KR102652188B1 - Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device - Google Patents

Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device Download PDF

Info

Publication number
KR102652188B1
KR102652188B1 KR1020230119673A KR20230119673A KR102652188B1 KR 102652188 B1 KR102652188 B1 KR 102652188B1 KR 1020230119673 A KR1020230119673 A KR 1020230119673A KR 20230119673 A KR20230119673 A KR 20230119673A KR 102652188 B1 KR102652188 B1 KR 102652188B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
input
precharge
voltage
sense amplifier
Prior art date
Application number
KR1020230119673A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍종일
나태희
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020230119673A priority Critical patent/KR102652188B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102652188B1 publication Critical patent/KR102652188B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/065Differential amplifiers of latching type
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2207/00Indexing scheme relating to arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C2207/06Sense amplifier related aspects

Abstract

본 개시는 입력 노드쌍으로 인가되는 차동의 입력 전압을 감지 및 증폭하여 출력 노드쌍으로 차동 출력 전압을 출력하는 센스 앰프 회로 및 기준 전압이 인가되면 기준 전압 노드 및 센싱 노드로 공급하여 바이어싱하고, 이후 인가되는 입력 전압을 센싱 노드로 전달하여, 기준 전압과 입력 전압 사이의 전압차를 나타내는 입력 전압차를 커플링을 통해 입력 노드쌍 중 하나로 인가하는 오프셋 제거 회로를 포함하여 오프셋을 제거하여 센싱 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차동 입력단에 기준 전압을 바이어싱함으로써 넓은 입력 전압 범위에서 안정적으로 동작할 수 있는 전류 래치 센스 앰프 및 메모리 장치를 제공한다.The present disclosure provides a sense amplifier circuit that detects and amplifies a differential input voltage applied to a pair of input nodes and outputs a differential output voltage to a pair of output nodes, and when a reference voltage is applied, supplies it to the reference voltage node and the sensing node for biasing, Afterwards, the applied input voltage is transferred to the sensing node, and the offset is removed by including an offset removal circuit that applies the input voltage difference representing the voltage difference between the reference voltage and the input voltage to one of the input node pairs through coupling, thereby increasing the sensing yield. In addition, it provides a current latch sense amplifier and memory device that can operate stably in a wide input voltage range by biasing the reference voltage at the differential input stage.

Description

전류 래치 센스 앰프 및 메모리 장치{Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device}Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device

본 개시는 전류 래치 센스 앰프 및 메모리 장치에 관한 것으로, 오프셋을 제거할 수 있는 전류 래치 센스 앰프 및 메모리 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a current latch sense amplifier and memory device, and to a current latch sense amplifier and memory device capable of eliminating offset.

센스 앰프(Sense Amplifier: SA)는 작은 차동 입력값을 감지하여, 디지털 값(1 또는 0)으로 증폭하는 회로로서, 대표적으로 메모리 장치의 메모리 셀에 저장된 데이터를 판독하는데 이용된다. 센스 앰프는 메모리 장치의 리드 동작에서 필요한 전력 소비를 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다.A sense amplifier (SA) is a circuit that detects a small differential input value and amplifies it into a digital value (1 or 0), and is typically used to read data stored in memory cells of a memory device. Sense amplifiers have the advantage of significantly reducing the power consumption required for read operations of memory devices.

센스 앰프 중 교차 연결된 인버터로 구성되는 래치 구조를 갖는 래치 센스 앰프는 포지티브 피드백 특성을 가져 저전력 및 고속 리드 동작이 가능하도록 하므로, 메모리 장치뿐만 아니라 다양한 분야에 활용되고 있다. 래치형 SA는 크게 전압 래치 센스 앰프(Voltage-Latched SA: 이하 VLSA)와 전류 래치 센스 앰프(Current-Latched SA: 이하 CLSA)로 구분될 수 있다. 전압 래치 센스 앰프(VLSA)는 전류 래치 센스 앰프(CLSA)에 비해 크기 및 동작 속도에서 장점을 갖는다. 그러나 전력 소모를 저감시키기 위해, 다수의 센스 앰프가 기준 전압 생성 회로에서 생성된 기준 전압(VREF)을 공통으로 공유하여 차동 입력 중 하나로 인가받도록 구성된 경우, 전압 래치 센스 앰프(VLSA)는 공유된 기준 전압(VREF)의 일시적인 전압 변동에 따른 노이즈에 취약하다는 문제가 있다. 따라서 공통 기준 전압(VREF)을 이용하는 장치에서는 전압 래치 센스 앰프(VLSA)보다 전류 래치 센스 앰프(CLSA)를 사용하는 것이 더 바람직하다.Among sense amplifiers, the latch sense amplifier, which has a latch structure composed of cross-connected inverters, has positive feedback characteristics and enables low-power and high-speed read operations, so it is used in various fields as well as memory devices. Latch-type SA can be largely divided into voltage-latched sense amplifier (Voltage-Latched SA: VLSA) and current-latched sense amplifier (Current-Latched SA: CLSA). Voltage latch sense amplifiers (VLSA) have advantages over current latch sense amplifiers (CLSA) in size and operating speed. However, in order to reduce power consumption, when multiple sense amplifiers are configured to commonly share the reference voltage (V REF ) generated in the reference voltage generation circuit and be applied to one of the differential inputs, the voltage latch sense amplifier (VLSA) uses the shared reference voltage (V REF ) to reduce power consumption. There is a problem that it is vulnerable to noise due to temporary voltage fluctuations in the reference voltage (V REF ). Therefore, in devices using a common reference voltage (V REF ), it is more desirable to use a current latch sense amplifier (CLSA) than a voltage latch sense amplifier (VLSA).

도 1은 전류 래치 센스 앰프의 일 예를 나타낸다.Figure 1 shows an example of a current latch sense amplifier.

도 1을 참조하면, 제1 PMOS 트랜지스터(MP1)와 제1 NMOS 트랜지스터(MN1)는 게이트가 공통으로 반전 출력 노드(OUTB)에 연결되고, 제2 PMOS 트랜지스터(MP2)와 제2 NMOS 트랜지스터(MN2)는 게이트가 공통으로 출력 노드(OUT)에 연결된다.Referring to FIG. 1, the first PMOS transistor (MP1) and the first NMOS transistor (MN1) have a common gate connected to the inverting output node (OUTB), and the second PMOS transistor (MP2) and the second NMOS transistor (MN2) ) has a common gate connected to the output node (OUT).

따라서 제1 PMOS 트랜지스터(MP1)와 제1 NMOS 트랜지스터(MN1)는 반전 출력 노드(OUTB)가 입력단이고, 출력 노드(OUT)가 출력단인 제1 인버터라 할 수 있고, 제2 PMOS 트랜지스터(MP2)와 제2 NMOS 트랜지스터(MN2)는 출력 노드(OUT)가 입력단이고, 반전 출력 노드(OUTB)가 출력단인 제2 인버터라 할 수 있다. 제1 인버터와 제2 인버터의 입력단과 출력단이 상호 교차 연결되어 있으므로, 도 1의 전류 래치 센스 앰프에서 2개 PMOS 트랜지스터(MP1, MP2)와 2개의 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)는 래치 구조를 갖는다.Therefore, the first PMOS transistor (MP1) and the first NMOS transistor (MN1) can be said to be a first inverter in which the inverting output node (OUTB) is the input terminal and the output node (OUT) is the output terminal, and the second PMOS transistor (MP2) and the second NMOS transistor (MN2) can be said to be a second inverter in which the output node (OUT) is an input terminal and the inverting output node (OUTB) is an output terminal. Since the input and output terminals of the first inverter and the second inverter are cross-connected, the two PMOS transistors (MP1, MP2) and two NMOS transistors (MN1, MN2) in the current latch sense amplifier of FIG. 1 have a latch structure. .

제3 및 제4 NMOS 트랜지스터(MN3, MN4)는 게이트로 인가되는 기준 전압(VREF) 및 입력 전압(VBL)에 따라, 각 트랜지스터(MN3, MN4)를 통해 흐르는 전류 사이에 차이를 유발하여 출력 노드쌍(OUT, OUTB)의 전압차를 유발하는 입력 트랜지스터이다. 제3 및 제4 PMOS 트랜지스터(MP3, MP4)는 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)에 응답하여 출력 노드쌍(OUT, OUTB)을 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지하는 프리차지 트랜지스터이고, 제5 NMOS 트랜지스터(MNFOOT)는 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)에 응답하여 전류 래치 센스 앰프를 활성화하는 풋 스위치(foot switch) 트랜지스터이다.The third and fourth NMOS transistors (MN3, MN4) cause a difference between the current flowing through each transistor (MN3, MN4) depending on the reference voltage (V REF ) and the input voltage (V BL ) applied to the gate. It is an input transistor that causes a voltage difference between the output node pair (OUT, OUTB). The third and fourth PMOS transistors (MP3, MP4) are precharge transistors that precharge the output node pair (OUT, OUTB) to the power supply voltage (V DD ) level in response to the sense amplifier enable signal (SAE), and the fifth The NMOS transistor (MNFOOT) is a foot switch transistor that activates the current latch sense amplifier in response to the sense amplifier enable signal (SAE).

도 1에 도시된 바와 같이, 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)를 포함하는 전류 래치 센스 앰프를 FS-CLSA(Foot Switch-CLSA)라고 한다. FS-CLSA는 차동 입력(여기서는 기준 전압(VREF)과 입력 전압(VBL))을 인가받아 증폭하기 위해 대칭 구조를 갖는다.As shown in FIG. 1, a current latch sense amplifier including a foot switch transistor (MNFOOT) is called FS-CLSA (Foot Switch-CLSA). FS-CLSA has a symmetrical structure to receive and amplify differential inputs (here, reference voltage (V REF ) and input voltage (V BL )).

도 1과 같이, 대칭 구조를 갖는 FS-CLSA에서는 주로 트랜지스터들의 문턱전압(VTH) 불일치로 인해 발생되는 오프셋 전압(offset voltage)(VOS)이 발생할 수 있다. 오프셋 전압(VOS)은 제3 및 제4 NMOS 트랜지스터(MN3, MN4)의 문턱 전압 차에 가장 큰 영향을 받지만, 래치에 포함된 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)의 문턱 전압 차에 의한 영향도 받는다.As shown in FIG. 1, in FS-CLSA with a symmetrical structure, an offset voltage (V OS ) may occur, which is mainly caused by a mismatch in the threshold voltage (V TH ) of the transistors. The offset voltage (V OS ) is most affected by the threshold voltage difference between the third and fourth NMOS transistors (MN3, MN4), but the threshold voltage difference between the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) included in the latch It is also influenced by

그리고 오프셋 전압(VOS)이 존재하는 래치 센싱 앰프에서는 입력 전압(VBL)과 기준 전압(VREF) 사이의 전압차(ΔV = VBL - VREF)가 오프셋 전압(VOS)보다 커야지만(ΔV > VOS), 정상적으로 입력을 감지하여 증폭할 수 있다. 즉 오프셋 전압(VOS)에 의해 센싱 오류가 발생할 수 있다.And in a latch sensing amplifier where an offset voltage (V OS ) exists, the voltage difference (ΔV = V BL - V REF ) between the input voltage (V BL ) and the reference voltage (V REF ) must be greater than the offset voltage (V OS ). (ΔV > V OS ), the input can be sensed and amplified normally. That is, sensing errors may occur due to the offset voltage (V OS ).

도 2는 전류 래치 센스 앰프에서 입력 전압에 대한 오프셋 전압의 표준 편차의 변화를 시뮬레이션한 결과를 나타낸다.Figure 2 shows the results of simulating the change in standard deviation of the offset voltage with respect to the input voltage in the current latch sense amplifier.

도 2는 입력 전압(VBL)의 증가에 따른 오프셋 전압(VOS)의 표준 편차(σOS)의 변화를 도시하였다.Figure 2 shows the change in the standard deviation (σ OS ) of the offset voltage (V OS ) as the input voltage (V BL ) increases.

도 1과 같은 FS-CLSA에서는 기준 전압(VREF)과 입력 전압(VBL)이 각각 제3 및 제4 NMOS 트랜지스터(MN3, MN4)의 문턱 전압보다 높아야만 제4 NMOS 트랜지스터(MN4)가 턴온되어 동작을 수행할 수 있다. 기준 전압(VREF)은 기준 전압 생성기에서 용이하게 제3 NMOS 트랜지스터(MN3)의 문턱 전압보다 큰 전압으로 생성되어 인가될 수 있다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, FS-CLSA는 입력 전압(VBL)의 전압 레벨이 제4 NMOS 트랜지스터(MN4)의 문턱 전압(여기서는 일 예로 0.35V)보다 높은 구간에서만 정상적으로 동작하게 되며, 입력 전압(VBL)의 전압 레벨이 제4 NMOS 트랜지스터(MN4)의 문턱 전압보다 낮아 FS-CLSA가 동작하지 않는 구간을 데드 존(Dead Zone)이라고 한다.In FS-CLSA as shown in FIG. 1, the reference voltage (V REF ) and the input voltage (V BL ) must be higher than the threshold voltages of the third and fourth NMOS transistors (MN3 and MN4), respectively, in order for the fourth NMOS transistor (MN4) to turn on. and the action can be performed. The reference voltage V REF can be easily generated and applied at a voltage greater than the threshold voltage of the third NMOS transistor MN3 by the reference voltage generator. Therefore, as shown in FIG. 2, FS-CLSA operates normally only in the section where the voltage level of the input voltage (V BL ) is higher than the threshold voltage (here, 0.35V as an example) of the fourth NMOS transistor (MN4), and the input The section in which FS-CLSA does not operate because the voltage level of the voltage V BL is lower than the threshold voltage of the fourth NMOS transistor MN4 is called a dead zone.

그리고 입력 전압(VBL)이 제4 NMOS 트랜지스터(MN4)의 문턱 전압보다 높아 지면 FS-CLSA가 동작하지만, 오프셋 전압(VOS)에 의한 센싱 오류가 발생될 수 있다.And when the input voltage (V BL ) becomes higher than the threshold voltage of the fourth NMOS transistor (MN4), FS-CLSA operates, but a sensing error may occur due to the offset voltage (V OS ).

오프셋 전압(VOS)에 의한 센싱 오류는 도 2에 도시된 바와 같이, 트랜지스터의 크기를 증가(size-up)시켜 문턱전압(VTH) 차이를 줄이거나, 전압차(ΔV)가 증가되도록 함으로써 감소될 수 있다. 다만 트랜지스터의 크기를 증가시키기 위해서는 센스 앰프의 크기가 증가되어야 하므로, 소형화에 적합하지 않다.As shown in FIG. 2, the sensing error caused by the offset voltage (V OS ) is caused by increasing the size of the transistor to reduce the threshold voltage (V TH ) difference or by increasing the voltage difference (ΔV). can be reduced. However, in order to increase the size of the transistor, the size of the sense amplifier must be increased, so it is not suitable for miniaturization.

