KR100813524B1 - Bit-line Sense Amplifier Driver and Bit-line Sensing Method Using the Same - Google Patents
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Abstract
센스앰프 구동 후 읽기(또는 쓰기) 동작을 수행할 때 센스앰프를 오버 드라이빙하기 위한 센스앰프 드라이버 및 이를 이용한 센싱 방법을 제시한다.A sense amplifier driver for overdriving a sense amplifier when performing a read (or write) operation after driving the sense amplifier and a sensing method using the same are provided.
본 발명에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버는 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 접속되며, 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블됨에 따라, 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 외부 전원전압을 공급하기 위한 레벨 보상부를 포함하고, 레벨 보상부는 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블됨에 따라 제 1 오버 드라이빙 제어 신호를 출력하는 펄스 폭 제어 수단 및 펄스 폭 제어 수단의 출력 신호에 의해 구동되어, 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 외부 전원전압을 공급하기 위한 스위칭 소자를 포함한다.The bit line sense amplifier driver according to the present invention is connected to the sense amplifier power line signal output terminal and includes a level compensator for supplying an external power voltage to the sense amplifier power line signal output terminal as a read or write command is enabled. The level compensator is driven by an output signal of a pulse width control means and a pulse width control means for outputting a first overdriving control signal as a read or write command is enabled, thereby providing an external power supply to the sense amplifier power line signal output terminal. And a switching element for supplying a voltage.
본 발명에 의하면 읽기 또는 쓰기 명령이 입력되는 경우에 센스앰프를 오버 드라이빙함으로써, 전류 소모가 많은 읽기 또는 쓰기 동작 수행시 비트라인의 전위가 변화하지 않도록하여, 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by overdriving the sense amplifier when a read or write command is input, the reliability of the device can be improved by preventing the potential of the bit line from changing when performing a current-consuming read or write operation.
비트라인 센스앰프, 오버 드라이빙 Bitline Sense Amplifiers, Overdriving
Description
도 1은 일반적인 비트라인 센스앰프 드라이버의 회로도,1 is a circuit diagram of a general bit line sense amplifier driver,
도 2는 도 1에 도시한 비트라인 센스앰프 드라이버를 이용한 센스앰프 구동후 비트라인 및 비트라인-바의 전위 변화를 설명하기 위한 도면,FIG. 2 is a view for explaining potential changes of bit lines and bit line bars after driving a sense amplifier using the bit line sense amplifier driver shown in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버의 회로도,3 is a circuit diagram of a bit line sense amplifier driver according to an embodiment of the present invention;
도 4a 및 4b는 도 3에 도시한 레벨 보상부의 일 실시예에 의한 회로도,4A and 4B are circuit diagrams according to an embodiment of the level compensator shown in FIG. 3;
도 5는 도 3에 도시한 레벨 보상부의 다른 실시예에 의한 회로도,5 is a circuit diagram according to another embodiment of the level compensator shown in FIG. 3;
도 6은 도 4 및 도 5에 도시한 펄스폭 제어 수단의 상세 회로도,6 is a detailed circuit diagram of the pulse width control means shown in FIGS. 4 and 5;
도 7은 본 발명에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버를 이용한 센스앰프 구동 후 비트라인 및 비트라인-바의 전위 변화를 설명하기 위한 도면,7 is a view illustrating a potential change of a bit line and a bit line-bar after driving a sense amplifier using a bit line sense amplifier driver according to the present invention;
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버의 회로도,8 is a circuit diagram of a bit line sense amplifier driver according to another embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명에 의한 비트라인 센싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a bit line sensing method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
200 : 레벨 보상부 212, 222 : 펄스폭 제어수단200:
306 : 지연회로306: delay circuit
본 발명은 비트라인 센스앰프 드라이버 및 이를 이용한 센싱 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 센스앰프 구동 후 읽기(또는 쓰기) 동작을 수행할 때 센스앰프를 오버 드라이빙하기 위한 센스앰프 드라이버 및 이를 이용한 센싱 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bit line sense amplifier driver and a sensing method using the same. More specifically, the sense amplifier driver for overdriving the sense amplifier when performing a read (or write) operation after driving the sense amplifier and a sensing method using the same It is about.
