KR100668807B1 - 센스앰프 구동회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센스앰프 구동회로에 관한 것으로, 종래에는 외부전원으로 센스앰프 구동전압을 공급하게 되는데, 내부 승압전원의 전압값이 소자의 게이트 두께가 작아짐에 따라 점점 낮아져서 충분하게 외부전원을 센스앰프 구동전압으로 전달하지 못하게 되어 센스앰프의 센싱 능력이 저하되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 내부 승압전압에 의해 후술할 센스앰프의 구동전압을 공급하는 센스앰프구동전압공급부와, 비트라인 이퀄라이저신호를 입력받아 후술할 센스앰프의 프리챠지를 제어하는 프리챠지제어신호를 출력하는 프리챠지제어부와, 제1,제2,제3 센스앰프구동제어신호에 의해 상기 센스앰프구동전압을 후술할 센스앰프로 인가하거나, 상기 프리챠지제어부의 프리챠지제어신호에 의해 비트라인레퍼런스전압으로 센스앰프를 프리챠지시키는 센스앰프 프리챠지 및 구동부와, 상기 제1 센스앰프구동제어신호에 의해 인에이블되어 내부 승압전압을 소정 레벨로 승압하여 그에 따른 외부전압을 상기 센스앰프의 구동전압으로 출력하는 센스앰프구동전압승압부와; 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부의 제1,제2 구동전압에 의해 인에이블되어 소정셀의 데이터를 센싱하거나 비트라인 레퍼런스전압에 의해 프리챠지되는 센스앰프로 구성함으로써 센스앰프를 구동시키기 위하여 오버 드라이빙 방식을 사용할 경우 공정의 미세화로 외부 전원과 내부 승압전압의 전압차가 줄어 드는 것을 센스앰프구동제어신호에 동기하여 그 내부 승압전압을 소정 레벨까지 승압시켜 센스앰프구동전압을 공급함으로 인해 센스앰프의 센싱능력을 향상시키는 효과가 있다.

Description

센스앰프 구동회로{SENSE AMP DRIVING CIRCUIT}
도1은 종래 센스앰프 구동회로에 대한 구성을 보인 회로도.
도2는 도1에 있어서, 각 부분에 대한 신호의 타이밍도.
도3은 도1에 있어서, 내부 승압전압과 외부전압의 차이가 문턱전압보다 큰 경우에 대한 동작 타이밍도.
도4는 도1에 있어서, 내부 승압전압과 외부전압의 차이가 문턱전압보다 작은 경우에 대한 동작 타이밍도.
도5는 본 발명 센스앰프 구동회로에 대한 구성을 보인 회로도.
도6은 도5에 있어서, 각 부분에 대한 신호의 타이밍도.
도7은 도5에 있어서, 내부 승압전압(VPP)과 외부전압(Vext)과의 차이가 문턱전압 (Vt) 보다 작을 경우에 대한 동작 파형도.
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****
10:센스앰프 구동전압공급부 20:센스앰프 프리챠지 및 구동부
30:프리챠지제어부 40:센스앰프
100:센스앰프 구동전압승압부
본 발명은 센스앰프 구동회로에 관한 것으로, 특히 오버 드라이빙 센스앰프 구동시에 센스앰프를 구동하는 구동전압을 승압시킬 수 있도록 한 센스앰프 구동회로에 관한 것이다.
일반적으로, 외부전원으로 센스앰프의 구동전압을 만들어 센스앰프의 전원으로 공급하게 되는데, 이는 프리챠지시 웰바이어스(WELL BIAS)가 승압전압으로 걸려있는 모스트랜지스터로 인하여 파워업시 순방향 전압이 그 모스트랜지스터의 동작 전원인 구동전압과 웰바이어스(WELL BIAS)인 내부 승압전압 사이에 걸리는 것을 방지하기 위한 것으로, 이와 같은 종래 장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도1은 종래 센스앰프 구동회로에 대한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와같이 내부 승압전압(VPP)에 의해 후술할 센스앰프(40)의 구동전압(VDDCLP)을 공급하는 센스앰프구동전압공급부(10)와, 비트라인 이퀄라이저신호(BLEQ)를 입력받아 후술할 센스앰프(40)의 프리챠지를 제어하는 프리챠지제어신호(BLEQB)를 출력하는 프리챠지제어부(30)와, 센스앰프구동제어신호(SAP1),(SAP2),(SAN)에 의해 상기 센스앰프구동전압(VDDCLP)을 후술할 센스앰프(40)로 인가하거나, 상기 프리챠지제어부(30)의 프리챠지제어신호(BLEQB)에 의해 비트라인레퍼런스전압(VBLR)으로 센스앰프(40)를 프리챠지시키는 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)와, 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)의 구동전압(CSP),(CSN)에 의해 인에이블되어 소정셀의 데이 터를 센싱하거나 비트라인 레퍼런스전압(VBLR)에 의해 프리챠지되는 센스앰프(40)로 구성된다.