그리고 전압차(ΔV)를 증가시키기 위해서는 전력 소비가 증가된다는 문제가 있다. 또한 전압차(ΔV)를 증가시키기 위해, 입력 전압(VBL)의 전압 레벨이 일정 수준 이상 높아지게 되면, 제3 및 제4 NMOS 트랜지스터(MN3, MN4)의 포화 전류(saturation current)가 증가하여 선형 영역에서 동작하게 된다. 이 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 래치의 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)의 문턱 전압차가 센싱에 더 큰 영향을 미치게 되어 오프셋 전압(VOS)의 표준 편차(σOS)가 오히려 증가하게 된다.Additionally, there is a problem that power consumption increases in order to increase the voltage difference (ΔV). In addition, in order to increase the voltage difference (ΔV), when the voltage level of the input voltage (V BL ) increases above a certain level, the saturation current of the third and fourth NMOS transistors (MN3 and MN4) increases and becomes linear. It operates in the area. In this case, as shown in FIG. 2, the threshold voltage difference between the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) of the latch has a greater effect on sensing, resulting in the standard deviation (σ OS ) of the offset voltage (V OS ). Rather, it increases.

따라서 FS-CLSA는 데드 존의 존재와 함께 오프셋 전압(VOS)에 의해 동작할 수 있는 입력 전압(VBL)의 전압 범위가 크게 제한될 뿐만 아니라, 센싱 오류가 발생하는 문제가 있다.Therefore, FS-CLSA not only has a problem in that the voltage range of the input voltage (V BL ) that can be operated is greatly limited by the offset voltage (V OS ) along with the presence of a dead zone, but also causes a sensing error.

이에 기존에도 입력 트랜지스터(MN3, MN4)의 문턱 전압에 의한 오프셋을 제거할 수 있는 전류 래치 센스 앰프가 제안된 바 있다. 그러나 기존의 오프셋 제거 전류 래치 센스 앰프의 경우, 도 2에 OC-CLSA로 나타난 그래프와 같이, 여전히 입력 전압(VBL)의 상승에 따른 제3 및 제4 NMOS 트랜지스터(MN3, MN4)의 선형 영역 동작으로 인한 오프셋 전압(VOS) 변동은 크게 증가됨을 알 수 있다. 즉 전류 래치 센스 앰프가 동작할 수 있는 입력 전압(VBL)의 전압 범위가 제한된다.Accordingly, a current latch sense amplifier that can eliminate the offset caused by the threshold voltage of the input transistors (MN3, MN4) has previously been proposed. However, in the case of the existing offset cancellation current latch sense amplifier, as shown in the graph shown as OC-CLSA in FIG. 2, the linear region of the third and fourth NMOS transistors (MN3 and MN4) still increases as the input voltage (V BL ) increases. It can be seen that the offset voltage (V OS ) variation due to operation increases significantly. That is, the voltage range of the input voltage (V BL ) in which the current latch sense amplifier can operate is limited.

본 개시의 목적은 오프셋을 제거하여 센싱 수율을 향상시킬 수 있는 전류 래치 센스 앰프 및 메모리 장치에 관한 것이다.An object of the present disclosure relates to a current latch sense amplifier and memory device that can improve sensing yield by eliminating offset.

본 개시의 목적은 차동 입력단에 기준 전압을 바이어싱함으로써, 넓은 입력 전압 범위에서 안정적으로 동작할 수 있는 전류 래치 센스 앰프 및 메모리 장치에 관한 것이다.An object of the present disclosure relates to a current latch sense amplifier and memory device that can operate stably in a wide input voltage range by biasing a reference voltage at the differential input terminal.

본 개시의 일 실시 예에 따른, 전류 래치 센스 앰프는 입력 노드쌍으로 인가되는 차동의 입력 전압을 감지 및 증폭하여 출력 노드쌍으로 차동 출력 전압을 출력하는 센스 앰프 회로; 및 상기 기준 전압이 인가되면 기준 전압 노드 및 센싱 노드로 공급하여 바이어싱하고, 이후 인가되는 상기 입력 전압을 상기 센싱 노드로 전달하여, 상기 기준 전압과 상기 입력 전압 사이의 전압차를 나타내는 입력 전압차를 커플링을 통해 상기 입력 노드쌍 중 하나로 인가하는 오프셋 제거 회로를 포함한다.According to an embodiment of the present disclosure, a current latch sense amplifier includes a sense amplifier circuit that detects and amplifies a differential input voltage applied to a pair of input nodes and outputs a differential output voltage to a pair of output nodes; And when the reference voltage is applied, it is supplied to a reference voltage node and a sensing node for biasing, and then the applied input voltage is transmitted to the sensing node, and an input voltage difference representing a voltage difference between the reference voltage and the input voltage is provided. It includes an offset removal circuit that applies to one of the input node pairs through coupling.

상기 오프셋 제거 회로는 프리차지 구간과 오프셋 캡쳐 구간, 신호 입력 구간 및 센싱 구간으로 구분되는 상기 전류 래치 센스 앰프의 동작 구간 중 상기 오프셋 캡쳐 구간에 상기 입력 노드쌍이 상기 센스 앰프 회로의 오프셋을 유발하는 트랜지스터의 문턱값에 따른 전압 레벨을 갖도록 하여 오프셋을 제거할 수 있다.The offset removal circuit is a transistor in which the input node pair causes an offset of the sense amplifier circuit in the offset capture section of the operation section of the current latch sense amplifier, which is divided into a precharge section, an offset capture section, a signal input section, and a sensing section. The offset can be removed by having a voltage level according to the threshold.

상기 오프셋 제거 회로는 상기 신호 입력 구간에 상기 문턱값에 따른 전압 레벨을 갖는 상기 입력 노드쌍 중 하나로 상기 입력 전압차와 상기 문턱값에 따른 전압의 합에 따른 전압을 인가할 수 있다.The offset removal circuit may apply a voltage according to the sum of the input voltage difference and the voltage according to the threshold to one of the input node pairs having a voltage level according to the threshold to the signal input section.

상기 전류 래치 센스 앰프는 프리차지 구간과 오프셋 캡쳐 구간, 신호 입력 구간 및 센싱 구간으로 구분되는 상기 전류 래치 센스 앰프의 동작 구간 중 프리차지 구간에 활성화되는 프리차지 신호와 오프셋 캡쳐 구간에 활성화되는 제1 제어 신호, 신호 입력 구간에 활성화되는 제2 제어 신호, 신호 입력 구간 및 센싱 구간에 활성화되는 제3 제어 신호 및 센싱 구간에 활성화되는 센스 앰프 인에이블 신호에 따라 동작할 수 있다.The current latch sense amplifier is a first precharge signal activated in the precharge section and the first activated in the offset capture section among the operation sections of the current latch sense amplifier, which are divided into a precharge section, an offset capture section, a signal input section, and a sensing section. It may operate according to a control signal, a second control signal activated in the signal input section, a third control signal activated in the signal input section and the sensing section, and a sense amplifier enable signal activated in the sensing section.

상기 오프셋 제거 회로는 전원 전압과 프리차지 노드쌍 각각 사이에 연결되어 프리차지 구간에 상기 프리차지 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 프리차지하는 프리차지 회로; 상기 프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 온되어 상기 프리차지 노드쌍과 상기 입력 노드쌍 각각을 전기적으로 연결하는 제1 및 제2 스위치; 상기 입력 노드쌍과 상기 기준 전압 노드 및 상기 센싱 노드 사이에 각각 연결되는 제1 및 제2 캐패시터; 상기 프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 온되어 상기 기준 전압 노드와 상기 센싱 노드를 연결하는 제3 스위치; 및 신호 입력 구간에 온되어 인가된 상기 입력 전압을 상기 센싱 노드로 전달하는 제4 스위치를 포함할 수 있다.The offset removal circuit includes a precharge circuit connected between a power supply voltage and each precharge node pair to precharge the precharge node pair to the power supply voltage level during a precharge period; first and second switches that are turned on in the precharge period and the offset capture period to electrically connect each of the precharge node pair and the input node pair; First and second capacitors respectively connected between the input node pair, the reference voltage node, and the sensing node; a third switch that is turned on during the precharge period and the offset capture period to connect the reference voltage node and the sensing node; And it may include a fourth switch that is turned on in the signal input section and transmits the applied input voltage to the sensing node.

상기 센스 앰프 회로는 전원 전압과 헤드 노드 사이에 연결되고, 센싱 구간에 상기 헤드 노드를 상기 전원 전압 레벨로 풀업하는 헤드 트랜지스터; 신호 입력 구간에 상기 출력 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 풀업하여 프리차지하는 풀업 회로; 상기 헤드 노드와 프리차지 노드쌍 사이에 연결되고, 센싱 구간에 상기 출력 노드쌍의 전압 레벨을 감지 및 반전 증폭하는 래치 회로; 상기 입력 노드쌍의 전압 레벨에 따라 상기 프리차지 노드쌍과 공통 노드를 전기적으로 연결하는 입력 회로; 프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 상기 출력 노드쌍을 접지 전압 레벨로 풀다운시켜 상기 입력 회로를 비활성화하는 격리 회로; 및 상기 공통 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 오프셋 캡쳐 구간과 센싱 구간에 상기 공통 노드를 상기 접지 전압 레벨로 풀다운하는 풋 스위치 트랜지스터를 포함할 수 있다.The sense amplifier circuit includes a head transistor connected between a power supply voltage and a head node, and pulling up the head node to the power supply voltage level during a sensing period; a pull-up circuit that precharges the output node pair by pulling them up to the power supply voltage level during a signal input section; a latch circuit connected between the head node and the precharge node pair, and detecting and inverting and amplifying the voltage level of the output node pair in a sensing period; an input circuit electrically connecting the precharge node pair and the common node according to the voltage level of the input node pair; an isolation circuit that deactivates the input circuit by pulling down the output node pair to a ground voltage level during a precharge period and an offset capture period; and a foot switch transistor connected between the common node and the ground voltage and pulling down the common node to the ground voltage level during the offset capture period and the sensing period.

상기 래치 회로는 상기 헤드 노드와 상기 프리차지 노드쌍 중 제1 프리차지 노드 사이에 직렬로 연결되고, 게이트가 공통으로 상기 출력 노드쌍 중 반전 출력 노드에 연결되는 제1 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터를 구비하는 제1 인버터; 및 상기 헤드 노드와 상기 프리차지 노드쌍 중 제2 프리차지 노드 사이에 직렬로 연결되고, 게이트가 공통으로 상기 출력 노드쌍 중 출력 노드에 연결되는 제2 PMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터를 구비하는 제2 인버터를 포함할 수 있다.The latch circuit is connected in series between the head node and a first precharge node of the precharge node pair, and a first PMOS transistor and a first NMOS transistor whose gate is commonly connected to an inverting output node of the output node pair. A first inverter having a; and a second PMOS transistor and a second NMOS transistor connected in series between the head node and a second precharge node of the precharge node pair, and having a common gate connected to an output node of the output node pair. 2 May include an inverter.

상기 입력 회로는 상기 프리차지 노드쌍 중 제1 프리차지 노드와 상기 공통 사이에 연결되고, 게이트가 상기 입력 노드쌍 중 반전 입력 노드에 연결된 NMOS 트랜지스터인 제1 입력 트랜지스터; 및 상기 프리차지 노드쌍 중 제2 프리차지 노드와 상기 공통 사이에 연결되고, 게이트가 상기 입력 노드쌍 중 입력 노드에 연결된 NMOS 트랜지스터인 제2 입력 트랜지스터를 포함할 수 있다.The input circuit includes a first input transistor connected between a first precharge node of the precharge node pair and the common, and a gate of which is an NMOS transistor connected to an inverting input node of the input node pair; and a second input transistor connected between a second precharge node of the precharge node pair and the common, and having a gate of an NMOS transistor connected to an input node of the input node pair.

상기 풀업 회로는 상기 전원 전압과 상기 출력 노드쌍의 출력 노드 및 반전 출력 노드 각각 사이에 연결되고, 반전 제2 제어 신호에 응답하여 상기 출력 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 풀업하는 제1 및 제2 풀업 트랜지스터를 포함할 수 있다.The pull-up circuit is connected between the power supply voltage and each of the output node and the inverting output node of the output node pair, and has first and second pull-up circuits that pull up the output node pair to the power supply voltage level in response to the second inverting control signal. It may include a pull-up transistor.

상기 격리 회로는 상기 출력 노드쌍의 출력 노드 및 반전 출력 노드 각각과 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 프리차지 신호 및 제1 제어 신호에 응답하여 상기 출력 노드쌍을 상기 접지 전압 레벨로 풀다운하는 제1 및 제2 격리 트랜지스터를 포함할 수 있다.The isolation circuit is connected between each of the output node and the inverting output node of the output node pair and the ground voltage, and pulls down the output node pair to the ground voltage level in response to a precharge signal and a first control signal. and a second isolation transistor.

본 개시의 다른 실시 예에 따른, 메모리 장치는 다수의 워드라인과 다수의 비트라인에 의해 정의되는 다수의 메모리 셀을 포함하는 메모리 셀 어레이; 및 According to another embodiment of the present disclosure, a memory device includes a memory cell array including a plurality of memory cells defined by a plurality of word lines and a plurality of bit lines; and

상기 다수의 워드라인 중 선택된 워드라인과 다수의 비트라인 중 선택된 비트라인에 연결된 메모리 셀에 저장된 데이터에 따른 전압 레벨을 갖는 입력 전압을 인가받아 기준 전압과의 전압 차를 감지 증폭하는 적어도 하나의 전류 래치 센스 앰프를 포함하는 SA 모듈을 포함하되, 상기 전류 래치 센스 앰프는 입력 노드쌍으로 인가되는 차동의 입력 전압을 감지 및 증폭하여 출력 노드쌍으로 차동 출력 전압을 출력하는 센스 앰프 회로와 상기 기준 전압이 인가되면 기준 전압 노드 및 센싱 노드로 공급하여 바이어싱하고, 이후 인가되는 상기 입력 전압을 상기 센싱 노드로 전달하여, 상기 기준 전압과 상기 입력 전압 사이의 전압차를 나타내는 입력 전압차를 커플링을 통해 상기 입력 노드쌍 중 하나로 인가하는 오프셋 제거 회로를 포함한다.At least one current that receives an input voltage having a voltage level according to the data stored in a memory cell connected to a word line selected from among the plurality of word lines and a bit line selected from the plurality of bit lines, and detects and amplifies the voltage difference from the reference voltage An SA module including a latch sense amplifier, wherein the current latch sense amplifier detects and amplifies a differential input voltage applied to a pair of input nodes and outputs a differential output voltage to a pair of output nodes, and the reference voltage. When this is applied, it is supplied to the reference voltage node and the sensing node for biasing, and then the applied input voltage is transmitted to the sensing node, and the input voltage difference representing the voltage difference between the reference voltage and the input voltage is coupled. It includes an offset removal circuit that applies to one of the input node pairs through.