일반적으로 메모리 셀의 센싱 동작시에는 센스 앰프의 구동을 안정적이고 빠르게 하기 위해 센스앰프 파워라인에 내부 전위보다 높은 전위를 일정 시간 공급하는 오버 드라이빙을 수행한다.In general, in the sensing operation of the memory cell, overdriving for supplying a potential higher than an internal potential to the sense amplifier power line for a predetermined time in order to stably and quickly drive the sense amplifier.
도 1을 참조하여 일반적인 비트라인 센싱 과정을 설명하면 다음과 같다.A general bit line sensing process will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 일반적인 비트라인 센스앰프 드라이버의 회로도로서, 비트라인 센스앰프를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 역할을 한다.1 is a circuit diagram of a general bit line sense amplifier driver, and serves to generate a control signal for driving a bit line sense amplifier.
비트라인 이퀄라이즈 신호(BLEQ)가 하이(high)인 상태에서는 N-타입 트랜지스터(102, 104, 106)가 턴온되어 센스앰프 파워라인(RTO)과 센스앰프 접지라인(SB)의 전압이 제 1 전압(VBLP)으로 된다.When the bit line equalization signal BLEQ is high, the N-
이후, 액티브 명령이 인에이블되어 BLEQ 신호가 로우(low)가 되고, 워드라인 선택신호가 인에이블되면, 비트라인 쌍(BL, BLb)에 차지 쉐어링(charge sharing)이 개시된다.Thereafter, when the active command is enabled and the BLEQ signal becomes low, and the word line selection signal is enabled, charge sharing is started on the bit line pairs BL and BLb.
비트라인 센싱은 메모리 셀에 의해 비트라인 쌍에 쉐어링된 전하량을 센싱하 는 것으로, 이를 위해서는 비트라인 쌍(BL, BLb)에 인가된 전압을 증폭시켜야 하므로, 비트라인 센스앰프 드라이버 인에이블 신호(SAP 및 SAN)를 액티브 상태로 하는데, 제 1 인에이블 신호(SAP)는 로우 레벨로 인가하고 제 2 인에이블 신호(SAN)는 하이 레벨로 인가한다.Bit line sensing senses the amount of charge shared by the memory cell on the bit line pair. To this end, the bit line sensing amplifier driver enable signal SAP is required because the voltage applied to the bit line pair BL and BLb must be amplified. And SAN), wherein the first enable signal SAP is applied at a low level and the second enable signal SAN is applied at a high level.
이에 따라, P-타입 트랜지스터(108) 및 N-타입 트랜지스터(110)가 각기 턴온되어 센스앰프 파워라인(RTO)의 전압 레벨이 제 1 전압에서 내부 전원 전압(VCORE)에 의한 제 2 전압으로 천이한다. 또한, 센스앰프 접지라인(SB)에 인가되어 있던 전압은 제 1 전압에서 접지전압(VSS)으로 천이한다.Accordingly, the P-
센스앰프 파워라인(RTO) 및 센스앰프 접지라인(SB)에 인가된 전위는 센스앰프의 전원 소스로 되어, 차지 쉐어링을 시작한 비트라인 쌍(BL, BLb)의 전압 레벨을 증폭하여 센싱이 수행되도록 한다. 이때, 비트라인 쌍(BL, BLb)에 인가된 전압 레벨의 차이가 일정 값 이상이 되어야 정확한 센싱이 이루어지므로, 오버 드라이빙 제어신호(OVD)를 인에이블시켜 P 타입 트랜지스터(112)를 통해 센스앰프 파워라인(RTO)로 외부 전원전압(VDD)이 인가되도록 함으로써, 비트라인에 전하가 차지되는 시간을 단축시킬 수 있어, 결과적으로 센싱 시간을 단축시킬 수 있다.The potential applied to the sense amplifier power line RTO and the sense amplifier ground line SB is a power source of the sense amplifier, so that the sensing is performed by amplifying the voltage level of the pair of bit lines BL and BLb which started charge sharing. do. At this time, since the accurate sensing is performed when the difference between the voltage levels applied to the bit line pairs BL and BLb is equal to or greater than a predetermined value, the overdriving control signal OVD is enabled to sense the amplifier through the P-
그런데, 이와 같이 하여 비트라인 센싱이 개시된 후, 실제 센스앰프에서 읽기 또는 쓰기 동작을 수행하게 되면 많은 양의 전류가 소모되고, 이에 의해 비트라인의 전위가 변화하게 된다.However, after the bit line sensing is started in this manner, when a read or write operation is performed in the actual sense amplifier, a large amount of current is consumed, thereby changing the potential of the bit line.