상기 센스앰프구동전압공급부(10)는 외부전압(Vext)이 드레인에 ,접지전압 (Vss)이 기판에, 내부 승압전압(VPP)이 게이트에 인가되고, 소스에 노드A가 접속된 엔모스트랜지스터(MN1)로 이루어진다.
상기 프리챠지제어부(30)는 게이트에 비트라인 이퀄라이저신호(BLEQ)가, 기판에 내부 승압전압(VPP)이 인가되고, 소스에 상기 노드A가 접속된 피모스트랜지스터 (MP1)와, 게이트에 비트라인 이퀄라이저신호(BLEQ)가, 기판과 소스에 접지전압 (VSS)이 인가되며, 드레인이 상기 피모스트랜지스터(MP1)의 드레인에 접속된 엔모스트랜지스터(MN8)와, 상기 엔모스트랜지스터(MN8)의 드레인측에서 프리챠지제어신호(BLEQB)가 출력되도록 구성된다.
상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)는 드레인이 노드A에, 소스가 노드B에 접속되고, 게이트에 센스앰프 구동제어신호(SAP1)가, 기판에 접지전압(VBB)이 인가된 엔모스트랜지스터(MN2)와, 전원전압(VDL)이 드레인에, 센스앰프 구동제어신호 (SAP2)가 게이트에, 접지전압(VBB)이 기판에 인가되고, 소스가 노드B에 접속된 엔모스트랜지스터(MN3)와, 게이트에 프리챠지제어신호(BLEQB)가, 기판에 접지전압 (VBB)이 인가되고, 소스에 노드B가, 드레인에 노드C가 접속된 엔모스트랜지스터 (MN5)와, 게이트에 프리챠지제어신호(BLEQB)가, 드레인에 레퍼런스전압(VBLR)이, 기판에 접지전압(VBB)이 인가되고, 소스에 노드B가 접속된 엔모스트랜지스터(MN6)와, 게이트에 프리챠지제어신호(BLEQB)가, 드레인에 레퍼런스전압(VBLR)이, 기판에 접지전압(VBB)이 인가되고, 소스가 노드C에 접속된 엔모스트랜지스터(MN7)와, 소스에 접지전압(VSSA)이, 기판에 접지전압(VBB)이, 게이트에 센스앰프구동제어신호 (SAN)가 인가되고, 드레인이 상기 노드C에 접속된 엔모스트랜지스터(MN4)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.
먼저, 센스앰프구동전압공급부(10)는 내부 승압전압(VPP)에 의해 후술할 센스앰프(40)의 구동전압(VDDCLP)을 공급하고, 그러면 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)는 도2의 (a)와 같은 센스앰프구동제어신호(SAP1)에 의해 상기 센스앰프구동전압(VDDCLP)을 도2의 (d)와 같이 센스앰프(40)에 인가하고, 동시에 도2의 (b)와 같은 센스앰프 구동제어신호(SAP2)에 의해 센스앰프구동전압(VSSA)을 도2의 (e)와 같이 센스앰프(40)에 인가한다.
이때, 상기 센스앰프구동제어신호(SAP1)가 소정 시간이 지나 비활성화되면 센스앰프구동제어신호(SAP2)가 도2의 (b)와 같이 활성화되어 전원전압(VDL)을 센스앰프(40)에 인가하게 된다.
그러면, 상기 센스앰프(40)는 상기 센스앰프구동전압(VDDCLP)에 의해 소정 셀의 데이터를 센싱하는 동작을 수행한다.
