KR20000009117A - Operation control apparatus of a sense amplifier in a semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 사용되는 감지 증폭기의 동작을 제어하는 제어장치에 관한 것으로, 특히 감지 증폭기의 리스토아 신호를 제어하는 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control device for controlling the operation of a sense amplifier used in a semiconductor memory device, and more particularly to a control device for controlling a restore signal of the sense amplifier.
일반적으로, 감지 증폭기는 워드라인에 의하여 선택되어 비트라인으로 전달되는 메모리 셀내의 데이타를 감지하기 위한 감지 신호와 이를 증폭하여 메모리 셀내에 재저장하기 위한 리스토아 신호에 의하여 제어된다.In general, the sense amplifier is controlled by a sense signal for sensing data in a memory cell that is selected by the word line and delivered to the bit line and a restore signal for amplifying and restoring the data in the memory cell.
이러한 감지 증폭기를 빠르고 안정되게 동작시키기 위하여 일반적으로 처음에는 외부 전압을 인가하여 감지 증폭기용 제어장치를 구동시킨다.In order to operate such a sense amplifier quickly and stably, an external voltage is generally applied first to drive a control device for the sense amplifier.
본 명세서에서 기술되는 상기 제어장치는 감지증폭기의 특히 리스토아 신호를 제어한다.The control device described herein controls the particularly restore signal of the sense amplifier.
이렇게 구동되는 제어장치에 의하여 리스토아 신호가 상승하게 되며, 소정 시간후, 제어 장치는 리스토아 신호를 감지한다. 이 리스토아 신호가 소정 레벨 이상이면 (즉, 안정화 되었다고 판단되면) 외부 전압보다 낮지만 보다 안정화된 내부 전압으로 상기 제어 장치를 구동하게된다.The restore signal is raised by the control device driven as described above, and after a predetermined time, the control device senses the restore signal. If the restore signal is above a predetermined level (ie, determined to be stabilized), the control device is driven with an internal voltage which is lower than the external voltage but more stabilized.
상기 종래의 제어장치는 도 1 에 도시된 바와같이 감지증폭기 제어부와 감지 증폭기 구동부로 구성된다.The conventional control device is composed of a sense amplifier controller and a sense amplifier driver as shown in FIG.
감지 증폭기 구동부는 감지 증폭기에 리스토아 신호를 공급한다.The sense amplifier driver supplies a restore signal to the sense amplifier.
감지증폭기 제어부는 감지 증폭기 구동부의 출력 레벨을 감지하여 외부 전압 또는 내부 전압을 감지 증폭기 구동부에 공급하는 기능을 한다.The sense amplifier controller detects an output level of the sense amplifier driver and supplies an external voltage or an internal voltage to the sense amplifier driver.
도 2 는 종래 제어장치에 의하여 출력되는 리스토아 신호의 출력 상태를 도시한다.Fig. 2 shows the output state of the restore signal output by the conventional controller.
도시된 바와같이, 최초 외부 전압이 급격히 상승하면 제어장치로부터 출력되는 리스토아 신호도 급격히 상승하게된다. 따라서, 감지 증폭기 제어부는 리스토아 신호가 소정 레벨 이상인 것을 판별하게된다. 따라서, 감지증폭기 제어부는 이 때부터 외부 전압의 공급을 차단하고 내부 전압을 공급하게된다. 이 때문에 도 2 에 도시된 바와같이, 구동력이 저하되어 출력되는 리스토아 신호의 레벨이 급격히 하강하게 되는 경향이 있으며, 리스토아 신호의 레벨이 비트라인의 전위 레벨보다 낮아지는 경우도 있다. 이 경우에는 비트라인으로부터 리스토아 신호 라인 방향으로 전류가 도통되어 전류 소모가 초래된다.As shown in the drawing, when the initial external voltage rises rapidly, the restore signal output from the control device also rises rapidly. Thus, the sense amplifier controller determines that the restore signal is above a predetermined level. Therefore, the sense amplifier controller cuts off the supply of the external voltage from this time and supplies the internal voltage. For this reason, as shown in Fig. 2, the driving force is lowered and the level of the restored signal tends to drop rapidly, and the level of the restore signal may be lower than the potential level of the bit line. In this case, current is conducted from the bit line toward the restore signal line, resulting in current consumption.
또한, 종래의 경우에는 외부 전압이 급격히 상승하지 않는 경우에도 문제점이 초래된다.In addition, in the conventional case, a problem arises even when the external voltage does not increase rapidly.