도 2는 도 1에 도시한 비트라인 센스앰프 드라이버를 이용한 센스앰프 구동시 비트라인 및 비트라인-바의 전위 변화를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a potential change of a bit line and a bit line-bar when driving a sense amplifier using the bit line sense amplifier driver shown in FIG. 1.
도시한 것과 같이, 시간 t1에 예를 들어, 읽기 명령(READ)이 인에이블된 후, 읽기 동작이 수행되어 로컬 입출력 라인(LIO)에 데이터가 전달됨에 따라 시간 t2에서 t3까지 비트라인(BL) 및 비트라인-바(BLb)에 인가되는 전압이 점차 낮아지고, 읽기 명령이 디스에이블됨에 따라 시간 t4까지 다시 비트라인(BL) 및 비트라인-바(BLb)의 전위가 상승하는 것을 알 수 있다.As shown, after a read command READ is enabled, for example, at time t1, a read operation is performed to transfer data to the local input / output line LIO, thereby causing the bit line BL to be time t2 to t3. And the voltage applied to the bit line-bar BLb gradually decreases, and as the read command is disabled, the potentials of the bit line BL and the bit line-bar BLb rise again until time t4. .
이러한 과정이 반복되게 되면, 비트라인 및 비트라인-바의 전위가 계속해서 낮아지게 되고, 이로 인해 로컬 입출력 라인으로 전달되는 데이터의 신뢰성을 보장할 수 없으며, 동작 속도가 지연되는 등의 문제가 있다. 그리고 이러한 문제는 낮은 전원전압을 사용하는 메모리 장치에서 더욱 심화되게 된다.If this process is repeated, the potentials of the bit lines and the bit line bars continue to be lowered, and thus, the reliability of data transmitted to the local input / output lines cannot be guaranteed and the operation speed is delayed. . This problem is further exacerbated in memory devices using low power supply voltage.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비트라인 센스앰프 드라이버에 의해 센스앰프를 구동하고 난 후, 동작 명령(읽기 또는 쓰기)이 인에이블되면, 센스앰프를 오버 드라이빙함으로써, 데이터 센싱의 신뢰성을 향상시키고자 하는 데 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem. After driving the sense amplifier by the bit line sense amplifier driver, if an operation command (read or write) is enabled, the data is sensed by overdriving the sense amplifier. There is a technical problem to improve the reliability of the.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버는 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 접속되며, 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블되는 시점에 응답하여 상기 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 외부 전원전압을 공급하기 위한 레벨 보상부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a bit line sense amplifier driver is connected to a sense amplifier power line signal output terminal and responds to a time point at which a read or write command is enabled. And a level compensator for supplying an external power supply voltage to the signal output terminal.
여기에서, 레벨 보상부는 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블됨에 따라 제 1 오 버 드라이빙 제어 신호를 출력하는 펄스 폭 제어 수단; 및 상기 펄스 폭 제어 수단의 출력 신호에 의해 구동되어, 상기 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 외부 전원전압을 공급하기 위한 스위칭 소자;를 포함하여 이루어진다.The level compensator may include pulse width control means for outputting a first over driving control signal as a read or write command is enabled; And a switching element driven by an output signal of the pulse width control means to supply an external power supply voltage to the sense amplifier power line signal output terminal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a bit line sense amplifier driver according to an embodiment of the present invention.