이후, 상기 센싱 동작이 완료되면 프리챠지 동작이 이루어지는데, 프리챠지제어부(30)는 비트라인 이퀄라이저신호(BLEQ)를 입력받아 그에 따라 프리챠지제어신호(BLEQB)를 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)로 인가한다.
그러면, 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)는 상기 프리챠지제어부(30)의 프리챠지제어신호(BLEQB)에 의해 레퍼런스전압(VBLR)을 도2의 (d),(e)와 같이 상기 센스앰프(40)에 인가하고, 이에 따라 상기 센스앰프(40)는 프리챠지된다.
도3은 내부 승압전압(VPP)이 외부전압(Vext)에 문턱전압(Vt)을 가산한 전압(Vext+Vt)보다 큰 경우에 대한 동작 타이밍도이고, 도4는 내부 승압전압(VPP)이 외부전압(Vext)에 문턱전압(Vt)을 가산한 전압(Vext+Vt) 보다 작은 경우에 대한 동작 타이밍도이다.
그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 외부전원으로 센스앰프 구동전압을 공급하게 되는데, 내부 승압전원의 전압값이 소자의 게이트 두께가 작아짐에 따라 점점 낮아져서 충분하게 외부전원을 센스앰프 구동전압으로 전달하지 못하게 되어 센스앰프의 센싱 능력이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 오버 드라이빙 방식의 센스앰프 구동시 그 센스앰프의 구동전압을 소정 레벨 승압시켜 센스앰프의 센싱 능력을 향상시킬 수 있도록 한 센스앰프 구동회로를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부 승압전압에 의해 후술할 센스앰프의 구동전압을 공급하는 센스앰프구동전압공급부와, 비트라인 이퀄라이저신호를 입력받아 후술할 센스앰프의 프리챠지를 제어하는 프리챠지제어신호를 출력하는 프리챠지제어부와, 제1,제2,제3 센스앰프구동제어신호에 의해 상기 센스앰프구동전압을 후술할 센스앰프로 인가하거나, 상기 프리챠지제어부의 프리챠지제어신 호에 의해 비트라인레퍼런스전압으로 센스앰프를 프리챠지시키는 센스앰프 프리챠지 및 구동부와, 상기 제1 센스앰프구동제어신호에 의해 인에이블되어 내부 승압전압을 소정 레벨로 승압하여 그에 따른 외부전압을 상기 센스앰프의 구동전압으로 출력하는 센스앰프구동전압승압부와; 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부의 제1,제2 구동전압에 의해 인에이블되어 소정셀의 데이터를 센싱하거나 비트라인 레퍼런스전압에 의해 프리챠지되는 센스앰프로 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 센스앰프 구동회로에 대한 실시예의 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도5는 본 발명 센스앰프 구동회로의 실시예에 대한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 내부 승압전압(VPP)에 의해 후술할 센스앰프(40)의 구동전압(VDDCLP)을 공급하는 센스앰프구동전압공급부(10)와, 비트라인 이퀄라이저신호(BLEQ)를 입력받아 후술할 센스앰프(40)의 프리챠지를 제어하는 프리챠지제어신호(BLEQB)를 출력하는 프리챠지제어부(30)와, 센스앰프구동제어신호(SAP1),(SAP 2),(SAN)에 의해 상기 센스앰프구동전압(VDDCLP)을 후술할 센스앰프 (40)로 인가하거나, 상기 프리챠지제어부(30)의 프리챠지제어신호(BLEQB)에 의해 비트라인레퍼런스전압(VBLR)으로 센스앰프(40)를 프리챠지시키는 센스앰프 프리챠지 및 구동부 (20)와, 센스앰프구동제어신호(SAP1)에 의해 인에이블되어 내부 승압전압(VPP)을 소정 레벨로 승압하여 그에 따른 외부전압(Vext)을 상기 센스앰프(40)의 구동전압 (VDDCLP)으로 출력하는 센스앰프구동전압승압부(100)와, 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)의 구동전압 (CSP),(CSN)에 의해 인에이블되어 소정셀의 데이터를 센 싱하거나 비트라인 레퍼런스전압(VBLR)에 의해 프리챠지되는 센스앰프(40)로 구성한다.
상기 센스앰프구동전압공급부(10)와 프리챠지제어부(30) 및 센스앰프 프리챠지 및 구동부 (20)의 구성은 종래 도1과 동일하다.