즉, 도 3 에 도시된 바와같이, 외부 전압의 구동력이 일정한 경우, 감지 증폭기를 구동시키기 위한 구동력이 증대된 경우에도 안정된 리스토아 신호가 출력되기 까지에는 소정의 시간 지연이 필요하게된다. 이러한 경우에도, 도 2 의 경우와 유사하게 감지 속도의 저하와 전류 소모가 초래된다.That is, as shown in FIG. 3, when the driving force of the external voltage is constant, a predetermined time delay is required until the stable restore signal is output even when the driving force for driving the sense amplifier is increased. Even in this case, similarly to the case of Fig. 2, a decrease in detection speed and current consumption are caused.
또한, 종래의 제어장치는 외부 전압으로부터 내부 전압으로 바뀌는 순간에 노이즈가 초래되었다.In addition, the conventional control device causes noise at the instant of the change from the external voltage to the internal voltage.
또한, 메모리 장치가 고집적화 되어 가면서 외부 전압과 내부 전압간의 전압차이가 감소하는 추세에 있으므로 종래의 제어 장치는 바람직하지 않는 경향이 있다.In addition, since the voltage difference between the external voltage and the internal voltage decreases as the memory device is highly integrated, the conventional control device tends to be undesirable.
따라서, 본 발명은 빠르고 안정된 상태의 리스토아 신호를 출력하는 제어장치를 제공하는 것이 목적이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for outputting a restore signal in a fast and stable state.
도 1 은 종래의 감지 증폭기 동작 제어장치의 블록도1 is a block diagram of a conventional sense amplifier operation control apparatus
도 2 는 도 1 의 제어장치로부터 출력되는 신호의 파형도.FIG. 2 is a waveform diagram of a signal output from the control device of FIG. 1. FIG.
도 3 은 도 1 의 제어장치로부터 출력되는 신호의 또 다른 파형도.3 is another waveform diagram of a signal output from the control device of FIG.
도 4 는 본 발명 감지 증폭기의 동작 제어장치의 블록도.4 is a block diagram of an operation control apparatus of the sense amplifier of the present invention.
도 5 는 본 발명 감지 증폭기의 동작 제어장치의 회로도.5 is a circuit diagram of an operation control apparatus of the sense amplifier of the present invention.
도 6 은 본 발명의 동작 제어장치로부터 출력되는 신호의 파형도.6 is a waveform diagram of a signal output from the operation control apparatus of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1. 레벨 쉬프터 2. 오실레이타1. Level Shifter 2. Oscillator
3. 레벨 모니터기 4. 감지 증폭기 구동부3. Level monitor 4. Sense amplifier driver
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제어 장치는 리스토아 신호의 레벨을 매순간 체크하여 최적의 리스토아 신호를 공급해 줌으로써, 감지시의 지연 속도를 개선시킨다.In order to achieve the above object of the present invention, the control device of the present invention checks the level of the restore signal every minute and supplies the optimum restore signal, thereby improving the delay speed upon detection.
감지 증폭기의 동작을 제어하기 위한 발명의 제어장치는The control device of the invention for controlling the operation of the sense amplifier
제 1 내지 N 개의 기준전압을 출력하는 레벨 쉬프트 (1) 와,A level shift 1 for outputting first to N reference voltages,
소정 주기의 펄스 신호를 출력하는 오실레이타 (2) 와,An oscillator 2 for outputting a pulse signal of a predetermined period;
리스토아 신호를 출력하여 상기 감지 증폭기에 인가하는 감지증폭기 구동부(4) 와,A sense amplifier driver 4 for outputting a restore signal to the sense amplifier;
상기 오실레이타의 출력 신호에 의하여 그 동작이 제어되며, 상기 레벨 쉬프트로부터 출력되는 각 기준 전압과 상기 감지증폭기 구동부로부터 출력되는 상기 리스토아 신호를 비교하는 제 1 내지 제 N 개의 레벨 모니터기 (3)를 구비한다.The operation is controlled by the output signal of the oscillator, the first to N-th level monitor (3) for comparing each of the reference voltage output from the level shift and the restore signal output from the sense amplifier driver (3) It is provided.
상기 감지증폭기 구동부는 상기 제 1 내지 제 N 개의 레벨 모니터기로부터 각각 출력되는 비교 신호에 의하여 상기 리스토아 신호의 레벨을 결정한다.The sensing amplifier driver determines the level of the restore signal based on comparison signals output from the first to Nth level monitors, respectively.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제어장치를 상세히 기술한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the control device of the present invention.
도 4 는 본 발명 제어장치의 블록도이다.4 is a block diagram of the control device of the present invention.
도시된 바와같이, 레벨 쉬프트는 복수개의 전압 레벨 (V1, V2, .., Vn)을 출력한다.As shown, the level shift outputs a plurality of voltage levels V1, V2, ..., Vn.
이렇게 출력되는 복수개의 전압은 복수개의 레벨 모니터기에 각각 인가된다.The plurality of voltages thus output are applied to the plurality of level monitors, respectively.
레벨 모니터기는 레벨 쉬프터기로부터의 전압 레벨과 리스토아 신호를 비교하게된다.The level monitor compares the voltage level from the level shifter with the restore signal.