도시한 것과 같이, 본 발명의 센스앰프 드라이버는 센스앰프 파워라인 신호(RTO) 출력 단자(N)에 접속되고, 동작 명령(읽기(READ) 또는 쓰기(WRITE))에 의해 구동되어 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)에 외부 전원전압(VDD)을 공급하기 위한 레벨 보상부(200)를 더 포함한다.As shown, the sense amplifier driver of the present invention is connected to the sense amplifier power line signal RTO output terminal N, and is driven by an operation command (READ or WRITE) to drive the sense amplifier power line. The apparatus may further include a
보다 구체적으로, 본 발명의 센스앰프 드라이버는 내부 전원전압 단자(VCORE)와 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N) 간에 접속되어 제 1 인에이블 신호(SAP)에 의해 구동되는 제 1 P 타입 트랜지스터(208), 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)와 비트라인 프리차지 전압 공급 단자(VBLP) 간에 접속되어 비트라인 이퀄라이즈 신호(BLEQ)에 의해 구동되는 제 1 N 타입 트랜지스터(202), 센스앰프 접지라인 신호(SB) 출력 단자와 비트라인 프리차지 전압 공급 단자(VBLP) 간에 접속되어 비트라인 이퀄라이즈 신호(BLEQ)에 의해 구동되는 제 2 N 타입 트랜지스터(204), 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)와 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자 간에 접속되어 비트라인 이퀄라이즈 신호(BLEQ)에 의해 구동되는 제 3 N 타입 트랜 지스터(206) 및 센스앰프 접지라인 신호 출력 단자와 접지단자(VSS) 간에 접속되어 제 2 인에이블 신호(SAN)에 의해 구동되는 제 4 N 타입 트랜지스터(210)를 구비하고, 이에 더하여 센스앰프 파워라인 신호(RTO) 출력 단자(N)에 접속되고, 읽기(READ) 또는 쓰기(WRITE) 명령에 의해 제 1 오버 드라이빙 제어 신호를 인에이블시켜, 읽기(또는 쓰기) 명령이 인에이블됨에 따라 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 외부 전원전압(VDD)을 공급하기 위한 레벨 보상부(200)를 더 포함한다.More specifically, the sense amplifier driver of the present invention may be connected between the internal power supply voltage terminal VCORE and the sense amplifier power line signal output terminal N to be driven by the first enable signal SAP. 208, a first N-
즉, 본 발명에 의한 센스앰프 드라이버는 센스앰프가 구동된 후 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블됨에 따라, 읽기 또는 쓰기 명령에 의해 레벨 보상부(200)를 구동하여, 센싱 동작이 수행될 때, 센스앰프 파워라인 신호의 전위를 상승시켜, 전류 소모량이 많은 읽기 또는 쓰기 동작시 비트라인의 전위가 강하하지 않도록 한다.That is, the sense amplifier driver according to the present invention drives the
한편, 본 발명의 다른 실시예에서, 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블된 후뿐 아니라, 센스앰프 구동을 위한 제 1 및 제 2 인에이블 신호(SAP, SAN)이 인에이블될 때에도 센스앰프를 오버드라이빙할 수 있다. 그리고, 제 1 및 제 2 인에이블 신호(SAP, SAN)가 인에이블될 때 제 2 오버 드라이빙 제어 신호에 의해 레벨 보상부(200)를 구동하여 센스앰프 파워라인 신호(RTO)에 외부 전원전압(VDD)이 인가되도록 하여, 센스앰프의 동작이 고속으로 개시되도록 하고, 이후, 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블됨에 따라, 읽기 또는 쓰기 명령에 의해 생성된 제 1 오버 드라이빙 제어 신호에 의해 레벨 보상부(200)를 구동하여, 센싱 동작이 수행될 때 센스앰프 파워라인 신호의 전위를 상승시켜, 전류 소모량이 많은 읽기 또는 쓰기 동작시 비트라인의 전위가 강하하지 않도록 한다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, not only after the read or write command is enabled, but also when the first and second enable signals (SAP and SAN) for driving the sense amplifier are enabled, the driver may overdrive the sense amplifier. Can be. When the first and second enable signals SAP and SAN are enabled, the
도 3에서 설명한 센스앰프 드라이버의 구성은 이에 한정되지 않고, 센스앰프를 구동할 수 있는 모든 가능한 형태로 구성할 수 있으며, 이에 본 발명의 레벨 보상부(200)를 접속하여 사용할 수 있다.The configuration of the sense amplifier driver described with reference to FIG. 3 is not limited thereto, and may be configured in any possible form capable of driving the sense amplifier, and the
도 4a 및 4b는 도 3에 도시한 레벨 보상부의 일 실시예에 의한 회로도이다.4A and 4B are circuit diagrams of an embodiment of the level compensator shown in FIG. 3.