본 개시의 전류 래치 센스 앰프 및 메모리 장치는 오프셋을 제거하여 센싱 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차동 입력단에 기준 전압을 바이어싱함으로써 넓은 입력 전압 범위에서 안정적으로 동작할 수 있다.The current latch sense amplifier and memory device of the present disclosure can not only improve sensing yield by removing offset, but also operate stably in a wide input voltage range by biasing a reference voltage at the differential input terminal.

도 1은 전류 래치 센스 앰프의 일 예를 나타낸다.
도 2는 전류 래치 센스 앰프에서 입력 전압에 대한 오프셋 전압의 표준 편차의 변화를 시뮬레이션한 결과를 나타낸다.
도 3은 본 개시에 따른 오프셋 제거 전류 래치 센스 앰프의 일 예를 나타낸다.
도 4는 도 3의 전류 래치 센스 앰프의 동작 타이밍 다이어그램을 나타낸다.
도 5는 본 개시의 전류 래치 센스 앰프에서 입력 전압에 대한 오프셋 전압의 표준 편차의 변화를 시뮬레이션한 결과를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 OC-CLSA를 포함하는 반도체 메모리 장치의 개략적 구조를 나타낸다.
Figure 1 shows an example of a current latch sense amplifier.
Figure 2 shows the results of simulating the change in standard deviation of the offset voltage with respect to the input voltage in the current latch sense amplifier.
Figure 3 shows an example of an offset cancellation current latch sense amplifier according to the present disclosure.
FIG. 4 shows an operation timing diagram of the current latch sense amplifier of FIG. 3.
Figure 5 shows the results of simulating the change in standard deviation of the offset voltage with respect to the input voltage in the current latch sense amplifier of the present disclosure.
Figure 6 shows a schematic structure of a semiconductor memory device including the OC-CLSA of the present disclosure.

이하, 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 따른 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments according to embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The detailed description below is provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 개시의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 일 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, “포함” 또는 “구비”와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In describing the embodiments of the present disclosure, if it is determined that detailed descriptions of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the embodiments, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. The terminology used in the detailed description is intended to describe only one embodiment and should in no way be limiting. Unless explicitly stated otherwise, singular forms include plural meanings. In this description, expressions such as “including” or “including” are intended to indicate certain features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, and one or more than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other characteristic, number, step, operation, element, or part or combination thereof. In addition, terms such as “…unit”, “…unit”, “module”, and “block” used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which is hardware, software, or hardware. and software.

도 3은 본 개시에 따른 오프셋 제거 전류 래치 센스 앰프의 일 예를 나타내고, 도 4는 도 3의 전류 래치 센스 앰프의 동작 타이밍 다이어그램을 나타낸다.FIG. 3 shows an example of an offset cancellation current latch sense amplifier according to the present disclosure, and FIG. 4 shows an operation timing diagram of the current latch sense amplifier of FIG. 3.

도 3을 참조하면, 본 개시의 오프셋 제거 전류 래치 센스 앰프(Offset-Canceling Current-Latched Sense Amplifier: 이하 OC-CLSA)는 센스 앰프 회로(11)와 오프셋 제거 회로(Offset-Canceling Circuit)를 포함할 수 있다. 센스 앰프 회로(11)는 입력 노드쌍(INB, IN)으로 인가되는 차동 입력 전압을 감지 및 증폭하여, 출력 노드쌍(OUT, OUTB)으로 차동 출력 전압을 출력한다.Referring to FIG. 3, the offset-cancelling current-latched sense amplifier (OC-CLSA) of the present disclosure may include a sense amplifier circuit 11 and an offset-cancelling circuit. You can. The sense amplifier circuit 11 detects and amplifies the differential input voltage applied to the input node pair (INB, IN) and outputs the differential output voltage to the output node pair (OUT, OUTB).

센스 앰프 회로(11)는 도 1에 도시된 기존의 전류 래치 센스 앰프와 유사하게 래치 구조의 회로를 갖는다. 래치 구조 회로는 2개의 PMOS 트랜지스터(MP1, MP2)와 2개의 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)를 구비하는 2개의 인버터로 구성된다. 또한 센스 앰프 회로(11)는 차동 입력이 인가되는 2개의 입력 트랜지스터(MN3, MN4)와 2개의 풀업 트랜지스터(MP3, MP4) 및 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)를 포함한다. 다만 본 개시의 OC-CLSA에서 센스 앰프 회로(11)는 도 1의 전류 래치 센스 앰프와 달리, 헤드 스위치 트랜지스터(MPHEAD)와 2개의 격리 트랜지스터(MN5, MN6)를 더 포함한다.The sense amplifier circuit 11 has a latch structure circuit similar to the existing current latch sense amplifier shown in FIG. 1. The latch structure circuit consists of two inverters equipped with two PMOS transistors (MP1, MP2) and two NMOS transistors (MN1, MN2). Additionally, the sense amplifier circuit 11 includes two input transistors (MN3, MN4) to which differential inputs are applied, two pull-up transistors (MP3, MP4), and a foot switch transistor (MNFOOT). However, unlike the current latch sense amplifier in FIG. 1, the sense amplifier circuit 11 in the OC-CLSA of the present disclosure further includes a head switch transistor (MPHEAD) and two isolation transistors (MN5, MN6).

제1 PMOS 트랜지스터(MP1)는 헤드 노드(HEAD)와 출력 노드(OUT) 사이에 연결되고, 제1 NMOS 트랜지스터(MN1)는 출력 노드(OUT)와 제1 프리차지 노드(PCG1) 사이에 연결되며, 게이트가 공통으로 반전 출력 노드(OUTB)에 연결된다. 그리고 제2 PMOS 트랜지스터(MP2)는 헤드 노드(HEAD)와 반전 출력 노드(OUTB) 사이에 연결되고, 제2 NMOS 트랜지스터(MN2)는 반전 출력 노드(OUTB)와 제2 프리차지 노드(PCG2) 사이에 연결되며, 게이트가 공통으로 출력 노드(OUT)에 연결된다. 즉 헤드 노드(HEAD)와 제1 프리차지 노드(PCG1) 사이에 직렬로 연결된 제1 PMOS 트랜지스터(MP1)와 제1 NMOS 트랜지스터(MN1)는 래치의 제1 인버터를 구성하고, 헤드 노드(HEAD)와 제2 프리차지 노드(PCG2) 사이에 직렬로 연결된 제2 PMOS 트랜지스터(MP2)와 제2 NMOS 트랜지스터(MN2)는 래치의 제2 인버터를 구성한다.The first PMOS transistor MP1 is connected between the head node (HEAD) and the output node (OUT), and the first NMOS transistor (MN1) is connected between the output node (OUT) and the first precharge node (PCG1). , the gate is commonly connected to the inverting output node (OUTB). And the second PMOS transistor (MP2) is connected between the head node (HEAD) and the inverting output node (OUTB), and the second NMOS transistor (MN2) is connected between the inverting output node (OUTB) and the second precharge node (PCG2). It is connected to , and the gate is commonly connected to the output node (OUT). That is, the first PMOS transistor (MP1) and the first NMOS transistor (MN1) connected in series between the head node (HEAD) and the first precharge node (PCG1) constitute the first inverter of the latch, and the head node (HEAD) The second PMOS transistor (MP2) and the second NMOS transistor (MN2) connected in series between and the second precharge node (PCG2) constitute the second inverter of the latch.

제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)는 센스 앰프 회로(11)의 차동 입력 회로로서 NMOS 트랜지스터로 구현된다. 제1 입력 트랜지스터(MN3)는 제1 프리차지 노드(PCG1)와 공통 노드(COMN) 사이에 연결되고 게이트는 반전 입력 노드(INB)에 연결된다. 제2 입력 트랜지스터(MN4)는 제2 프리차지 노드(PCG2)와 공통 노드(COMN) 사이에 연결되고, 게이트는 입력 노드(IN)에 연결된다.The first and second input transistors (MN3, MN4) are differential input circuits of the sense amplifier circuit 11 and are implemented as NMOS transistors. The first input transistor (MN3) is connected between the first precharge node (PCG1) and the common node (COMN), and its gate is connected to the inverting input node (INB). The second input transistor MN4 is connected between the second precharge node PCG2 and the common node COMN, and its gate is connected to the input node IN.

풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT) 또한 NMOS 트랜지스터로 구현되고, 공통 노드(COMN)와 접지 전압(VSS) 사이에 연결되며, 게이트로는 제1 제어 신호(P1)와 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)가 인가된다. 본 개시에서 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)는 센스 앰프 인에이블 신호(SAE) 뿐만 아니라 제1 제어 신호(P1)가 제1 레벨(여기서는 일 예로 하이 레벨)로 활성화되면 턴온되어, 공통 노드(COMN)를 접지 전압(VSS) 레벨로 풀다운시킨다.The foot switch transistor (MNFOOT) is also implemented as an NMOS transistor and is connected between the common node (COMN) and the ground voltage (V SS ), and the first control signal (P1) and the sense amplifier enable signal (SAE) are used as gates. approved. In the present disclosure, the foot switch transistor (MNFOOT) is turned on when the sense amplifier enable signal (SAE) as well as the first control signal (P1) is activated to the first level (here, a high level as an example), thereby connecting the common node (COMN). Pull down to the ground voltage (V SS ) level.

한편 헤드 스위치 트랜지스터(MPHEAD)는 전원 전압(VDD)과 헤드 노드(HEAD) 사이에 연결되고, 게이트로 반전 센스 앰프 인에이블 신호()가 인가되는 PMOS 트랜지스터로 구현된다. 헤드 스위치 트랜지스터(MPHEAD)는 반전 센스 앰프 인에이블 신호()가 제2 레벨(여기서는 일 예로 로우 레벨) 상태가 되면 되면, 즉 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)가 제1 레벨 상태로 활성화되면 되면, 턴온되어 헤드 노드(HEAD)로 전원 전압(VDD)을 인가한다.Meanwhile, the head switch transistor (MPHEAD) is connected between the power supply voltage (V DD ) and the head node (HEAD), and sends an inverting sense amplifier enable signal ( ) is implemented with a PMOS transistor that is applied. The head switch transistor (MPHEAD) activates the inverting sense amplifier enable signal ( ) becomes the second level (here, a low level as an example), that is, when the sense amplifier enable signal (SAE) is activated to the first level, it is turned on and the power supply voltage (V DD ) is sent to the head node (HEAD). authorizes.

상기한 바와 같이, 본 개시의 OC-CLSA에서는 오프셋 제거 회로의 동작을 위해 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)가 센스 앰프 인에이블 신호(SAE) 뿐만 아니라 제1 제어 신호(P1)에 응답하여 턴온된다. 이에 헤드 스위치 트랜지스터(MPHEAD)는 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)가 활성화되면 전원 전압(VDD)이 센스 앰프 회로(11)의 래치로 인가되도록 함으로써, 래치의 구동 타이밍을 조절한다.As described above, in the OC-CLSA of the present disclosure, for the operation of the offset removal circuit, the foot switch transistor (MNFOOT) is turned on in response to the first control signal (P1) as well as the sense amplifier enable signal (SAE). Accordingly, the head switch transistor (MPHEAD) controls the driving timing of the latch by allowing the power supply voltage (V DD ) to be applied to the latch of the sense amplifier circuit 11 when the sense amplifier enable signal (SAE) is activated.

제1 및 제2 풀업 트랜지스터(MP3, MP4)는 제1 풀업 트랜지스터(MP3)는 전원 전압(VDD)과 출력 노드(OUT) 사이에 연결되고, 제2 풀업 트랜지스터(MP4)는 전원 전압(VDD)과 반전 출력 노드(OUTB) 사이에 연결되며, 게이트로는 공통으로 제2 반전 제어 신호()가 인가되는 PMOS 트랜지스터로 구현된다. 즉 제1 및 제2 풀업 트랜지스터(MP3, MP4)는 게이트로 인가되는 제2 반전 제어 신호()에 응답하여, 출력 노드쌍(OUT, OUTB)을 전원 전압(VDD) 레벨로 풀업하여 프리차지하는 풀업 회로로서, 도 1에 도시된 센스 앰프에서 2개의 프리차지 트랜지스터(MP3, MP4)에 대응하는 구성이나, 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)가 아닌 제2 반전 제어 신호()를 인가받는 점에서 차이가 있다.The first and second pull-up transistors MP3 and MP4 are connected between the power supply voltage (V DD ) and the output node (OUT), and the second pull-up transistor (MP4) is connected to the power supply voltage (V). It is connected between DD ) and the inversion output node (OUTB), and the gate is commonly used as a second inversion control signal ( ) is implemented with a PMOS transistor that is applied. That is, the first and second pull-up transistors (MP3, MP4) have a second inversion control signal applied to the gate ( ), it is a pull-up circuit that precharges the output node pair (OUT, OUTB) by pulling up the output node pair (OUT, OUTB) to the power supply voltage (V DD ) level, corresponding to the two precharge transistors (MP3, MP4) in the sense amplifier shown in FIG. configuration, or the second inverting control signal (not the sense amplifier enable signal (SAE)) ) is different in that it is approved.

제1 격리 트랜지스터(MN5)는 반전 출력 노드(OUTB)와 접지 전압(VSS) 사이에 연결되고, 제2 격리 트랜지스터(MN6)는 출력 노드(OUT)와 접지 전압(VSS) 사이에 연결되며, 게이트에는 공통으로 프리차지 신호(PRE)와 제1 제어 신호(P1)가 인가되는 NMOS 트랜지스터로 구현된다. 제1 및 제2 격리 트랜지스터(MN5, MN6)는 프리차시 신호(PRE)와 제1 제어 신호(P1)가 제1 레벨로 활성화되면 턴온되어, 출력 노드쌍(OUT, OUTB)을 접지 전압(VSS) 레벨로 풀다운시키는 풀다운 회로로 볼 수 있다. 출력 노드쌍(OUT, OUTB)이 접지 전압(VSS) 레벨로 풀다운되면, 래치의 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)가 턴오프되므로, 제1 격리 트랜지스터(MN5)는 출력 노드쌍(OUT, OUTB)과 프리차지 노드쌍(PCG1, PCG2) 사이의 전기적 연결이 차단되도록 한다.The first isolation transistor (MN5) is connected between the inverting output node (OUTB) and the ground voltage (V SS ), and the second isolation transistor (MN6) is connected between the output node (OUT) and the ground voltage (V SS ), , It is implemented as an NMOS transistor to which a precharge signal (PRE) and a first control signal (P1) are commonly applied to the gate. The first and second isolation transistors (MN5, MN6) are turned on when the pre-charge signal (PRE) and the first control signal (P1) are activated to the first level, and connect the output node pair (OUT, OUTB) to the ground voltage (V). It can be viewed as a pull-down circuit that pulls down to the SS ) level. When the output node pair (OUT, OUTB) is pulled down to the ground voltage (V SS ) level, the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) of the latch are turned off, so the first isolation transistor (MN5) is connected to the output node pair. Ensure that the electrical connection between (OUT, OUTB) and the precharge node pair (PCG1, PCG2) is blocked.