오실레이터는 소정 주기의 펄스를 출력하여 레벨 모니터기의 동작을 제어한다. 오실레이터는 레벨 모니터의 인에이블 상태를 제어하여 불필요한 전류 소모를 방지하는 기능을 한다. 예를들어, 펄스의 출력이 하이인 경우에만 레벨 모니터가 동작한다. 이때 오실레이터의 동작은 모든 레벨 모니터의 동작이 완료될 때 까지 지속된다.The oscillator outputs a pulse of a predetermined period to control the operation of the level monitor. The oscillator controls the level monitor's enable state to prevent unnecessary current consumption. For example, the level monitor operates only when the output of the pulse is high. At this time, the oscillator continues until all level monitors have completed their operation.
감지 증폭기 구동부는 복수개의 레벨 모니터기로부터의 출력 신호를 수신하여 안정된 리스토아 신호를 출력한다.The sense amplifier driver receives output signals from the plurality of level monitors and outputs a stable restore signal.
도 5 는 본 발명 제어장치의 회로도이다.5 is a circuit diagram of the control device of the present invention.
도 5 에 도시된 회로는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제공된 것으로 그 개략적인 동작은 도 4 에 도시된 블록도에 관한 설명으로 충분하리라 판단되기에 상세한 설명은 생략한다.The circuit shown in FIG. 5 is provided to help the understanding of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted since the schematic operation thereof will be sufficient to explain the block diagram shown in FIG.
도 6 은 본 발명 실시예에 의하여 출력되는 리스터아 신호의 동작을 도시한 그래프이다.6 is a graph illustrating the operation of a Lister signal output according to an embodiment of the present invention.
도 4 와 도 5 를 참조하여 그래프 특성을 설명하면 다음과 같다.The graph characteristics are described with reference to FIGS. 4 and 5 as follows.
복수개의 레벨 모니터기는 레벨 쉬프트로부터 출력되는 복수개의 기준전압과 감지 증폭기 구동부로부터 출력되는 리스토아 신호를 비교하여 감지 증폭기 구동부를 제어한다.The plurality of level monitors control the sense amplifier driver by comparing the plurality of reference voltages output from the level shift with a restore signal output from the sense amplifier driver.
리스토아 신호가 전압 레벨 (V1) 이하이면, 모든 레벨 모니터기가 동작한다. 리스토아 신호가 전압 레벨 (V2) 이하이면, 제 1 레벨 모니터기만이 동작하지 않고 나머지 모든 모니터기는 동작한다.If the restore signal is below the voltage level V1, all level monitors operate. If the restore signal is less than or equal to the voltage level V2, only the first level monitor does not operate and all other monitors operate.
이와같은 방식으로 감지 증폭기 구동부로부터 출력되는 리스토아 신호를 제어하게되면 감지 증폭기에는 안정된 구동력이 전달된다. 따라서, 감지 증폭기에 인가되는 리스토아 신호의 일그러짐과 감지시의 지연 속도를 개선시킬 수 있다.When the restoring signal output from the sense amplifier driver is controlled in this manner, a stable driving force is transmitted to the sense amplifier. Therefore, the distortion of the restore signal applied to the sense amplifier and the delay rate at the time of detection can be improved.
이상에서 기술한 바와같이, 감지 증폭기의 동작을 제어하는 본 발명의 제어장치는 리스터아 신호의 레벨을 검출하여 보상하는 기능을 갖고 있다. 따라서, 감지 증폭기에는 최적화된 리스토아 신호가 공급된다.As described above, the control device of the present invention for controlling the operation of the sense amplifier has a function of detecting and compensating the level of the Lister signal. Thus, the sense amplifier is supplied with an optimized restore signal.
또한, 외부 전압과 내부 전압을 사용하던 종래의 기술과는 달리, 내부 전압 또는 외부 전압중의 하나를 선택하여 동작시킬 수 있기 때문에, 고집적 메모리 장치에의 적용이 유리하다.In addition, unlike the prior art in which the external voltage and the internal voltage are used, it is possible to select and operate either the internal voltage or the external voltage, so that the application to the highly integrated memory device is advantageous.
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| KR1019980029311A KR100305020B1 (en) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | Motion control of sense amplifiers for memory devices |
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| KR (1) | KR100305020B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100732389B1 (en) * | 2001-12-29 | 2007-06-27 | 매그나칩 반도체 유한회사 | Input Output sense amplifier of semiconductor memory |
-
1998
- 1998-07-21 KR KR1019980029311A patent/KR100305020B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR100732389B1 (en) * | 2001-12-29 | 2007-06-27 | 매그나칩 반도체 유한회사 | Input Output sense amplifier of semiconductor memory |
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| KR100305020B1 (en) | 2001-09-24 |
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