도 4a에 도시한 바와 같이, 레벨 보상부(200)는 읽기(READ) 또는 쓰기(WRITE) 명령 신호가 인에이블됨에 따라 인에이블되는 제 1 오버 드라이빙 제어 신호(OVD1)를 출력하는 펄스 폭 제어 수단(212), 외부 전원전압 단자(VDD) 및 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)에 접속되어 펄스 폭 제어 수단(212)의 출력 신호에 의해 구동되는 스위칭 소자(214)를 포함한다.As shown in FIG. 4A, the
만약, 센스앰프 구동시에도 오버 드라이빙을 수행하고자 하는 경우, 레벨 보상부(200)는 도 4b에 도시한 것과 같이, 제 1 오버 드라이빙 제어 신호(OVD1)와 제 2 오버 드라이빙 제어 신호(OVD2)를 입력으로 하여, 두 입력 신호 중 인에이블된 상태의 신호를 스위칭 소자(214)의 구동 신호로서 출력하는 논리 소자(216)를 더 포함할 수 있다.If overdriving is to be performed even while driving the sense amplifier, the
여기에서, 제 2 오버 드라이빙 제어 신호(OVD2)는 제 1 및 제 2 인에이블 신호(SAP, SAN)가 인에이블될 때 인에이블되는 신호이고, 스위칭 소자(214)는 MOS 트랜지스터로 구현할 수 있으며, 특히 스위칭 소자(214)를 N 타입 트랜지스터로 구현하는 경우 논리 소자(216)의 출력 단과 스위칭 소자(214) 사이에 반전 수단(218)을 추가로 구현할 수 있다. 아울러, 논리 소자(216)는 노아(NOR) 게이트로 구현하는 것이 바람직하다.Here, the second overdriving control signal OVD2 is a signal enabled when the first and second enable signals SAP and SAN are enabled, and the
제 2 오버 드라이빙 제어 신호(OVD2)는 제 1 및 제 2 인에이블 신호(SAP, SAN)와 함께 인에이블되고, 이때 아직 읽기 또는 쓰기 명령이 입력되지 않은 상태이므로, 논리 소자(216) 및 반전 수단(218)은 오버 드라이빙 제어 신호를 그대로 출력하여 스위칭 소자(214)를 턴온시키고, 이에 따라 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)에 외부 전원전압(VDD)이 공급되어, 센스앰프가 1차 오버 드라이빙된다.The second overdriving control signal OVD2 is enabled together with the first and second enable signals SAP and SAN, and since the read or write command is not yet input, the
이후, 제 2 오버 드라이빙 제어 신호(OVD2)가 디스에이블되고, 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블되면, 펄스폭 제어 수단(212)은 읽기 또는 쓰기 명령에 동기된 제 1 오버 드라이빙 제어 신호(OVD1)를 출력하는데, 이 신호는 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블되는 시점에 구동되는 소정의 폭을 갖는 펄스로 출력된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 오버 드라이빙 제어 신호(OVD1)는 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블되는 시점에 인에이블되고, 읽기 또는 쓰기 명령보다 좁은 펄스를 갖도록 제어할 수 있다.Thereafter, when the second overdriving control signal OVD2 is disabled and the read or write command is enabled, the pulse width control means 212 receives the first overdriving control signal OVD1 synchronized with the read or write command. This signal is output as a pulse having a predetermined width that is driven when a read or write command is enabled. In a preferred embodiment of the present invention, the first overdriving control signal OVD1 is enabled at the time when the read or write command is enabled and can be controlled to have a narrower pulse than the read or write command.