한편, 오프셋 제거 회로는 2개의 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)와 4개의 스위치(TG1 ~ TG4) 및 2개의 캐패시터(C1SA, C2SA)를 포함한다.Meanwhile, the offset removal circuit includes two precharge transistors (MP5, MP6), four switches (TG1 to TG4), and two capacitors (C1 SA , C2 SA ).

제1 프리차지 트랜지스터(MP5)는 전원 전압(VDD)과 제1 프리차지 노드(PCG1) 사이에 연결되고, 제2 프리차지 트랜지스터(MP6)는 전원 전압(VDD)과 제2 프리차지 노드(PCG2) 사이에 연결되며, 게이트로는 공통으로 반전 프리차지 신호()가 인가되는 PMOS 트랜지스터로 구현된다. 2개의 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)는 반전 프리차지 신호()가 제2 레벨로 인가되면, 즉 프리차지 신호(PRE)가 제1 레벨로 활성화되면, 턴온되어 제1 및 제2 프리차지 노드(PCG1, PCG2)를 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지하는 프리차지 회로로 볼 수 있다.The first precharge transistor (MP5) is connected between the power supply voltage (V DD ) and the first precharge node (PCG1), and the second precharge transistor (MP6) is connected between the power supply voltage (V DD ) and the second precharge node. (PCG2), and the gate has a common inverted precharge signal ( ) is implemented with a PMOS transistor that is applied. The two precharge transistors (MP5, MP6) provide an inverted precharge signal ( ) is applied to the second level, that is, when the precharge signal (PRE) is activated to the first level, it is turned on to precharge the first and second precharge nodes (PCG1, PCG2) to the power supply voltage (V DD ) level. It can be viewed as a precharge circuit.

4개의 스위치(TG1 ~ TG4)는 트랜스미션 게이트(Transmission gate)로 구현될 수 있다. 4개의 스위치(TG1 ~ TG4) 중 제1 스위치(TG1)는 제1 프리차지 노드(PCG1)와 반전 입력 노드(INB) 사이에 연결되고, 제2 스위치(TG2)는 제2 프리차지 노드(PCG2)와 입력 노드(IN) 사이에 연결된다. 제1 및 제2 스위치(TG1, TG2)는 각각 프리차지 신호(PRE)와 제1 제어 신호(P1)에 응답하여 온되어, 제1 및 제2 프리차지 노드(PCG1 PCG2)와 반전 입력 노드(INB) 및 입력 노드(IN)를 전기적으로 연결한다.The four switches (TG1 to TG4) can be implemented as transmission gates. Among the four switches (TG1 to TG4), the first switch (TG1) is connected between the first precharge node (PCG1) and the inverting input node (INB), and the second switch (TG2) is connected to the second precharge node (PCG2). ) and the input node (IN). The first and second switches (TG1, TG2) are turned on in response to the precharge signal (PRE) and the first control signal (P1), respectively, and the first and second precharge nodes (PCG1 and PCG2) and the inverting input node ( INB) and input node (IN) are electrically connected.

그리고 제3 스위치(TG3)는 기준 전압 생성기(20)으로부터 기준 전압(VREF)이 인가되는 기준 전압 노드(INB_VG)와 센싱 노드(IN_SC) 사이에 연결되고, 제1 및 제2 스위치(TG1, TG2)와 마찬가지로, 프리차지 신호(PRE)와 제1 제어 신호(P1)에 응답하여 온되어 기준 전압 노드(INB_VG)와 센싱 노드(IN_SC)를 연결한다.And the third switch (TG3) is connected between the reference voltage node (INB_VG) to which the reference voltage (V REF ) is applied from the reference voltage generator 20 and the sensing node (IN_SC), and the first and second switches (TG1, Like TG2), it is turned on in response to the precharge signal (PRE) and the first control signal (P1) to connect the reference voltage node (INB_VG) and the sensing node (IN_SC).

제4 스위치(TG4)는 감지해야하는 입력 전압(VBL)이 출력되는 센싱 회로(30)와 센싱 노드(IN_SC) 사이에 연결되고, 제3 제어 신호(P3)에 응답하여 온되어 입력 전압(VBL)을 센싱 노드(IN_SC)로 전달한다.The fourth switch (TG4) is connected between the sensing circuit 30, which outputs the input voltage (V BL ) to be sensed, and the sensing node (IN_SC), and is turned on in response to the third control signal (P3) to increase the input voltage (V). BL ) is transmitted to the sensing node (IN_SC).

제1 캐패시터(C1SA)는 반전 입력 노드(INB)와 기준 전압 노드(INB_VG) 사이에 연결되고, 제2 캐패시터(C2SA)는 입력 노드(IN)와 센싱 노드(IN_SC) 사이에 연결된다. 제1 및 제2 캐패시터(C1SA, C2SA)는 MOS 캐패시터로 구현될 수 있다. 제1 및 제2 캐패시터(C1SA, C2SA)는 입력 노드쌍(INB, IN)과 기준 전압 노드(INB_VG) 및 센싱 노드(IN_SC)가 전압차를 가질 수 있도록 하여, 기준 전압 노드(INB_VG) 및 센싱 노드(IN_SC)가 기준 전압(VREF) 레벨로 바이어싱되도록 할 뿐만 아니라, 입력 전압(VBL)과 바이어싱된 기준 전압(VREF) 사이의 전압차(ΔV)가 커플링을 통해 입력 노드(IN)로 인가되도록 한다.The first capacitor (C1 SA ) is connected between the inverting input node (INB) and the reference voltage node (INB_VG), and the second capacitor (C2 SA ) is connected between the input node (IN) and the sensing node (IN_SC). The first and second capacitors C1 SA and C2 SA may be implemented as MOS capacitors. The first and second capacitors (C1 SA , C2 SA ) allow the input node pair (INB, IN), the reference voltage node (INB_VG), and the sensing node (IN_SC) to have a voltage difference, so that the reference voltage node (INB_VG) and ensures that the sensing node (IN_SC) is biased to the reference voltage (V REF ) level, as well as the voltage difference (ΔV) between the input voltage (V BL ) and the biased reference voltage (V REF ) through coupling. Ensure that it is applied to the input node (IN).

도 3에 도시된 본 개시의 OC-CLSA의 동작은 도 4에 도시된 바와 같이, 프리차지 구간(PCH)과 오프셋 캡쳐 구간(S1), 신호 입력 구간(S2) 및 센싱 구간(S3)으로 구분될 수 있다.The operation of the OC-CLSA of the present disclosure shown in FIG. 3 is divided into a precharge section (PCH), an offset capture section (S1), a signal input section (S2), and a sensing section (S3), as shown in FIG. 4. It can be.

프리차지 구간(PCH)에서는 프리차지 신호(PRE)가 제1 레벨로 활성화되는 반면, 제1 내지 제3 제어 신호(P1 ~ P3) 및 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)는 제2 레벨로 비활성화된다. 그리고 오프셋 캡쳐 구간(S1)에서는 제1 제어 신호(P1)가 제1 레벨로 활성화되고, 나머지 신호(PRE, P2, P3, SAE)는 제2 레벨로 비활성화된다. 신호 입력 구간(S2)에서는 제2 및 제3 제어 신호(P2, P3)가 함께 제1 레벨로 활성화된다. 마지막으로 센싱 구간(S3)에서 제2 제어 신호(P2)는 제2 레벨로 비활성화되는 반면, 제3 제어 신호(P2)는 제1 레벨로 활성화된 상태를 유지하고, 추가적으로 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)가 제1 레벨로 활성화된다.In the precharge period (PCH), the precharge signal (PRE) is activated at the first level, while the first to third control signals (P1 to P3) and the sense amplifier enable signal (SAE) are deactivated at the second level. . And in the offset capture section S1, the first control signal P1 is activated at the first level, and the remaining signals (PRE, P2, P3, SAE) are deactivated at the second level. In the signal input section S2, the second and third control signals P2 and P3 are activated together at the first level. Finally, in the sensing section (S3), the second control signal (P2) is deactivated at the second level, while the third control signal (P2) remains activated at the first level, and additionally, the sense amplifier enable signal ( SAE) is activated to the first level.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 개시에 따른 OC-CLSA의 동작을 설명하면, 우선 프리차지 구간(PCH)에서는 프리차지 신호(PRE)가 제1 레벨로 활성화되며, 이에 제1 및 제2 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)가 반전 프리차지 신호()에 응답하여 턴온되어 제1 및 제2 프리차지 노드(PCG1, PCG2)를 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지한다. 그리고 제1 및 제2 스위치(TG1, TG2) 또한 활성화된 프리차지 신호(PRE)에 응답하여 턴온되어 제1 및 제2 프리차지 노드(PCG1, PCG2)와 입력 노드쌍(INB, IN)을 연결하므로, 입력 노드쌍(INB, IN)도 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지된다. 따라서 프리차지 구간(PCH)에서 제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)는 다이오드 구조로 연결된다.Referring to FIGS. 3 and 4, when describing the operation of the OC-CLSA according to the present disclosure, first, in the precharge period (PCH), the precharge signal (PRE) is activated at the first level, and thus the first and second The precharge transistors (MP5, MP6) invert the precharge signal ( ) is turned on in response to precharge the first and second precharge nodes (PCG1, PCG2) to the power supply voltage (V DD ) level. And the first and second switches (TG1, TG2) are also turned on in response to the activated precharge signal (PRE) to connect the first and second precharge nodes (PCG1, PCG2) and the input node pair (INB, IN). Therefore, the input node pair (INB, IN) is also precharged to the power supply voltage (V DD ) level. Therefore, in the precharge period (PCH), the first and second input transistors (MN3, MN4) are connected in a diode structure.

한편 제1 및 제2 격리 트랜지스터(MN5, MN6) 또한 턴온되어, 출럭 노드쌍(OUT, OUTB)을 접지 전압(VSS) 레벨로 풀다운시킴으로써, 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)를 턴오프시킨다. 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)가 턴오프됨에 따라 출력 노드쌍(OUT, OUTB)과 1 및 제2 프리차지 노드(PCG1, PCG2)는 전기적으로 차단된다. 따라서 출력 노드쌍(OUT, OUTB)은 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지된 입력 노드쌍(INB, IN)의 전압에 영향을 받지 않는다. 이때, 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP1, MP2)가 턴온되지만, 헤드 스위치 트랜지스터(MPHEAD)와 제1 및 제2 풀업 트랜지스터(MP3, MP4)가 반전 센스 앰프 인에이블 신호()와 반전 제2 제어 신호()에 의해 턴오프된 상태이므로, 별도의 전압이 인가되지 않으므로 출력 노드쌍(OUT, OUTB)은 플로팅 상태가 된다.Meanwhile, the first and second isolation transistors (MN5, MN6) are also turned on, pulling down the output node pair (OUT, OUTB) to the ground voltage (V SS ) level, thereby making the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) Turn it off. As the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) are turned off, the output node pair (OUT, OUTB) and the first and second precharge nodes (PCG1, PCG2) are electrically cut off. Therefore, the output node pair (OUT, OUTB) is not affected by the voltage of the input node pair (INB, IN), which is precharged to the power supply voltage (V DD ) level. At this time, the first and second PMOS transistors (MP1, MP2) are turned on, but the head switch transistor (MPHEAD) and the first and second pull-up transistors (MP3, MP4) turn on the inverting sense amplifier enable signal ( ) and the inverted second control signal ( ), so no separate voltage is applied, so the output node pair (OUT, OUTB) is in a floating state.

입력 노드쌍(INB, IN)이 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지되면, 제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)가 턴온되지만, 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)가 턴오프된 상태이고, 턴온된 제1 및 제2 격리 트랜지스터(MN5, MN6)에 의해 래치의 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)가 턴 오프 상태이므로, 전류 경로가 형성되지 않아 제1 및 제2 프리차지 노드(PCG1, PCG2)는 프리차지된 전원 전압(VDD) 레벨을 유지한다.When the input node pair (INB, IN) is precharged to the power supply voltage (V DD ) level, the first and second input transistors (MN3, MN4) are turned on, but the foot switch transistor (MNFOOT) is turned off, Since the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) of the latch are turned off by the turned-on first and second isolation transistors (MN5, MN6), a current path is not formed and the first and second precharge nodes (PCG1, PCG2) maintains the precharged power supply voltage (V DD ) level.

그리고 제3 스위치(TG3)가 프리차지 신호(PRE)에 응답하여 턴온되어 기준 전압 생성기(20)에서 생성되어 기준 전압 노드(INB_VG)로 인가된 기준 전압(VREF)을 센싱 노드(IN_SC)로 전달한다. 따라서 2개의 캐패시터(C1SA, C2SA)의 일단에는 프리차지 전압(여기서는 전원 전압(VDD))이 인가되고 타단에는 기준 전압(VREF)이 인가되어 2개의 캐패시터(C1SA, C2SA)에는 프리차지 전압과 기준 전압(VREF) 사이의 전압차가 차지되므로, 기준 전압 노드(INB_VG)와 센싱 노드(IN_SC)가 기준 전압(VREF) 레벨로 바이어스된다.And the third switch (TG3) is turned on in response to the precharge signal (PRE) to transmit the reference voltage (V REF ) generated by the reference voltage generator 20 and applied to the reference voltage node (INB_VG) to the sensing node (IN_SC). Deliver. Therefore, the precharge voltage (here, the power supply voltage (V DD )) is applied to one end of the two capacitors (C1 SA , C2 SA ), and the reference voltage (V REF ) is applied to the other end to form the two capacitors (C1 SA , C2 SA ). Since the voltage difference between the precharge voltage and the reference voltage (V REF ) is charged, the reference voltage node (INB_VG) and the sensing node (IN_SC) are biased to the reference voltage (V REF ) level.