상기 센스앰프구동전압승압부(100)는 내부 승압전압(VPP)이 드레인에 인가되고, 게이트와 드레인이 공통 접속된 엔모스트랜지스터(MN11)와, 드레인이 상기 엔모스트랜지스터(MN11)의 드레인에, 게이트가 상기 엔모스트랜지스터(MN11)의 소스에, 소스가 노드D에 접속된 엔모스트랜지스터(MN12)와, 게이트에 센스앰프 구동제어신호(SAP1)가, 드레인에 접지전압(VSS)이 인가되고, 소스가 상기 노드D에 접속된 피모스트랜지스터(MP2)와, 상기 엔모스트랜지스터(MN11)와 노드D 사이에 위치하는 승압형커패시터(Cp)와, 일측에 접지전압 (VSS)이 인가되고, 타측이 상기 노드D에 접속되는 커패시터(C1)와, 상기 노드D에 게이트가, 노드A에 소스가 접속되고, 기판에 접지전압(VSS)이, 드레인에 외부전원(Vext)이 인가된 엔모스트랜지스터(MN9)로 구성하며, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.
먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 센스앰프구동전압공급부(10)는 내부 승압전압(VPP)에 의해 후술할 센스앰프 (40)의 구동전압(VDDCLP)을 공급하고, 그러면 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)는 도6의 (b)와 같은 센스앰프구동제어신호(SAP1)에 의해 상기 센스앰프구동전압 (VDDCLP)을 도6의 (e)와 같이 센스앰프 (40)에 인가하고, 동시에 도6의 (c)와 같은 센스앰프 구동제어신호(SAP2)에 의해 센스앰프구동전압(VSSA)을 도6의 (f)와 같이 센스앰프(40)에 인가한다.
이때, 상기 센스앰프구동제어신호(SAP1)가 소정 시간이 지나 비활성화되면 센스앰프구동제어신호(SAP2)가 도6의 (c)와 같이 활성화되어 전원전압(VDL)을 센스앰프(40)에 인가하게 된다.
그러면, 상기 센스앰프(40)는 상기 센스앰프구동전압(VDDCLP)에 의해 소정 셀의 데이터를 센싱하는 동작을 수행한다.
이후, 상기 센싱 동작이 완료되면 프리챠지 동작이 이루어지는데, 프리챠지제어부(30)는 비트라인 이퀄라이저신호(BLEQ)를 입력받아 그에 따라 프리챠지제어신호(BLEQB)를 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)로 인가한다.
그러면, 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)는 상기 프리챠지제어부(30)의 프리챠지제어신호(BLEQB)에 의해 레퍼런스전압(VBLR)을 도6의 (e),(f)와 같이 상기 센스앰프(40)에 인가하고, 이에 따라 상기 센스앰프(40)는 프리챠지된다.
여기서, 본 발명은 내부 승압전압(VPP)과 외부전원(Vext)의 전압차가 줄어 들어 센스앰프구동전압공급부(10)의 엔모스트랜지스터(MN1)의 문턱전압 보다 낮아지는 것을 방지하기 위하여, 센스앰프구동전압승압부(100)를 구비하여 내부 승압전압 (VPP)을 소정 레벨 높여줌으로써 센스앰프 구동전압(VDDCLP)을 안정적으로 공급하는데, 상기 센스앰프구동전압승압부(100)를 도6을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 센스앰프구동제어신호(SAP1)가 로우일 경우, 상기 센스앰프구동전압승압부(100)는 내부의 피모스트랜지스터(MP2)가 턴온되어 노드D에 걸리는 전압이 접지단(VSS)으로 흐르게 되어 승압 동작이 이루어지지 않는다.
만약, 상기 센스앰프구동제어신호(SAP1)가 로우에서 하이로 활성화되면, 상기 피모스트랜지스터(MP2)는 턴오프되고, 이에 따라 승압형커패시터(Cp)의 내부 승압전압(VPP)이 노드 D에 전달되며, 도6의 (a)와 같이 소정 레벨 높여진 전압이 이를 엔모스트랜지스터(MN9)에 인가된다.
그러면, 상기 엔모스트랜지스터(MN9)는 턴온되어 외부전원(Vext)을 센스앰프구동전압(VDDCLP)으로 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)에 인가하게 되고, 이에 의해 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)는 센스앰프(40)를 센싱하게 된다.
여기서, 도7은 내부 승압전압(VPP)과 외부전압(Vext)과의 차이가 문턱전압 (Vt) 보다 작을 경우에 대한 본 발명의 동작 파형도이다.
다시 말해서, 본 발명은 센스앰프구동전압공급부(10)에서 내부 승압전압 (VPP)에 의해 외부전원(Vext)이 센스앰프구동전압(VDDCLP)으로 공급될 경우에 내부 모스트랜지스터의 문턱전압(Vt)에 의해 전달되지 못하는 부분을 센스앰프구동전압승압부(100)에서 내부 승압전압(VPP)을 소정 레벨 상승시킴으로써 외부전원(Vext)이 그대로 센스앰프구동전압(VDDCLP)으로 공급되도록 한다.
즉, 이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 센스앰프를 구동시키기 위하여 오버 드라이빙 방식을 사용할 경우 공정의 미세화로 외부 전원과 내부 승압전압의 전압차가 줄어 드는 것을 센스앰프구동제어신호에 동기하여 그 내부 승압전압을 소정 레벨까지 승압시켜 센스앰프구동전압을 공급함으로써 센스앰프의 센싱능력을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 내부 승압전압(VPP)에 의해 후술할 센스앰프(40)의 구동전압(VDDCLP)을 공급하는 센스앰프구동전압공급부(10)와, 비트라인 이퀄라이저신호(BLEQ)를 입력받아 후술할 센스앰프(40)의 프리챠지를 제어하는 프리챠지제어신호(BLEQB)를 출력하는 프리챠지제어부(30)와, 센스앰프구동제어신호(SAP1),(SAP 2),(SAN)에 의해 상기 센스앰프구동전압(VDDCLP)을 후술할 센스앰프(40)로 인가하거나, 상기 프리챠지제어부(30)의 프리챠지제어신호(BLEQB)에 의해 비트라인레퍼런스전압(VBLR)으로 센스앰프(40)를 프리챠지시키는 센스앰프 프리챠지 및 구동부 (20)와, 센스앰프구동제어신호(SAP1)에 의해 인에이블되어 외부전압(Vext)을 상기 센스앰프(40)의 구동전압 (VDDCLP)으로 출력하는 센스앰프구동전압승압부(100)와, 상기 센스앰프 프리챠지 및 구동부(20)의 구동전압 (CSP),(CSN)에 의해 인에이블되어 소정셀의 데이터를 센싱하거나 비트라인 레퍼런스전압(VBLR)에 의해 프리챠지되는 센스앰프(40)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 센스앰프 구동회로.
  2. 제1 항에 있어서, 센스앰프구동전압승압부(100)는 내부 승압전압(VPP)과 외부전압(Vext)이 차가 문턱전압(Vt)보다 작을 경우에 그 내부 승압전압(VPP)을 소정 레벨 만큼 부스팅(Boosting)하는 것을 특징으로 하는 센스앰프 구동회로.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 센스앰프구동전압승압부(100)는 내부 승압전압(VPP)이 드레인에 인가되고, 게이트와 드레인이 공통 접속된 엔모스트랜지스터 (MN11)와, 드레인이 상기 엔모스트랜지스터(MN11)의 드레인에, 게이트가 상기 엔모스트랜지스터(MN11)의 소스에, 소스가 노드D에 접속된 엔모스트랜지스터(MN12)와, 게이트에 센스앰프 구동제어신호(SAP1)가, 드레인에 접지전압(VSS)이 인가되고, 소스가 상기 노드D에 접속된 피모스트랜지스터(MP2)와, 상기 엔모스트랜지스터(MN11)와 노드D 사이에 위치하는 승압형커패시터(Cp)와, 일측에 접지전압 (VSS)이 인가되고, 타측이 상기 노드D에 접속되는 커패시터(C1)와, 상기 노드D에 게이트가, 노드A에 소스가 접속되고, 기판에 접지전압(VSS)이, 드레인에 외부전원(Vext)이 인가된 엔모스트랜지스터(MN9)로 구성한 것을 특징으로 하는 센스앰프 구동회로.
KR1020000007029A 2000-02-15 2000-02-15 센스앰프 구동회로 KR100668807B1 (ko)

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