펄스 폭 제어 수단(212)의 출력 신호(OVD1)는 논리 소자(216) 및 반전 수단(218)을 통해 스위칭 소자(214)를 구동하고, 이에 따라, 읽기 또는 쓰기 동작이 개시된 후, 센스앰프 파워라인 출력 단자(N)에 외부 전원전압(VDD)이 공급되어 센스앰프가 2차 오버 드라이빙된다.The output signal OVD1 of the pulse width control means 212 drives the switching
도 5는 도 3에 도시한 레벨 보상부의 다른 실시예에 의한 회로도로서, 센스앰프 구동시 및 센스앰프에 동작 명령이 입력될 때 센스앰프를 오버 드라이빙하기 위한 레벨 보상부를 나타낸다.FIG. 5 is a circuit diagram according to another embodiment of the level compensator shown in FIG. 3 and illustrates a level compensator for overdriving the sense amplifier when the sense amplifier is driven and when an operation command is input to the sense amplifier.
이 경우, 레벨 보상부(200)는 읽기 또는 쓰기 명령 신호가 인에이블됨에 따라 인에이블되는 제 1 오버 드라이빙 제어 신호(OVD1)를 출력하는 펄스 폭 제어 수단(224), 펄스 폭 제어 수단(224)의 출력 신호에 의해 구동되어, 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)에 외부 전원전압(VDD)을 공급하기 위한 제 1 스위칭 소자(226), 제 2 오버 드라이빙 제어신호(OVD2)에 의해 구동되어, 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)에 외부 전원전압(VDD)을 공급하기 위한 제 2 스위칭 소자(222)를 포함한다.In this case, the
여기에서, 제 1 및 제 2 스위칭 소자(226, 222)는 N 타입 트랜지스터와 같은 MOS 트랜지스터로 구현할 수 있다.The first and
도 4b에서와 마찬가지로, 제 2 오버 드라이빙 제어 신호(OVD2)에 의해 제 2 스위칭 소자(222)가 구동되어 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)에 외부 전원전압(VDD)이 인가되어, 센싱 개시 시간을 앞당기게 되고, 이후, 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블되는 시점에 펄스 폭 제어 수단(224)에서 출력되는 제 1 오버 드라이빙 제어 신호(OVD1)에 의해 제 1 스위칭 소자(226)가 구동되어, 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(N)에 외부 전원전압(VDD)이 인가됨으로써 읽기 또는 쓰기 동작시 강하되는 전위를 보상한다.As in FIG. 4B, the
도 6은 도 4 및 도 5에 도시한 펄스폭 제어 수단의 상세 회로도이다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the pulse width control means shown in FIGS. 4 and 5.
펄스폭 제어 수단(212, 222)은 읽기 또는 쓰기 명령을 제 1 입력 신호로 하고, 읽기 또는 쓰기 명령의 반전 지연 신호를 제 2 입력으로 하여, 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블될 때 소정 폭을 갖는 펄스 신호를 출력하는 논리 소자(302)로 이 루어진다.The pulse width control means 212, 222 has a read or write command as the first input signal and the inversion delay signal of the read or write command as the second input, and has a predetermined width when the read or write command is enabled. The
여기에서, 읽기 또는 쓰기 명령의 반전 지연 신호는 제 1 반전수단(304) 및 지연회로(306)를 직렬 연결함으로써 구현할 수 있고, 도시하지 않았지만 지연회로(306)는 짝수 개의 반전수단을 직렬 연결함으로써 구현할 수 있다. 또한, 논리 소자(302)는 낸드(NAND) 게이트로 구현할 수 있으며, 이 경우 낸드 게이트의 출력 단에 제 2 반전수단(308)을 접속하는 것이 바람직하다.Here, the inversion delay signal of the read or write command can be implemented by connecting the first inverting means 304 and the
도 7은 본 발명에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버를 이용한 센스앰프 구동시 비트라인 및 비트라인-바의 전위 변화를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a view illustrating a potential change of a bit line and a bit line-bar when driving a sense amplifier using a bit line sense amplifier driver according to the present invention.
도시한 것과 같이, 시간 t11에 레벨 보상부를 구동하여 센스앰프를 1차 오버 드라이빙하여 센싱 개시 시점을 앞당길 수 있다. 이후, 시간 t12에 예를 들어, 읽기 명령이 입력되어 읽기 또는 쓰기 동작이 수행될 때, 레벨 보상부(200)를 구동하여 센스앰프를 2차 오버 드라이빙함으로써, 비트라인에 인가되는 전위가 강하하지 않고 처음 수준을 유지할 수 있게 된다.As illustrated, the level compensation unit may be driven at time t11 to first overdrive the sense amplifier to accelerate the start of sensing. Subsequently, when a read command is input and a read or write operation is performed at time t12, the potential applied to the bit line does not drop by driving the
한편, 이상에서는 하나의 레벨 보상부를 구비한 센스앰프 드라이버에 대해서 설명하였지만, 복수의 레벨 보상부를 직렬 연결함으로써, 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 더욱 높은 전압이 인가되도록 하는 것도 가능하다.In the above description, the sense amplifier driver having one level compensator has been described. However, by connecting the plurality of level compensators in series, a higher voltage may be applied to the sense amplifier power line signal output terminal.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버의 회로도이다.8 is a circuit diagram of a bit line sense amplifier driver according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에 의한 비트라인 센스앰프 드라이버는 읽기 또는 쓰기 명령이 입력될 때 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(RTO)에 외부 전원전압(VDD)을 공급하는 레벨 보상부(200) 및 센스앰프 드라이버를 인에이블하기 위한 제 1 및 제 2 인에이블 신호(SAP, SAN)가 인에이블될 때 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(RTO)에 외부 전원전압(VDD)을 공급하는 오버 드라이빙부(400)를 포함한다.The bit line sense amplifier driver according to the present embodiment provides a
비트라인 센스앰프를 도 8과 같이 구성하는 경우, 센싱 동작을 위한 센스앰프 구동시 오버 드라이빙부(400)에 의해 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(RTO)에 외부 전원전압을 인가하여, 비트라인과 비트라인-바의 전압을 빠르게 변화시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 하여 센싱 개시 시간을 단축한 후, 읽기 또는 쓰기 명령이 입력될 때, 레벨 보상부(200)에 의해 다시 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(RTO)에 외부 전원전압을 인가함으로써, 읽기/쓰기 동작시 많은 전류 소모로 인해 전위가 하강하는 것을 보상할 수 있다.When the bit line sense amplifier is configured as shown in FIG. 8, an external power supply voltage is applied to the sense amplifier power line signal output terminal RTO by the
여기에서, 레벨 보상부(200)는 도 4a에 도시한 것과 같이 구성할 수 있고, 오버 드라이빙부는 도 5에 도시한 제 2 스위칭 소자(222)를 이용하여 구성할 수 있으며, 구체적인 설명은 상술하였으므로 생략하기로 한다.Here, the
도 3에서 설명한 센스앰프 드라이버의 구성은 이에 한정되지 않고, 센스앰프를 구동할 수 있는 모든 가능한 형태로 구성할 수 있으며, 이에 본 발명의 레벨 보상부(200) 및 오버 드라이빙부(400)를 접속하여 사용할 수 있다.The configuration of the sense amplifier driver described with reference to FIG. 3 is not limited thereto, and may be configured in any possible form capable of driving the sense amplifier, thereby connecting the
도 9는 본 발명에 의한 비트라인 센싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a bit line sensing method according to the present invention.
비트라인 이퀄라이즈 신호가 디스에이블된 후 워드라인 선택신호를 인에이블시켜 비트라인 쌍에 차지 쉐어링을 시작한다(S101).After the bit line equalization signal is disabled, the word line selection signal is enabled to start charge sharing on the bit line pair (S101).
이후, 비트라인 센스앰프 드라이버를 구동하기 위한 제 1 및 제 2 인에이블 신호(SAP, SAN)를 인에이블시켜(S103), 센스앰프를 구동한다.Thereafter, the first and second enable signals SAP and SAN for driving the bit line sense amplifier driver are enabled (S103) to drive the sense amplifier.
다음에, 제 2 오버 드라이빙 제어 신호(OVD2)를 인에이블시켜(S105), 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자(RTO)에 외부 전원전압(VDD)을 인가하여 센스앰프를 1차 오버 드라이빙한다.Next, the second overdriving control signal OVD2 is enabled (S105), and an external power supply voltage VDD is applied to the sense amplifier power line signal output terminal RTO to first overdrive the sense amplifier.
이와 같이 하여, 센스앰프 접지라인(SB)에 인가되는 전압과 센스앰프 파워라인(RTO)에 인가되는 전압의 차이가 일정 값 이상으로 급격하게 증가하게 된다. 이는 결과적으로 비트라인과 비트라인-바 간의 전압차를 급속하게 일정 값 이상으로 증가하게 하므로, 센싱 동작이 조속히 개시될 수 있게 된다.In this manner, the difference between the voltage applied to the sense amplifier ground line SB and the voltage applied to the sense amplifier power line RTO is rapidly increased to a predetermined value or more. This in turn causes the voltage difference between the bit line and the bit line-bar to rapidly increase above a certain value, so that the sensing operation can be started quickly.
이후, 읽기 또는 쓰기 명령이 인에이블되는 시점에 제 1 오버 드라이빙 제어 신호를 인에이블시켜 센스앰프 파워라인 신호 출력 단자에 외부 전원전압을 인가하여 2차 오버 드라이빙하고(S107), 제 1 오버 드라이빙과 함께 센싱을 수행함으로써(S109), 센싱 과정에서 비트라인 및 비트라인-바의 전위가 변화하는 것을 방지할 수 있다.Thereafter, when the read or write command is enabled, the first overdriving control signal is enabled to apply an external power supply voltage to the sense amplifier power line signal output terminal to perform second overdriving (S107), and By sensing together (S109), it is possible to prevent the potential of the bit line and the bit line-bar from being changed in the sensing process.
도 9에서는 센스앰프의 구동시 1차 오버 드라이빙을 수행하고, 읽기 또는 쓰기 명령이 입력되는 경우 2차 오버 드라이빙을 수행하는 예에 대해서 설명하였지만, 1차 오버 드라이빙 과정은 생략하고 2차 오버 드라이빙 과정만을 수행하는 것도 가능함은 물론이다.In FIG. 9, an example in which the primary overdriving is performed when the sense amplifier is driven and the second overdriving is performed when a read or write command is input, the first overdriving process is omitted and the second overdriving process is omitted. Of course it is also possible to perform only.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예 시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
본 발명에 의하면, 센스앰프를 구동한 후 읽기 또는 쓰기 명령이 입력되는 경우 센스앰프를 오버 드라이빙함으로써, 전류 소모가 많은 읽기 또는 쓰기 동작 수행시 비트라인의 전위가 변화하지 않도록 함으로써, 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, when a read or write command is input after driving the sense amplifier, the driving of the sense amplifier is overdried so that the potential of the bit line does not change during a current consuming read or write operation, thereby improving reliability of the device. Can be improved.
이러한 이점은 낮은 전원전압을 사용하는 메모리 장치에서 더욱 큰 효과를 나타내어 메모리 장치의 안정된 동작을 보장할 수 있다.This advantage is more effective in the memory device using a low power supply voltage can ensure a stable operation of the memory device.
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