오프셋 캡쳐 구간(S1)에서는 프리차지 신호(PRE)가 비활성화되는 반면, 제1 제어 신호(P1)가 활성화된다. 이에 프리차지 신호(PRE)만을 게이트로 인가받는 제1 및 제2 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)는 턴오프되지만, 프리차지 신호(PRE)와 제1 제어 신호(P1)를 모두 인가받는 제1 및 제2 격리 트랜지스터(MN5, MN6)와 제1 내지 제3 스위치(TG1 ~ TG3)는 턴온 상태를 유지한다. 그리고 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)가 제1 제어 신호(P1)에 응답하여 추가로 턴온된다.In the offset capture period (S1), the precharge signal (PRE) is deactivated, while the first control signal (P1) is activated. Accordingly, the first and second precharge transistors (MP5, MP6) that receive only the precharge signal (PRE) as the gate are turned off, but the first precharge transistors (MP5, MP6) that receive both the precharge signal (PRE) and the first control signal (P1) are turned off. And the second isolation transistors (MN5, MN6) and the first to third switches (TG1 to TG3) remain turned on. And the foot switch transistor (MNFOOT) is additionally turned on in response to the first control signal (P1).

제1 및 제2 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)가 턴오프됨에 따라 프리차지 노드(PCG1, PCG2)로 인가되는 전원 전압(VDD)이 차단된다. 그리고 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)가 턴온되어 공통 노드(COMN)가 접지 전압(VSS)에 연결됨에 따라, 제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)를 통해 제1 및 제2 프리차지 노드(PCG1, PCG2)와 입력 노드쌍(INB, IN)의 전압 레벨이 강하된다.As the first and second precharge transistors MP5 and MP6 are turned off, the power supply voltage V DD applied to the precharge nodes PCG1 and PCG2 is blocked. And as the foot switch transistor (MNFOOT) is turned on and the common node (COMN) is connected to the ground voltage (V SS ), the first and second precharge nodes ( The voltage level of PCG1, PCG2) and the input node pair (INB, IN) drops.

이때, 제1 및 제2 캐패시터(C1SA, C2SA)에 의해 입력 노드쌍(INB, IN)의 전압 레벨은 전원 전압(VDD) 레벨에서부터 서서히 강하된다. 다만, 제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)가 다이오드 구조로 연결되어 있으므로, 제1 프리차지 노드(PCG1)와 반전 입력 노드(INB)의 전압 레벨은 제1 입력 트랜지스터(MN3)의 문턱 전압(VTH3) 레벨까지 강하되고, 제2 프리차지 노드(PCG2)와 입력 노드(IN)의 전압 레벨은 제2 입력 트랜지스터(MN4)의 문턱 전압(VTH4) 레벨까지 강하된다.At this time, the voltage level of the input node pair (INB, IN) gradually decreases from the power supply voltage (VDD) level by the first and second capacitors (C1 SA , C2 SA ). However, since the first and second input transistors (MN3, MN4) are connected in a diode structure, the voltage level of the first precharge node (PCG1) and the inverting input node (INB) is the threshold of the first input transistor (MN3). The voltage level drops to V TH3 , and the voltage levels of the second precharge node PCG2 and the input node IN drop to the threshold voltage V TH4 level of the second input transistor MN4.

입력 노드쌍(INB, IN)의 전압 레벨이 제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)의 문턱 전압(VTH3, VTH4) 레벨까지 강하되면, 제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)가 턴오프된다. 따라서 입력 노드쌍(INB, IN)에 제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)의 문턱 전압(VTH3, VTH4)이 캡쳐된다. 이하에서는 입력 노드쌍(INB, IN)에 캡쳐된 제1 및 제2 입력 트랜지스터(MN3, MN4)의 문턱 전압(VTH3, VTH4)을 각각 반전 입력 문턱 전압(VTH_INB = VTH3) 및 입력 문턱 전압(VTH_IN = VTH4)이라고 한다.When the voltage level of the input node pair (INB, IN) drops to the threshold voltage (V TH3 , V TH4 ) level of the first and second input transistors (MN3, MN4), the first and second input transistors (MN3, MN4) ) is turned off. Accordingly, the threshold voltages (V TH3, V TH4 ) of the first and second input transistors ( MN3 , MN4) are captured in the input node pair (INB, IN). Hereinafter, the threshold voltages (V TH3 , V TH4) of the first and second input transistors (MN3, MN4 ) captured in the input node pair (INB, IN) are respectively inverted to the input threshold voltage (V TH_INB = V TH3 ) and the input It is called the threshold voltage (V TH_IN = V TH4 ).

신호 입력 구간(S2)에서는 프리차지 신호(PRE)가 비활성화된 상태이므로, 제1 및 제2 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)가 턴오프된 상태로 유지된다. 그리고 제1 제어 신호(P1)가 제2 레벨로 비활성화됨에 따라 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)와 제1 및 제2 격리 트랜지스터(MN5, MN6)가 턴오프된다. 이와 함께, 제1 내지 제3 스위치(TG1 ~ TG3)가 오프된다. 반면, 제2 및 제3 제어 신호(P2, P3)가 제1 레벨로 활성화되므로, 제1 및 제2 풀업 트랜지스터(MP3, MP4)가 반전 제2 제어 신호()에 응답하여 턴온되고, 제4 스위치(TG4)가 제3 제어 신호(P3)에 응답하여 턴온된다.Since the precharge signal PRE is in an inactive state in the signal input section S2, the first and second precharge transistors MP5 and MP6 remain turned off. And as the first control signal P1 is deactivated to the second level, the foot switch transistor MNFOOT and the first and second isolation transistors MN5 and MN6 are turned off. At the same time, the first to third switches TG1 to TG3 are turned off. On the other hand, since the second and third control signals (P2, P3) are activated at the first level, the first and second pull-up transistors (MP3, MP4) invert the second control signal ( ), and the fourth switch TG4 is turned on in response to the third control signal P3.

제1 및 제2 풀업 트랜지스터(MP3, MP4)가 턴온되고, 제1 및 제2 격리 트랜지스터(MN5, MN6)가 턴오프되므로, 출력 노드쌍(OUT, OUTB)은 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지된다. 그리고 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지된 출력 노드쌍(OUT, OUTB)의 전압 레벨에 따라 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)가 턴온되어, 출력 노드쌍(OUT, OUTB)과 프리차지 노드쌍(PCG1, PCG2)이 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)가 턴오프된 상태이므로, 프리차지 노드쌍(PCG1, PCG2) 또한 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지된다.Since the first and second pull-up transistors (MP3, MP4) are turned on and the first and second isolation transistors (MN5, MN6) are turned off, the output node pair (OUT, OUTB) is at the power supply voltage (V DD ) level. It is precharged. And the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) are turned on according to the voltage level of the output node pair (OUT, OUTB) precharged to the power supply voltage (V DD ) level, and the output node pair (OUT, OUTB) The precharge node pair (PCG1, PCG2) is electrically connected. Since the first and second precharge transistors MP5 and MP6 are turned off, the precharge node pair PCG1 and PCG2 are also precharged to the power supply voltage V DD level.

이때, 제1 및 제2 스위치(TG1, TG2)가 오프되므로 프리차지 노드쌍(PCG1, PCG2)의 전압 변화는 입력 노드쌍(INB, IN)에 영향을 미치지 않는다. 대신 제4 스위치(TG4)가 턴온되어 입력 전압(VBL)이 센싱 노드(IN_SC)로 인가되면, 기준 전압(VREF) 레벨을 갖는 센싱 노드(IN_SC)가 인가된 입력 전압(VBL)에 의해, 입력 전압(VBL)과 기준 전압(VREF) 사이의 전압차를 나타내는 입력 전압차(ΔV = VBL - VREF)만큼 변동된다. 즉 센싱 노드(IN_SC)의 전압은 VREF + ΔV로 변동된다.At this time, since the first and second switches TG1 and TG2 are turned off, the voltage change of the precharge node pair PCG1 and PCG2 does not affect the input node pair INB and IN. Instead, when the fourth switch (TG4) is turned on and the input voltage (V BL ) is applied to the sensing node (IN_SC), the sensing node (IN_SC) having the reference voltage (V REF ) level is applied to the applied input voltage (V BL ). This changes by the input voltage difference (ΔV = V BL - V REF ), which represents the voltage difference between the input voltage (V BL ) and the reference voltage (V REF ). That is, the voltage of the sensing node (IN_SC) changes as V REF + ΔV.

이에 제2 캐패시터(C2SA)는 센싱 노드(IN_SC)의 전압 변화를 커플링으로 입력 노드(IN)로 전달하여, 입력 노드(IN)가 캡쳐된 입력 문턱 전압(VTH_IN)에 입력 전압차(ΔV)가 합해진 전압 레벨(VTH_IN + ΔV)을 갖도록 한다.Accordingly, the second capacitor (C2 SA ) transfers the voltage change of the sensing node (IN_SC) to the input node (IN) through coupling, and the input node (IN) increases the input voltage difference (V TH_IN) to the captured input threshold voltage (V TH_IN ). ΔV) to have the combined voltage level (V TH_IN + ΔV).

즉 본 개시에서는 오프셋 캡쳐 구간(S1)에 이미 기준 전압 노드(INB_VG)와 센싱 노드(IN_SC)가 오프셋 캡쳐 구간(S1)에 이미 기준 전압(VREF) 레벨로 바이어스된 상태이고, 입력 노드쌍(INB, IN)은 각각 반전 입력 문턱 전압(VTH_INB)과 입력 문턱 전압(VTHIN)이 캡쳐된 상태이므로, 신호 입력 구간(S2)에 입력 전압차(ΔV)만이 입력 노드(IN)에 인가된다.That is, in the present disclosure, the reference voltage node (INB_VG) and the sensing node (IN_SC) are already biased to the reference voltage (V REF ) level in the offset capture section (S1), and the input node pair ( Since the inverted input threshold voltage (V TH_INB ) and the input threshold voltage (V THIN ) are captured in INB, IN), respectively, only the input voltage difference (ΔV) is applied to the input node (IN) in the signal input section (S2). .

따라서 반전 입력 노드(INB)는 제1 입력 트랜지스터(MN3)의 문턱 전압(VTH3)과 동일한 전압 레벨의 반전 입력 문턱 전압(VTH_INB) 레벨을 갖는 반면, 입력 노드(IN)는 제2 입력 트랜지스터(MN4)의 문턱 전압(VTH4)과 동일한 레벨의 입력 문턱 전압(VTH_IN)보다 입력 전압차(ΔV) 만큼 상이한 전압 레벨(VTH_IN + ΔV)을 갖는다. 이에 제1 입력 트랜지스터(MN3)는 턴오프 상태로 유지되지만, 제2 입력 트랜지스터(MN4)는 입력 전압차(ΔV)에 의해 턴온된다. 즉 입력 노드(IN)가 VTH_IN + ΔV 전압 레벨을 가져 제2 입력 트랜지스터(MN4)가 턴온된다.Therefore, the inverting input node (INB) has an inverted input threshold voltage (V TH_INB) level of the same voltage level as the threshold voltage (V TH3 ) of the first input transistor (MN3), while the input node (IN) has the same voltage level as the threshold voltage (V TH3 ) of the first input transistor (MN3). It has a voltage level (V TH_IN + ΔV) that is different from the input threshold voltage (V TH_IN ) of the same level as the threshold voltage (V TH4) of (MN4) by the input voltage difference ( ΔV ). Accordingly, the first input transistor MN3 is maintained in a turned-off state, but the second input transistor MN4 is turned on by the input voltage difference ΔV. That is, the input node IN has a voltage level of V TH_IN + ΔV and the second input transistor MN4 is turned on.

마지막으로 센싱 구간(S3)에서 프리차지 신호(PRE)와 제1 제어 신호(P1)가 비활성화된 상태로 유지되므로, 제1 및 제2 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)와 제1 및 제2 격리 트랜지스터(MN5, MN6)가 턴오프 상태를 유지하고, 제1 내지 제3 스위치(TG1 ~ TG3)가 오프 상태로 유지된다. 그리고 제2 제어 신호(P2)가 제2 레벨로 비활성화되므로, 제1 및 제2 풀업 트랜지스터(MP3, MP4)가 턴오프된다. 다만, 제4 스위치(TG4)가 제3 제어 신호(P3)가 활성화된 상태이므로 온 상태로 유지된다. 그리고 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)가 제1 레벨로 활성화되어, 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)와 헤드 스위치 트랜지스터(MPHEAD)가 턴온된다.Finally, since the precharge signal (PRE) and the first control signal (P1) are kept in an inactive state in the sensing section (S3), the first and second precharge transistors (MP5, MP6) and the first and second isolation The transistors MN5 and MN6 remain turned off, and the first to third switches TG1 to TG3 remain turned off. And since the second control signal (P2) is deactivated at the second level, the first and second pull-up transistors (MP3 and MP4) are turned off. However, the fourth switch TG4 is maintained in the on state because the third control signal P3 is activated. Then, the sense amplifier enable signal (SAE) is activated to the first level, and the foot switch transistor (MNFOOT) and the head switch transistor (MPHEAD) are turned on.

제1 및 제2 프리차지 트랜지스터(MP5, MP6)와 제1 및 제2 풀업 트랜지스터(MP3, MP4)가 턴오프 상태로 유지되고, 그리고 제1 및 제2 격리 트랜지스터(MN5, MN6)가 턴오프 상태이므로, 센싱 구간(S3) 초기에는 프리차지된 출력 노드쌍(OUT, OUTB)의 전압 레벨(전원 전압(VDD))에 따라 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP1, MP2)는 턴오프된 상태이고, 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)는 턴온된 상태이다. 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(MP1, MP2)가 턴오프 상태이므로, 헤드 스위치 트랜지스터(MPHEAD)가 턴온되어도 센싱 구간(S3) 초기에는 출력 노드쌍(OUT, OUTB)으로 전류가 흐르지 않는다.The first and second precharge transistors (MP5, MP6) and the first and second pull-up transistors (MP3, MP4) are maintained in the turned-off state, and the first and second isolation transistors (MN5, MN6) are turned off. Therefore, at the beginning of the sensing period (S3), the first and second PMOS transistors (MP1, MP2) are turned off according to the voltage level (power supply voltage (V DD )) of the precharged output node pair (OUT, OUTB). state, and the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) are turned on. Since the first and second PMOS transistors (MP1, MP2) are turned off, current does not flow to the output node pair (OUT, OUTB) at the beginning of the sensing period (S3) even if the head switch transistor (MPHEAD) is turned on.

그러나 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)가 턴온되면, 입력 전압차(ΔV)에 의해 제2 입력 트랜지스터(MN4)가 턴온된다. 제2 입력 트랜지스터(MN4)가 턴온된 상태이므로, 전원 전압(VDD) 레벨로 프리차지된 반전 출력 노드(OUTB)로부터 제2 입력 트랜지스터(MN4) 및 풋 스위치 트랜지스터(MNFOOT)를 통해 접지 전압(VSS)까지의 전류 경로가 형성된다. 따라서 반전 출력 노드(OUTB)의 전압 레벨은 하강하는 반면, 출력 노드(OUT)의 전압 레벨은 전원 전압(VDD)로 유지된다. 반전 출력 노드(OUTB)의 전압 레벨은 하강하기 시작하면 2개의 인버터로 구성된 래치에 의해, 출력 노드쌍(OUT, OUTB) 사이의 전압차가 증가하게 된다. 결과적으로, 출력 노드(OUT)는 전원 전압(VDD) 레벨로 출력되고, 반전 출력 노드(OUTB)는 접지 전압(VSS) 레벨로 출력된다.However, when the foot switch transistor (MNFOOT) is turned on, the second input transistor (MN4) is turned on by the input voltage difference (ΔV). Since the second input transistor ( MN4 ) is turned on, the ground voltage ( A current path up to V SS ) is formed. Accordingly, the voltage level of the inverting output node (OUTB) falls, while the voltage level of the output node (OUT) is maintained at the power supply voltage (V DD ). When the voltage level of the inverting output node (OUTB) begins to fall, the voltage difference between the output node pair (OUT, OUTB) increases due to a latch composed of two inverters. As a result, the output node (OUT) is output at the power voltage (V DD ) level, and the inverted output node (OUTB) is output at the ground voltage (V SS ) level.

즉 OC-CLSA가 입력 전압(VBL)을 감지 및 증폭하여 차동의 출력 신호를 출력할 수 있다.In other words, OC-CLSA can detect and amplify the input voltage (V BL ) and output a differential output signal.

본 개시에서 기준 전압(VREF)은 감지하고자 하는 입력 전압(VBL)의 목표 전압 범위를 고려하여 사전에 조정되어 인가될 수 있다. 예로서, 입력 전압(VBL)의 목표 전압 범위가 0.8V < VBL < 1.0V 인 경우, 기준 전압(VREF)은 0.9V 로 설정될 수 있으며, 목표 전압 범위가 0.0V < VBL < 0.2V 인 경우, 기준 전압(VREF)은 0.1V 로 설정될 수 있다.In the present disclosure, the reference voltage (V REF ) may be adjusted and applied in advance in consideration of the target voltage range of the input voltage (V BL ) to be sensed. For example, if the target voltage range of the input voltage (V BL ) is 0.8V < V BL < 1.0V, the reference voltage (V REF ) can be set to 0.9V, and the target voltage range is 0.0V < V BL < In the case of 0.2V, the reference voltage (V REF ) can be set to 0.1V.

도 5는 본 개시의 전류 래치 센스 앰프에서 입력 전압에 대한 오프셋 전압의 표준 편차의 변화를 시뮬레이션한 결과를 나타낸다.Figure 5 shows the results of simulating the change in standard deviation of the offset voltage with respect to the input voltage in the current latch sense amplifier of the present disclosure.

도 5에서는 본 개시의 OC-CLSA의 성능을 비교하기 위해, 사이즈가 증가된 FS-CLSA와, 반전 입력 문턱 전압(VTH_INB)과 입력 문턱 전압(VTHIN)이 캡쳐된 입력 노드쌍(INB, IN)에 기준 전압(VREF)과 입력 전압(VBL)을 직접 입력하는 OC-CLSA 및 기준 전압(VREF) 바이어싱을 수행하여, 입력 노드(IN)에만 입력 전압차(ΔV)를 인가하는 본 개시의 OC-CLSA의 동작 그래프를 함께 도시하였다.In Figure 5, to compare the performance of the OC-CLSA of the present disclosure, FS-CLSA with an increased size , and an input node pair ( INB , OC-CLSA and reference voltage (V REF ) biasing are performed by directly inputting the reference voltage (V REF ) and input voltage (V BL ) to IN), and applying the input voltage difference (ΔV) only to the input node (IN) An operation graph of the OC-CLSA of the present disclosure is also shown.

도 5에 도시된 바와 같이, FS-CLSA는 입력 트랜지스터(MN3, MN4)의 문턱 전압에 의한 데드존이 존재할 뿐만 아니라, 사이즈 증가에도 불구하고 입력 전압(VBL)이 일정 레벨 이상으로 상승하면 오프셋 전압(VOS)의 표준 편차(σOS)가 크게 증가됨을 알 수 있다. 그리고 기준 전압(VREF) 바이어싱을 수행하지 않는 OC-CLSA은 입력 노드쌍(INB, IN)에 반전 입력 문턱 전압(VTH_INB)과 입력 문턱 전압(VTHIN)이 캡쳐되므로 데드 존은 제거될 수 있으나, 입력 전압(VBL)의 상승에 따라 입력 트랜지스터(MN3, MN4)가 선형 영역에서 동작하게 된다. 이로 인해 래치의 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)의 문턱 전압차가 오프셋 전압(VOS)에 미치는 영향이 증가하여 오프셋 전압(VOS)의 표준 편차(σOS)가 점차적으로 증가하게 된다.As shown in FIG. 5, FS-CLSA not only has a dead zone due to the threshold voltage of the input transistors (MN3, MN4), but also has an offset when the input voltage (V BL ) rises above a certain level despite the increase in size. It can be seen that the standard deviation (σ OS ) of the voltage (V OS ) is greatly increased. And OC-CLSA, which does not perform reference voltage (V REF ) biasing, captures the inverted input threshold voltage (V TH_INB ) and input threshold voltage (V THIN ) at the input node pair (INB, IN), so the dead zone can be eliminated. However, as the input voltage (V BL ) increases, the input transistors (MN3 and MN4) operate in the linear region. As a result, the influence of the threshold voltage difference between the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) of the latch on the offset voltage (V OS ) increases, so that the standard deviation (σ OS ) of the offset voltage (V OS ) gradually increases. do.

그에 반해, 본 개시의 OC-CLSA에서는 오프셋 캡쳐 구간(S1)에 입력 노드쌍(INB, IN)은 각각 반전 입력 문턱 전압(VTH_INB)과 입력 문턱 전압(VTHIN)이 캡쳐되어 오프셋이 제거될 뿐만 아니라 입력 전압(VBL)에 대한 데드 존이 존재하지 않는다. 또한 기준 전압 노드(INB_VG)와 센싱 노드(IN_SC)가 오프셋 캡쳐 구간(S1)에 이미 기준 전압(VREF) 레벨로 바이어스됨에 따라, 신호 입력 구간(S2)에 입력 전압차(ΔV)만이 입력 노드(IN)에 추가로 인가되면 래치에 의해 용이하게 감지 증폭 동작이 수행된다. 특히 입력 트랜지스터(MN4)에는 실질적으로 입력 전압차(ΔV)가 인가되는 것으로 볼 수 있으므로, 입력 전압(VBL)이 높은 전압 레벨을 갖고 인가될지라도 입력 트랜지스터(MN4)가 선형 영역이 아닌 포화 영역에서 동작하게 된다. 따라서 도 2에서와 달리 높은 입력 전압(VBL) 레벨에서도 래치의 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(MN1, MN2)의 문턱 전압차가 오프셋 전압(VOS)에 미치는 영향이 증가되지 않아, 본 개시의 OC-CLSA는 넓은 입력 전압(VBL)의 범위에서 안정적으로 동작을 수행할 수 있다.On the other hand, in the OC-CLSA of the present disclosure, the inverted input threshold voltage (V TH_INB ) and the input threshold voltage (V THIN) are captured for the input node pair (INB, IN) in the offset capture period ( S1 ), so that the offset is removed. In addition, there is no dead zone for the input voltage (V BL ). In addition, as the reference voltage node (INB_VG) and the sensing node (IN_SC) are already biased to the reference voltage (V REF ) level in the offset capture section (S1), only the input voltage difference (ΔV) in the signal input section (S2) is When additionally applied to (IN), a detection amplification operation is easily performed by the latch. In particular, it can be seen that the input voltage difference (ΔV) is actually applied to the input transistor (MN4), so even if the input voltage (V BL ) is applied with a high voltage level, the input transistor (MN4) is in the saturated region rather than the linear region. It operates in . Therefore, unlike in FIG. 2, even at a high input voltage (V BL ) level, the influence of the threshold voltage difference between the first and second NMOS transistors (MN1, MN2) of the latch on the offset voltage (V OS ) does not increase, OC-CLSA can operate stably over a wide range of input voltage (V BL ).

도 6은 본 개시의 OC-CLSA를 포함하는 반도체 메모리 장치의 개략적 구조를 나타낸다.Figure 6 shows a schematic structure of a semiconductor memory device including the OC-CLSA of the present disclosure.

도 3에 도시된 본 개시의 OC-CLSA는 다양한 전자 장치에 사용될 수 있으나, 도 6에서는 일 예로 OC-CLSA가 반도체 메모리 장치(100)에 적용되는 경우를 도시하였다.The OC-CLSA of the present disclosure shown in FIG. 3 can be used in various electronic devices, but FIG. 6 shows a case where OC-CLSA is applied to the semiconductor memory device 100 as an example.

여기서 반도체 메모리 장치(100)는 DRAM, SDRAM (Synchronous DRAM), DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), LPDDR SDRAM (Low Power Double Data Rate SDRAM), GDDR SDRAM (Graphics Double Data Rate SDRAM), DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM, DDR4 SDRAM, 사이리스터 RAM(Thyristor RAM, TRAM)등과 같은 휘발성 메모리일 수 있으며, 경우에 따라서는 PRAM(Phase change Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), RRAM(Resistive Random Access Memory) 등의 비휘발성 메모리일 수도 있다.Here, the semiconductor memory device 100 includes DRAM, SDRAM (Synchronous DRAM), DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), LPDDR SDRAM (Low Power Double Data Rate SDRAM), GDDR SDRAM (Graphics Double Data Rate SDRAM), DDR2 SDRAM, and DDR3. It may be volatile memory such as SDRAM, DDR4 SDRAM, Thyristor RAM (TRAM), etc., and in some cases, PRAM (Phase change Random Access Memory), MRAM (Magnetic Random Access Memory), RRAM (Resistive Random Access Memory), etc. It may be a non-volatile memory.

도 6을 참조하면, 반도체 메모리 장치(100)는 메모리 셀 어레이(110), 로우 디코더(130), 칼럼 디코더(140), SA 모듈(150), 전압 생성 모듈(160) 및 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the semiconductor memory device 100 includes a memory cell array 110, a row decoder 130, a column decoder 140, an SA module 150, a voltage generation module 160, and a controller 180. It can be included.

메모리 셀 어레이(110)는 매트릭스 형태로 제공되는 다수의 메모리 셀(MC)을 포함할 수 있다. 메모리 셀 어레이(110)는 다수의 메모리 셀(MC)과 각각 연결되는 다수의 워드라인(WL)과 다수의 비트라인(BL)을 포함할 수 있다. 다수의 워드라인(WL)은 로우 방향으로 배열된 다수의 메모리 셀(MC)과 연결되고, 다수의 비트라인(BL)은 칼럼 방향으로 배열된 다수의 메모리 셀(MC)과 연결될 수 있다.The memory cell array 110 may include a plurality of memory cells (MC) provided in a matrix form. The memory cell array 110 may include a plurality of word lines (WL) and a plurality of bit lines (BL) each connected to a plurality of memory cells (MC). A plurality of word lines (WL) may be connected to a plurality of memory cells (MC) arranged in a row direction, and a plurality of bit lines (BL) may be connected to a plurality of memory cells (MC) arranged in a column direction.

로우 디코더(130)는 외부에서 인가된 어드레스(ADDR) 중 로우 어드레스(RA)에 따라 메모리 셀 어레이(110)의 다수의 워드라인 중 적어도 하나의 워드라인(WL)을 선택하고, 선택된 워드라인(WL)을 활성화시킬 수 있다. 칼럼 디코더(140)는 어드레스(ADDR) 중 로우 어드레스(CA)에 따라 메모리 셀 어레이(110)의 다수의 비트라인 중 소정의 비트라인(BL)을 선택하고, 선택된 비트라인(BL)과 SA 모듈(150)에 구비된 적어도 하나의 OC-CLSA를 전기적으로 연결함으로써, 비트라인(BL)의 전압이 입력 전압(VBL)으로써 OC-CLSA로 인가될 수 있도록 한다. 따라서 도 3의 센싱 회로(30)는 도 6의 메모리 셀 어레이(110)와 칼럼 디코더(140)로 구현되는 것으로 볼 수 있다.The row decoder 130 selects at least one word line (WL) among the plurality of word lines of the memory cell array 110 according to the row address (RA) among the externally applied addresses (ADDR), and selects the selected word line (WL) WL) can be activated. The column decoder 140 selects a predetermined bit line (BL) among the plurality of bit lines of the memory cell array 110 according to the row address (CA) among the addresses (ADDR), and connects the selected bit line (BL) to the SA module. By electrically connecting at least one OC-CLSA provided at 150, the voltage of the bit line (BL) can be applied to the OC-CLSA as the input voltage (V BL ). Therefore, the sensing circuit 30 of FIG. 3 can be viewed as being implemented with the memory cell array 110 and column decoder 140 of FIG. 6.

SA 모듈(150)은 적어도 하나의 OC-CLSA를 포함하고, 적어도 하나의 OC-CLSA는 메모리 셀 어레이(110)의 다수의 비트라인(BL) 중 칼럼 디코더(140)에 의해 선택된 비트라인(BL)과 전기적으로 연결된다. 적어도 하나의 OC-CLSA 각각은 연결된 비트라인(BL)의 전압을 입력 전압(VBL)으로 인가받아 감지하고, 이를 증폭하여 출력한다. 이때 각 OC-CLSA는 인가된 입력 전압(VBL)과 전원 공급 모듈(160)에서 인가되는 기준 전압(VREF)을 비교하여, 입력 전압(VBL)을 감지 및 증폭하여 출력할 수 있다. 특히 본 개시에 따른 OC-CLSA는 상기한 바와 같이 오프셋을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 기준 전압(VREF) 바이어싱을 수행함으로써, 넓은 번위의 입력 전압(VBL)에 대해서 안정적으로 감지 및 증폭 동작을 수행할 수 있다.The SA module 150 includes at least one OC-CLSA, and the at least one OC-CLSA is a bit line (BL) selected by the column decoder 140 among a plurality of bit lines (BL) of the memory cell array 110. ) is electrically connected to. Each of at least one OC-CLSA detects the voltage of the connected bit line (BL) as the input voltage (V BL ), amplifies it, and outputs it. At this time, each OC-CLSA may compare the applied input voltage (V BL ) with the reference voltage (V REF ) applied from the power supply module 160, detect and amplify the input voltage (V BL ), and output it. In particular, the OC-CLSA according to the present disclosure can not only remove offset as described above, but also stably detect and amplify a wide range of input voltages (V BL ) by performing reference voltage (V REF ) biasing. The action can be performed.

전압 생성 모듈(160)은 반도체 메모리 장치(100)가 동작하기 위한 각종 전압을 생성한다. 전압 생성 모듈(160)은 전원 전압(VDD)과 접지 전압(VSS)을 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 기준 전압(VREF)을 생성하여 SA 모듈(150)로 인가할 수 있다. 전압 생성 모듈(160)은 도 3의 전압 생성기(20)에 대응하는 구성으로 볼 수 있다.The voltage generation module 160 generates various voltages for the semiconductor memory device 100 to operate. The voltage generation module 160 can not only generate a power voltage (V DD ) and a ground voltage (V SS ), but also generate a reference voltage (V REF ) and apply it to the SA module 150 . The voltage generation module 160 can be viewed as a configuration corresponding to the voltage generator 20 of FIG. 3.

컨트롤러(180)는 로우 디코더(130)와 칼럼 디코더(140)를 구동하기 위한 각종 제어 신호를 생성할 뿐만 아니라, SA 모듈(150)의 OC-CLSA의 동작을 제어하기 위한 제어 신호로서 프리차지 신호(PRE)와 제1 내지 제3 제어 신호(P1, P2, P3) 및 센스 앰프 인에이블 신호(SAE)를 생성할 수 있다.The controller 180 not only generates various control signals for driving the row decoder 130 and column decoder 140, but also generates a precharge signal as a control signal to control the operation of the OC-CLSA of the SA module 150. (PRE), first to third control signals (P1, P2, P3), and a sense amplifier enable signal (SAE) can be generated.

도 6에 도시된, 반도체 메모리 장치는 리드 동작 시에, 선택된 메모리 셀(MC)에 저장된 데이터에 따른 입력 전압(VBL)이 비트라인(BL)을 통해 본 개시의 OC-CLSA로 인가되고, 본 개시의 OC-CLSA는 컨트롤러(180)에서 인가되는 제어 신호(PRE, P1, P2, P3, SAE)에 따라 동작하여 오프셋을 제거하고, 기준 전압(VREF) 바이어싱함으로써 넓은 범위의 입력 전압(VBL)에 대해 정확하게 감지 동작을 수행할 수 있다.In the semiconductor memory device shown in FIG. 6, during a read operation, an input voltage (V BL ) according to data stored in the selected memory cell (MC) is applied to the OC-CLSA of the present disclosure through the bit line (BL), The OC-CLSA of the present disclosure operates according to the control signals (PRE, P1, P2, P3, SAE) applied from the controller 180 to remove offset and biases the reference voltage (V REF ) to provide a wide range of input voltages. A detection operation can be performed accurately for (V BL ).

도시된 실시예에서, 각 구성들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 것 이외에도 추가적인 구성을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 각 구성은 물리적으로 구분된 하나 이상의 장치를 이용하여 구현되거나, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 프로세서 및 소프트웨어의 결합에 의해 구현될 수 있으며, 도시된 예와 달리 구체적 동작에 있어 명확히 구분되지 않을 수 있다.In the illustrated embodiment, each component may have different functions and capabilities in addition to those described below, and may include additional components other than those described below. Additionally, in one embodiment, each component may be implemented using one or more physically separate devices, one or more processors, or a combination of one or more processors and software, and, unlike the example shown, may be implemented in specific operations. It may not be clearly distinguished.

그리고 도 3에 도시된 OC-CLSA는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따른 로직회로 내에서 구현될 수 있고, 고정배선형(Hardwired) 기기, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 장치는 하나 이상의 프로세서 및 컨트롤러를 포함한 시스템온칩(System on Chip, SoC)으로 구현될 수 있다.And the OC-CLSA shown in Figure 3 can be implemented in a logic circuit based on hardware, firmware, software, or a combination thereof, and can be implemented in a hardwired device, field programmable gate array (FPGA) ), it can be implemented using an application specific integrated circuit (ASIC), etc. Additionally, the device may be implemented as a System on Chip (SoC) including one or more processors and a controller.

뿐만 아니라 OC-CLSA 및 메모리 장치는 하드웨어적 요소가 마련된 컴퓨팅 장치 또는 서버에 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합하는 형태로 탑재될 수 있다. 컴퓨팅 장치 또는 서버는 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신장치, 프로그램을 실행하기 위한 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 명령하기 위한 마이크로프로세서 등을 전부 또는 일부 포함한 다양한 장치를 의미할 수 있다.In addition, the OC-CLSA and memory device may be installed in a computing device or server equipped with hardware elements in the form of software, hardware, or a combination thereof. A computing device or server includes all or part of a communication device such as a communication modem for communicating with various devices or a wired or wireless communication network, a memory for storing data to execute a program, and a microprocessor for executing a program to perform calculations and commands. It can refer to a variety of devices, including:

Claims (20)

기준 전압과 입력 전압 사이의 전압차를 감지 및 증폭하여 출력하는 전류 래치 센스 앰프에 있어서,
입력 노드쌍으로 인가되는 차동의 입력 전압을 감지 및 증폭하여 출력 노드쌍으로 차동 출력 전압을 출력하는 센스 앰프 회로; 및
상기 기준 전압이 인가되면 기준 전압 노드 및 센싱 노드로 공급하여 바이어싱하고, 이후 인가되는 상기 입력 전압을 상기 센싱 노드로 전달하여, 상기 기준 전압과 상기 입력 전압 사이의 전압차를 나타내는 입력 전압차를 커플링을 통해 상기 입력 노드쌍 중 하나로 인가하는 오프셋 제거 회로를 포함하되,
상기 오프셋 제거 회로는
프리차지 구간과 오프셋 캡쳐 구간, 신호 입력 구간 및 센싱 구간으로 구분되는 상기 전류 래치 센스 앰프의 동작 구간 중 상기 오프셋 캡쳐 구간에 상기 입력 노드쌍이 상기 센스 앰프 회로의 오프셋을 유발하는 트랜지스터의 문턱값에 따른 전압 레벨을 갖도록 하여 오프셋을 제거하고,
상기 오프셋 제거 회로는
상기 신호 입력 구간에 상기 문턱값에 따른 전압 레벨을 갖는 상기 입력 노드쌍 중 하나로 상기 입력 전압차와 상기 문턱값에 따른 전압의 합에 따른 전압을 인가하는 전류 래치 센스 앰프.
In the current latch sense amplifier that detects and amplifies the voltage difference between the reference voltage and the input voltage and outputs,
A sense amplifier circuit that detects and amplifies the differential input voltage applied to the input node pair and outputs a differential output voltage to the output node pair; and
When the reference voltage is applied, it is supplied to the reference voltage node and the sensing node for biasing, and then the applied input voltage is transmitted to the sensing node to generate an input voltage difference representing the voltage difference between the reference voltage and the input voltage. Includes an offset removal circuit applied to one of the input node pairs through coupling,
The offset removal circuit is
Among the operation sections of the current latch sense amplifier, which are divided into a precharge section, an offset capture section, a signal input section, and a sensing section, the input node pair in the offset capture section is operated according to the threshold value of the transistor that causes the offset of the sense amplifier circuit. Remove offset by having a voltage level,
The offset removal circuit is
A current latch sense amplifier that applies a voltage according to the sum of the input voltage difference and a voltage according to the threshold to one of the input node pairs having a voltage level according to the threshold in the signal input section.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 전류 래치 센스 앰프는
프리차지 구간과 오프셋 캡쳐 구간, 신호 입력 구간 및 센싱 구간으로 구분되는 상기 전류 래치 센스 앰프의 동작 구간 중 프리차지 구간에 활성화되는 프리차지 신호와 오프셋 캡쳐 구간에 활성화되는 제1 제어 신호, 신호 입력 구간에 활성화되는 제2 제어 신호, 신호 입력 구간 및 센싱 구간에 활성화되는 제3 제어 신호 및 센싱 구간에 활성화되는 센스 앰프 인에이블 신호에 따라 동작하는 전류 래치 센스 앰프.
The method of claim 1, wherein the current latch sense amplifier
Among the operation sections of the current latch sense amplifier, which are divided into a precharge section, an offset capture section, a signal input section, and a sensing section, a precharge signal activated in the precharge section, a first control signal activated in the offset capture section, and a signal input section. A current latch sense amplifier that operates according to a second control signal activated in the signal input section and the third control signal activated in the sensing section, and a sense amplifier enable signal activated in the sensing section.
제1항에 있어서, 상기 오프셋 제거 회로는
전원 전압과 프리차지 노드쌍 각각 사이에 연결되어 프리차지 구간에 상기 프리차지 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 프리차지하는 프리차지 회로;
상기 프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 온되어 상기 프리차지 노드쌍과 상기 입력 노드쌍 각각을 전기적으로 연결하는 제1 및 제2 스위치;
상기 입력 노드쌍과 상기 기준 전압 노드 및 상기 센싱 노드 사이에 각각 연결되는 제1 및 제2 캐패시터;
상기 프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 온되어 상기 기준 전압 노드와 상기 센싱 노드를 연결하는 제3 스위치; 및
신호 입력 구간에 온되어 인가된 상기 입력 전압을 상기 센싱 노드로 전달하는 제4 스위치를 포함하는 전류 래치 센스 앰프.
The method of claim 1, wherein the offset removal circuit is
a precharge circuit connected between the power supply voltage and each precharge node pair to precharge the precharge node pair to the power supply voltage level during a precharge period;
first and second switches that are turned on in the precharge period and the offset capture period to electrically connect each of the precharge node pair and the input node pair;
First and second capacitors respectively connected between the input node pair, the reference voltage node, and the sensing node;
a third switch that is turned on during the precharge period and the offset capture period to connect the reference voltage node and the sensing node; and
A current latch sense amplifier including a fourth switch that is turned on in a signal input section and transmits the applied input voltage to the sensing node.
제1항에 있어서, 상기 센스 앰프 회로는
전원 전압과 헤드 노드 사이에 연결되고, 센싱 구간에 상기 헤드 노드를 상기 전원 전압 레벨로 풀업하는 헤드 트랜지스터;
신호 입력 구간에 상기 출력 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 풀업하여 프리차지하는 풀업 회로;
상기 헤드 노드와 프리차지 노드쌍 사이에 연결되고, 센싱 구간에 상기 출력 노드쌍의 전압 레벨을 감지 및 반전 증폭하는 래치 회로;
상기 입력 노드쌍의 전압 레벨에 따라 상기 프리차지 노드쌍과 공통 노드를 전기적으로 연결하는 입력 회로;
프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 상기 출력 노드쌍을 접지 전압 레벨로 풀다운시켜 상기 입력 회로를 비활성화하는 격리 회로; 및
상기 공통 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 오프셋 캡쳐 구간과 센싱 구간에 상기 공통 노드를 상기 접지 전압 레벨로 풀다운하는 풋 스위치 트랜지스터를 포함하는 전류 래치 센스 앰프.
The method of claim 1, wherein the sense amplifier circuit is
A head transistor connected between a power supply voltage and a head node, and pulling up the head node to the power supply voltage level during a sensing period;
a pull-up circuit that precharges the output node pair by pulling them up to the power supply voltage level during a signal input section;
a latch circuit connected between the head node and the precharge node pair, and detecting and inverting and amplifying the voltage level of the output node pair in a sensing period;
an input circuit electrically connecting the precharge node pair and the common node according to the voltage level of the input node pair;
an isolation circuit that deactivates the input circuit by pulling down the output node pair to a ground voltage level during a precharge period and an offset capture period; and
A current latch sense amplifier that is connected between the common node and the ground voltage and includes a foot switch transistor that pulls down the common node to the ground voltage level during the offset capture period and the sensing period.
제6항에 있어서, 상기 래치 회로는
상기 헤드 노드와 상기 프리차지 노드쌍 중 제1 프리차지 노드 사이에 직렬로 연결되고, 게이트가 공통으로 상기 출력 노드쌍 중 반전 출력 노드에 연결되는 제1 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터를 구비하는 제1 인버터; 및
상기 헤드 노드와 상기 프리차지 노드쌍 중 제2 프리차지 노드 사이에 직렬로 연결되고, 게이트가 공통으로 상기 출력 노드쌍 중 출력 노드에 연결되는 제2 PMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터를 구비하는 제2 인버터를 포함하는 전류 래치 센스 앰프.
The method of claim 6, wherein the latch circuit
a first PMOS transistor and a first NMOS transistor connected in series between the head node and a first precharge node of the precharge node pair, and having a common gate connected to an inverting output node of the output node pair. 1 inverter; and
a second PMOS transistor and a second NMOS transistor connected in series between the head node and a second precharge node of the precharge node pair, and having a common gate connected to an output node of the output node pair; Current latch sense amplifier with inverter.
제6항에 있어서, 상기 입력 회로는
상기 프리차지 노드쌍 중 제1 프리차지 노드와 상기 공통 노드 사이에 연결되고, 게이트가 상기 입력 노드쌍 중 반전 입력 노드에 연결된 NMOS 트랜지스터인 제1 입력 트랜지스터; 및
상기 프리차지 노드쌍 중 제2 프리차지 노드와 상기 공통 노드 사이에 연결되고, 게이트가 상기 입력 노드쌍 중 입력 노드에 연결된 NMOS 트랜지스터인 제2 입력 트랜지스터를 포함하는 전류 래치 센스 앰프.
The method of claim 6, wherein the input circuit is
a first input transistor connected between a first precharge node of the precharge node pair and the common node, and having a gate of an NMOS transistor connected to an inverting input node of the input node pair; and
A current latch sense amplifier comprising a second input transistor connected between a second precharge node of the precharge node pair and the common node, and a gate of which is an NMOS transistor connected to an input node of the input node pair.
제6항에 있어서, 상기 풀업 회로는
상기 전원 전압과 상기 출력 노드쌍의 출력 노드 및 반전 출력 노드 각각 사이에 연결되고, 반전 제2 제어 신호에 응답하여 상기 출력 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 풀업하는 제1 및 제2 풀업 트랜지스터를 포함하는 전류 래치 센스 앰프.
The method of claim 6, wherein the pull-up circuit
It is connected between the power supply voltage and each of the output node and the inverting output node of the output node pair, and includes first and second pull-up transistors that pull up the output node pair to the power supply voltage level in response to a second inverting control signal. Current latch sense amplifier.
제6항에 있어서, 상기 격리 회로는
상기 출력 노드쌍의 출력 노드 및 반전 출력 노드 각각과 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 프리차지 신호 및 제1 제어 신호에 응답하여 상기 출력 노드쌍을 상기 접지 전압 레벨로 풀다운하는 제1 및 제2 격리 트랜지스터를 포함하는 전류 래치 센스 앰프.
The method of claim 6, wherein the isolation circuit is
First and second isolation units connected between each of the output node and the inverting output node of the output node pair and the ground voltage, and pulling down the output node pair to the ground voltage level in response to a precharge signal and a first control signal. Current latch sense amplifier with transistor.
다수의 워드라인과 다수의 비트라인에 의해 정의되는 다수의 메모리 셀을 포함하는 메모리 셀 어레이; 및
상기 다수의 워드라인 중 선택된 워드라인과 다수의 비트라인 중 선택된 비트라인에 연결된 메모리 셀에 저장된 데이터에 따른 전압 레벨을 갖는 입력 전압을 인가받아 기준 전압과의 전압 차를 감지 증폭하는 적어도 하나의 전류 래치 센스 앰프를 포함하는 SA 모듈을 포함하되,
상기 전류 래치 센스 앰프는
입력 노드쌍으로 인가되는 차동의 입력 전압을 감지 및 증폭하여 출력 노드쌍으로 차동 출력 전압을 출력하는 센스 앰프 회로와
상기 기준 전압이 인가되면 기준 전압 노드 및 센싱 노드로 공급하여 바이어싱하고, 이후 인가되는 상기 입력 전압을 상기 센싱 노드로 전달하여, 상기 기준 전압과 상기 입력 전압 사이의 전압차를 나타내는 입력 전압차를 커플링을 통해 상기 입력 노드쌍 중 하나로 인가하는 오프셋 제거 회로를 포함하되,
상기 오프셋 제거 회로는
프리차지 구간과 오프셋 캡쳐 구간, 신호 입력 구간 및 센싱 구간으로 구분되는 상기 전류 래치 센스 앰프의 동작 구간 중 상기 오프셋 캡쳐 구간에 상기 입력 노드쌍이 상기 센스 앰프 회로의 오프셋을 유발하는 트랜지스터의 문턱값에 따른 전압 레벨을 갖도록 하여 오프셋을 제거하고,
상기 오프셋 제거 회로는
상기 신호 입력 구간에 상기 문턱값에 따른 전압 레벨을 갖는 상기 입력 노드쌍 중 하나로 상기 입력 전압차와 상기 문턱값에 따른 전압의 합에 따른 전압을 인가하는 메모리 장치.
A memory cell array including a plurality of memory cells defined by a plurality of word lines and a plurality of bit lines; and
At least one current that receives an input voltage having a voltage level according to the data stored in a memory cell connected to a word line selected from among the plurality of word lines and a bit line selected from the plurality of bit lines, and detects and amplifies the voltage difference from the reference voltage Contains an SA module containing a latch sense amplifier,
The current latch sense amplifier is
A sense amplifier circuit that detects and amplifies the differential input voltage applied to the input node pair and outputs a differential output voltage to the output node pair.
When the reference voltage is applied, it is supplied to the reference voltage node and the sensing node for biasing, and then the applied input voltage is transmitted to the sensing node to generate an input voltage difference representing the voltage difference between the reference voltage and the input voltage. Includes an offset removal circuit applied to one of the input node pairs through coupling,
The offset removal circuit is
In the offset capture section of the operation section of the current latch sense amplifier, which is divided into a precharge section, an offset capture section, a signal input section, and a sensing section, the input node pair operates according to the threshold value of the transistor that causes the offset of the sense amplifier circuit. Remove offset by having a voltage level,
The offset removal circuit is
A memory device that applies a voltage according to the sum of the input voltage difference and the voltage according to the threshold to one of the input node pairs having a voltage level according to the threshold in the signal input section.
삭제delete 삭제delete 제11항에 있어서, 상기 전류 래치 센스 앰프는
프리차지 구간과 오프셋 캡쳐 구간, 신호 입력 구간 및 센싱 구간으로 구분되는 상기 전류 래치 센스 앰프의 동작 구간 중 프리차지 구간에 활성화되는 프리차지 신호와 오프셋 캡쳐 구간에 활성화되는 제1 제어 신호, 신호 입력 구간에 활성화되는 제2 제어 신호, 신호 입력 구간 및 센싱 구간에 활성화되는 제3 제어 신호 및 센싱 구간에 활성화되는 센스 앰프 인에이블 신호에 따라 동작하는 메모리 장치.
12. The method of claim 11, wherein the current latch sense amplifier
Among the operation sections of the current latch sense amplifier, which are divided into a precharge section, an offset capture section, a signal input section, and a sensing section, a precharge signal activated in the precharge section, a first control signal activated in the offset capture section, and a signal input section. A memory device that operates according to a second control signal activated in the signal input section and the sensing section, a third control signal activated in the signal input section and the sensing section, and a sense amplifier enable signal activated in the sensing section.
제11항에 있어서, 상기 오프셋 제거 회로는
전원 전압과 프리차지 노드쌍 각각 사이에 연결되어 프리차지 구간에 상기 프리차지 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 프리차지하는 프리차지 회로;
상기 프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 온되어 상기 프리차지 노드쌍과 상기 입력 노드쌍 각각을 전기적으로 연결하는 제1 및 제2 스위치;
상기 입력 노드쌍과 상기 기준 전압 노드 및 상기 센싱 노드 사이에 각각 연결되는 제1 및 제2 캐패시터;
상기 프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 온되어 상기 기준 전압 노드와 상기 센싱 노드를 연결하는 제3 스위치; 및
신호 입력 구간에 온되어 인가된 상기 입력 전압을 상기 센싱 노드로 전달하는 제4 스위치를 포함하는 메모리 장치.
The method of claim 11, wherein the offset removal circuit is
a precharge circuit connected between the power supply voltage and each precharge node pair to precharge the precharge node pair to the power supply voltage level during a precharge period;
first and second switches that are turned on in the precharge period and the offset capture period to electrically connect each of the precharge node pair and the input node pair;
First and second capacitors respectively connected between the input node pair, the reference voltage node, and the sensing node;
a third switch that is turned on during the precharge period and the offset capture period to connect the reference voltage node and the sensing node; and
A memory device including a fourth switch that is turned on in a signal input section and transmits the applied input voltage to the sensing node.
제11항에 있어서, 상기 센스 앰프 회로는
전원 전압과 헤드 노드 사이에 연결되고, 센싱 구간에 상기 헤드 노드를 상기 전원 전압 레벨로 풀업하는 헤드 트랜지스터;
신호 입력 구간에 상기 출력 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 풀업하여 프리차지하는 풀업 회로;
상기 헤드 노드와 프리차지 노드쌍 사이에 연결되고, 센싱 구간에 상기 출력 노드쌍의 전압 레벨을 감지 및 반전 증폭하는 래치 회로;
상기 입력 노드쌍의 전압 레벨에 따라 상기 프리차지 노드쌍과 공통 노드를 전기적으로 연결하는 입력 회로;
프리차지 구간 및 오프셋 캡쳐 구간에 상기 출력 노드쌍을 접지 전압 레벨로 풀다운시켜 상기 입력 회로를 비활성화하는 격리 회로; 및
상기 공통 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 오프셋 캡쳐 구간과 센싱 구간에 상기 공통 노드를 상기 접지 전압 레벨로 풀다운하는 풋 스위치 트랜지스터를 포함하는 메모리 장치.
The method of claim 11, wherein the sense amplifier circuit
A head transistor connected between a power supply voltage and a head node, and pulling up the head node to the power supply voltage level during a sensing period;
a pull-up circuit that precharges the output node pair by pulling them up to the power supply voltage level during a signal input section;
a latch circuit connected between the head node and the precharge node pair, and detecting and inverting and amplifying the voltage level of the output node pair in a sensing period;
an input circuit electrically connecting the precharge node pair and the common node according to the voltage level of the input node pair;
an isolation circuit that deactivates the input circuit by pulling down the output node pair to a ground voltage level during a precharge period and an offset capture period; and
A memory device including a foot switch transistor connected between the common node and the ground voltage and pulling down the common node to the ground voltage level during the offset capture period and the sensing period.
제16항에 있어서, 상기 래치 회로는
상기 헤드 노드와 상기 프리차지 노드쌍 중 제1 프리차지 노드 사이에 직렬로 연결되고, 게이트가 공통으로 상기 출력 노드쌍 중 반전 출력 노드에 연결되는 제1 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터를 구비하는 제1 인버터; 및
상기 헤드 노드와 상기 프리차지 노드쌍 중 제2 프리차지 노드 사이에 직렬로 연결되고, 게이트가 공통으로 상기 출력 노드쌍 중 출력 노드에 연결되는 제2 PMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터를 구비하는 제2 인버터를 포함하는 메모리 장치.
17. The method of claim 16, wherein the latch circuit
a first PMOS transistor and a first NMOS transistor connected in series between the head node and a first precharge node of the precharge node pair, and having a common gate connected to an inverting output node of the output node pair. 1 inverter; and
a second PMOS transistor and a second NMOS transistor connected in series between the head node and a second precharge node of the precharge node pair, and having a common gate connected to an output node of the output node pair; Memory device containing an inverter.
제16항에 있어서, 상기 입력 회로는
상기 프리차지 노드쌍 중 제1 프리차지 노드와 상기 공통 노드 사이에 연결되고, 게이트가 상기 입력 노드쌍 중 반전 입력 노드에 연결된 NMOS 트랜지스터인 제1 입력 트랜지스터; 및
상기 프리차지 노드쌍 중 제2 프리차지 노드와 상기 공통 노드 사이에 연결되고, 게이트가 상기 입력 노드쌍 중 입력 노드에 연결된 NMOS 트랜지스터인 제2 입력 트랜지스터를 포함하는 메모리 장치.
17. The method of claim 16, wherein the input circuit is
a first input transistor connected between a first precharge node of the precharge node pair and the common node, and having a gate of an NMOS transistor connected to an inverting input node of the input node pair; and
A memory device comprising a second input transistor connected between a second precharge node of the precharge node pair and the common node, and a gate of which is an NMOS transistor connected to an input node of the input node pair.
제16항에 있어서, 상기 풀업 회로는
상기 전원 전압과 상기 출력 노드쌍의 출력 노드 및 반전 출력 노드 각각 사이에 연결되고, 반전 제2 제어 신호에 응답하여 상기 출력 노드쌍을 상기 전원 전압 레벨로 풀업하는 제1 및 제2 풀업 트랜지스터를 포함하는 메모리 장치.
17. The method of claim 16, wherein the pull-up circuit
It is connected between the power supply voltage and each of the output node and the inverting output node of the output node pair, and includes first and second pull-up transistors that pull up the output node pair to the power supply voltage level in response to a second inverting control signal. memory device.
제16항에 있어서, 상기 격리 회로는
상기 출력 노드쌍의 출력 노드 및 반전 출력 노드 각각과 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 프리차지 신호 및 제1 제어 신호에 응답하여 상기 출력 노드쌍을 상기 접지 전압 레벨로 풀다운하는 제1 및 제2 격리 트랜지스터를 포함하는 메모리 장치.
17. The method of claim 16, wherein the isolation circuit
First and second isolation units connected between each of the output node and the inverting output node of the output node pair and the ground voltage, and pulling down the output node pair to the ground voltage level in response to a precharge signal and a first control signal. A memory device containing transistors.
KR1020230119673A 2023-09-08 2023-09-08 Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device KR102652188B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230119673A KR102652188B1 (en) 2023-09-08 2023-09-08 Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230119673A KR102652188B1 (en) 2023-09-08 2023-09-08 Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102652188B1 true KR102652188B1 (en) 2024-03-28

Family

ID=90482627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230119673A KR102652188B1 (en) 2023-09-08 2023-09-08 Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102652188B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150228322A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Nmos-offset canceling current-latched sense amplifier
US9384791B1 (en) * 2014-12-30 2016-07-05 Altera Corporation Apparatus and method for sense amplifier offset cancellation
KR20190053854A (en) * 2016-09-23 2019-05-20 퀄컴 테크놀로지스, 인크. MOS Transistor Offset - Offset Differential Current - Latch Type Sense Amplifier
US10319425B1 (en) * 2018-03-29 2019-06-11 QUALCOMM Technologies Incorporated Offset-cancellation sensing circuit (OCSC)-based non-volatile (NV) memory circuits
KR20200020970A (en) * 2017-07-20 2020-02-26 마이크론 테크놀로지, 인크 Offset Offset for Latching on Memory Devices
KR20220147801A (en) * 2021-04-28 2022-11-04 인천대학교 산학협력단 Current latched sense amplifier to detect differences in input voltages

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150228322A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Nmos-offset canceling current-latched sense amplifier
US9384791B1 (en) * 2014-12-30 2016-07-05 Altera Corporation Apparatus and method for sense amplifier offset cancellation
KR20190053854A (en) * 2016-09-23 2019-05-20 퀄컴 테크놀로지스, 인크. MOS Transistor Offset - Offset Differential Current - Latch Type Sense Amplifier
KR20200020970A (en) * 2017-07-20 2020-02-26 마이크론 테크놀로지, 인크 Offset Offset for Latching on Memory Devices
US10319425B1 (en) * 2018-03-29 2019-06-11 QUALCOMM Technologies Incorporated Offset-cancellation sensing circuit (OCSC)-based non-volatile (NV) memory circuits
KR20220147801A (en) * 2021-04-28 2022-11-04 인천대학교 산학협력단 Current latched sense amplifier to detect differences in input voltages

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9190126B2 (en) Transistor voltage threshold mismatch compensated sense amplifiers and methods for precharging sense amplifiers
US8804446B2 (en) Semiconductor device having equalizing circuit equalizing pair of bit lines
US7768321B2 (en) Single-ended sense amplifier using dynamic reference voltage and operation method thereof
KR20120088973A (en) Local sense amplifier and semiconductor memory device including the same
JPH04370596A (en) Sense amplifier executing high-speed sensing operation
CN110574109B (en) Sense amplifier signal enhancement
US10529389B2 (en) Apparatuses and methods for calibrating sense amplifiers in a semiconductor memory
KR20170143125A (en) Memory device including memory cell for generating reference voltage
KR20150104333A (en) Amplifier circuit and semiconductor memory device including the same
KR102375030B1 (en) input buffer circuit
US20080285361A1 (en) Input/output line sense amplifier and semiconductor device having the same
US9947385B1 (en) Data sense amplification circuit and semiconductor memory device including the same
US10236052B2 (en) Current sense amplifiers, memory devices and methods
US6501696B1 (en) Current steering reduced bitline voltage swing, sense amplifier
KR101949501B1 (en) Semiconductor Apparatus and Data Output Circuit Therefor
KR102652188B1 (en) Current-Latched Sense Amplifier And Memory Device
US7525858B2 (en) Semiconductor memory device having local sense amplifier
KR102307368B1 (en) input buffer circuit
US20220020422A1 (en) Semiconductor device having driver circuits and sense amplifiers
KR100961209B1 (en) Sense amplifier driving circuit and sense amplifier circuit
US9343146B2 (en) Apparatuses and methods for low power current mode sense amplification
KR20070039804A (en) Semiconductor memory device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant