 2 도는 종래의 프로그래머블 로직 어레이용 센스증폭기에 대한 회로도2 is a circuit diagram of a conventional sense amplifier for a programmable logic array.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 입력부 12 : 전압 스윙 제어부10: input unit 12: voltage swing control unit
14 : 증폭부 16 : 출력부14 amplification unit 16 output unit
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019950064513A KR100399969B1 (en) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | Sense amplifier for improved programmable logic array |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019950064513A KR100399969B1 (en) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | Sense amplifier for improved programmable logic array |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR970055539A KR970055539A (en) | 1997-07-31 |
KR100399969B1 true KR100399969B1 (en) | 2003-12-31 |
Family
ID=37422305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019950064513A KR100399969B1 (en) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | Sense amplifier for improved programmable logic array |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100399969B1 (en) |
-
1995
- 1995-12-29 KR KR1019950064513A patent/KR100399969B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970055539A (en) | 1997-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4618785A (en) | CMOS sense amplifier with level shifter | |
KR100297324B1 (en) | Amplifier in semiconductor integrated circuit | |
JP2000306382A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
US5982689A (en) | Amplifier circuit of latch type which is used for semiconductor memory device | |
JP2862744B2 (en) | Data output buffer of semiconductor memory device | |
JP5662122B2 (en) | Semiconductor device | |
JP3805802B2 (en) | Data output circuit of semiconductor memory device | |
JPH06195974A (en) | Dynamic ram | |
KR100399969B1 (en) | Sense amplifier for improved programmable logic array | |
US5422853A (en) | Sense amplifier control circuit for semiconductor memory | |
US5907251A (en) | Low voltage swing capacitive bus driver device | |
KR930005023A (en) | High speed sensing device of semiconductor memory | |
KR100598094B1 (en) | Data signaling system | |
KR100432573B1 (en) | Semiconductor device having output driving circuit capable of controlling impedance, in which pull-up circuit including nmos transistor and pmos transistor is comprised | |
KR100762866B1 (en) | Dual power supply circuit for sense amplifier | |
US6525575B2 (en) | Output buffer circuit | |
JPH09232942A (en) | Semiconductor logic circuit | |
KR20010100714A (en) | Semiconductor memory | |
US6009031A (en) | Supply line controlled sense amplifier | |
JPH05242682A (en) | Differential amplifier circuit | |
KR0163541B1 (en) | Latch type sensing amplifier of semiconductor device | |
KR100431525B1 (en) | Input Buffer Circuit in Semiconductor Memory Device | |
JPH0551997B2 (en) | ||
KR0145859B1 (en) | Semiconductor memory device with a column selection means of compressed voltage | |
KR100235621B1 (en) | Semiconductor memory device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |