KR890003488B1 - 데이터 전송회로 - Google Patents

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KR890003488B1
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Abstract

내용 없음.

Description

데이터 전송회로
제1도는 종래의 데이터 전송회로도.
제2도는 본 발명에 따른 데이터 전송회로의 블럭도.
제3도는 본 발명의 일실시예의 구체회로도.
제4도는 제3도의 각부분의 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 데이터 입력버퍼 20 : 등화회로
30 : 입출력센스앰프 40 : 입출력게이트
50 : 센스앰프 100 : 제1트랜스미숀게이트
200 : 제2트랜스미숀게이트 300 : 제1입출력버스풀업 및 다운회로
400 : 제2입출력버스풀업 및 다운회로 500 : 입출력버스등화회로
본 발명은 반도체 메모리장치에 있어서 데이터 전송회로에 관한 것으로, 특히 씨모오스 다이나믹램(이하 DRAM이라 칭함)의 데이터 입력버퍼에서 입출력 버스로의 데이터 전송회로에 관한 것이다.
씨모오스 DRAM에 있어서는 데이터를 읽어들일시 TTL(Transistor Transistor Logic)는 논리 레벨의 데이터신호를 씨모오스 논리레벨의 데이터신호로 변환하는 데이터 입력버퍼(Data Input Buffer)를 내장하고 있고, 상기 데이터 입력버퍼로부터 출력하는 데이터가 데이터버스와 입출력(I/O)버스를 통하고 센스증폭기(Sense Amplifier)를 통해 행(row) 어드레스에 의해 지정된 소정의 메모리셀에 상기 데이터가 기억된다. 따라서 통상의 DRAM에 있어서는 상기 데이터 입력버퍼로부터 출력하는 데이터를 데이터버스와 입출력 버스를 통해 메모리셀에레이로 전송하여야 한다. 그러나 고밀도 DRAM, 예를 들어 IM DRAM의 경우, 상기 데이터버스의 기생용량은 대략 1.5PF이며 입출력버스이 기생용량은 3-4PF정도로서, 데이터 입력버퍼는 이 기생용량을 모두 부하로써 구도하여야 하는 부담을 안게 된다. 즉, 종래의 데이터 전송회로는 제1도에 도시한 바와같은 구성을 하고 있었다. 데이터 입력버퍼(10)를 통해 읽어들인 데이터는 데이터버스(11) 및 (12)로 출력하고, 트랜스퍼 게이트(1) 및 (2)의 게이트로 입력하는 제어클럭에 의해 온상태가 되므로서, 상기 데이터버스(11) 및 (12)에 있던 데이터가 입출력버스(13) 및 (14)로 전송되고 입출력게이트(40)로 입력하며, 이 입력게이트(40)에서 열어드레스신호를 게이트라인(41)로 입력하여 모오스 트랜지스터(43) 및 (44)가 도통되므로서, 상기 입출력버스(13) 및 (14)상의 데이터가 센스앰프(50)를 통하여 비트라인(61) 및 (60)으로 전달되며, 행 어드레스신호를 행 어드레스 라인(64) 또는 (65)로 입력하여 상기 비트라인(60) 또는 (61)상의 데이터를 메모리셀(62) 또는 (63)에 기억시켜 왔다. 또한 데이터의 라이트전 또는 완료후에 상기의 한쌍의 입출력버스(13) 및 (14)에 접속된 등화회로(20)를 통하여 상기의 입출력버스(13) 및 (14)를 등화시킨다. 또한 입출력 센스앰프(30)는 상기 메모리셀(62) 또는 (63)에 기억된 데이터를 읽어 도시하지 않은 출력데이터 버퍼로 증폭출력하기 위한 것으로 메모리셀로부터 데이터를 읽을때만 동작을 한다.
따라서 종래의 데이터 전송회로는 데이터 입력버퍼(10)에서 출력하는 데이터를 메모리 셀(62) 또는 (63)에 써넣기 위해 데이터버스(11)및 (12)와 입출력버스(13) 및 (14)의 기생용량을 모두 부하로 구동하여야 한다. 그러므로 데이터 입력버퍼(10)의 출력단에 있는 트랜지스터는 상기 기생용량을 모두 충전하기 위하여 트랜지스터의 크기가 매우 커야했으며, 또한 전송속도는 느리고 전력소비도 크게되는 문제점이 있었다.
상기의 기생용량중 가장 큰 용량이 되는 입출력 버스의 기생용량을 줄이기 위한 종래의 방법으로는 대모리의 집적도가 높아질수록 다수의 메모리 셀로 구성된 여러개의 블럭으로 분리하는 것이었다. 분리된 블럭수만큼 입출력버스의 쌍이 증가하며, 이에 따라 데이터 버스에서 입출력버스로 데이터를 전송해 주는 트랜지스퍼게이트 수도 증가하게 된다. 그러나 데이터를 읽어들이는 라이트 싸이클에서는 아무리 많은 블럭으로 나뉘어져 입출력버스의 쌍이 많다 하더라도 한쌍의 입출력 버스만이 선택되어 메모리셀에 데이터를 써넣으므로 문제는 없다. 그러나 메모리 용량이 증가하면 할수록 메모리장치를 제조하였을시 테스트에 문제가 있게된다. 즉, 모든 메모리셀에 데이터를 써넣고 읽어내는데 따른 테스트시간이 엄청나게 증가하게 되어 집적도가 높아질수록 이 문제는 심각해진다.
따라서 보다 빠른 테스트를 하기 위하여서는 여러 비트의 데이터를 한번에 읽고 써야하는데, 이 경우 읽어들이는 비트수만큼 입출력버스가 데이터 입력버퍼와 연결되어 데이터 입력버퍼의 부담이 증가하게 된다. 결국 데이터 입력버퍼의 출력단의 풀업, 풀다운 트랜지스터의 크기를 늘어난 용량만큼 크게해야 하나 전술한 칩의 크기가 늘어나는 문제점이 있게된다.
따라서 본 발명의 목적은 데이터 입력버퍼가 통상의 라이트싸이클에서 필요한 구동 능력만으로도 테스트시 입출력 버스를 충분히 구동할 수 있는 회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 데이터 입력버퍼가 구동해야 하는 부하를 줄일 수 있는 회로를 제공함에 있다. 이하 본 발명은 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 데이터 전송회로의 블럭도로서, 도면중 데이터 입력버퍼(10)와, 입출력게이트(40)와, 입출력 센스앰프(30)는 제1도의 종래의 회로와 동일한 것으로서 동일 참조번호를 사용하였고, 데이터버스(11)(12) 및 입출력버스(13)(14)도 제1도와 동일한 참조번호를 사용하였다.
따라서 본 발명은 데이터 입력버퍼(10)의 출력라인인 데이터버스(11)에 의해 접속되고 게이트(6000로부터 출력되는 라이트 데이터 전송클럭 ψWDT의 반전펄스ψWDT를 입력으로 하는 제1트랜스미숀 게이트(100)와, 게이트(600)로부터 출력하는 상기 클럭 ψWDT를 입력함과 동시에 데이터 입력버퍼(10)와 데이터 버스(12)에 접속되는 제2트랜스미숀게이트(200)와, 상기 제1트랜스미숀 게이트(100)의 출력라인과 접속되고 상기 클럭 ψWDT를 입력하며 출력라인이 입출력버스913)와 접속되는 제1입출력버스 풀업 및 다운회로(300)와, 상기 제2트랜스미숀 게이트(200)의 출력라인과 접속되고 상기 펄스 ψWDT를 입력하며 출력라인이 입출력버스(14)와 접속되는 제2입출력버스 풀업 및 다운회로(400)와, 입출력버퍼(13) 및 (14)의 양단에 접속되고 입출력버스 등화클럭 ψIOEQ 및 상기 클럭 ψWDT를 입력하는 입출력버스 등화회로(500) 및 상기 클럭 ψWDT를 반전하는 인버터어(600)로 구성된다.
데이터 입력버퍼(10)로부터 데이터가 출력하기 전에 클럭 ψWDT를 입력하는 제1 및 제2입출력버스풀업 및 풀다운회로(300)(400)는 라인(31) 및 (32)를 풀다운하여 "로우"상태로 하고, 동시에 클럭 ψWDT에 의해 입출력버스등화회로(500)는 입출력버스(13) 및 (14)를 다같이 "하이"상태로 풀업한다. 지금 데이터 입력버퍼(10)로부터 데이터가 출력하면, 제1 및 제2트랜스마숀 게이트(100), (200)는 클럭 ψWDT에 의해 데이터버스(11) 및 (12)상에 데이터를 라인(31) 및 (32)로 출력하고, 제1및 제2입출력버스풀업 및 다운회로(300), (400)은 상기 라인(31) 및 (32)상의 데이처를 상기 클러 ψWDT의 제어하에 반전하여 입출력버스(13) 및 (14)로 출력한다.
따라서 예를들어 라인(31)상의 데이터가 "하이"상태라면, 상기 하이상태인 라인(31)에 대응하는 입출력버스(13)는 "로우"상태가 되며, 이 상태는 제1입출력버스풀업 및 다운회로(300)에서 궤환되어 상기 "하이"상태의 라인(31)을 "하이"상태로 풀업하여 상기 라인(31)상의 데이터인 하이상태를 잃지 않게한다. 또한 상기 제1 및 제2입출력버스 풀업 및 다운회로(300) 및 (400)은 제어클럭 ψWDT와 함께 데이터버스(11) 및 (12)와 입출력버스(13) 및 (14)를 완전히 분리동작하게 한다. 입출력버스(13) 및 (14)상의 데이터가 입출력게이트(40)를 통해 읽혀진 후에는 입출력버스등화클럭 ψIOEQ를 입력하는 입출력버스등화회로(500)에 의해 입출력버스(13) 및 (14)는 모두 "하이"상태로 프리챠아지 된다.
제3도는 본 발명에 따른 제2도의 블럭도의 구체회로도를 나타낸 도면으로서, 데이터버스(11) 및 (12)는 제2도의 데이타 입력버퍼(10)에 접속되고, 입출력버스(13) 및 (14)는 제2도의 입출력게이트(40)과 입출력 센스앰프(30)에 각각 접속된다. 도면중 M1, M2, M4, M7, M9, M12는 앤채널모오스 트랜지스터이고, M3, M5, M6, M8, M10, M11 및 M13-M17은 모두 피채널모오스트랜지스터이며, VDD는 전원공급 전압이고, 나머지 참조번호는 제2도의 참조번호와 동일하다.
제4(a)도-제4(h)도는 본 발명에 따른 구체회로도인 제3도의 각부분의 파형도를 나타낸 도면으로서 제4(a)도 및 제4(b)도는 데이터입력버퍼(10)로부터 데이터버스(11) 및 (12)에 각각 출력하는 데이터 DIN 및 DIN의 파형도이며, 제4(c)도 및 제4(d)도는 라이트 데이터 전송클럭 ψWDT 및 입출력버스등화클럭 ψIOEQ의 타이밍도이며, 제4(e)도 및 제4(f)도는 각각 제1 및 제2트랜지스미숀게이트(100) 및 (200)의 출력 파형도이고, 제4(g)도 및 제4(h)도는 각각 입출력버스(13) 및 (14)의 파형도이다.
이하 제3도의 작동관계를 제4도의 파형도를 참조하여 상세히 설명한다. 먼저 데이터가 입력하기전(제4도의 시간 t1이전)에 라이트 데이터전송클럭 ψWDT와 입출력버스등화 클럭 ψIOEQ는 모두 "하이"상태로서, 각각 제1 및 제2입출력버스풀업 및 다운회로(300) 및 (400)을 구성하는 풀다운 트랜지스터 M4 및 M9가 온 상태가 되어 라인(31) 및 (32)는 모두 "로우"상태로 풀다운된다. 또한 상기 클럭 ψWDT가 인버어터(600)에 의해 반전된 클럭 ψWDT가 입출력버스등화회로(500)를 구성하는 피모오스 트랜지스터 M16, M17를 온시켜 입출력버스(13) 및 (14)를 모두 "하이"상태로 풀업시켜 프리챠아지를 한다. 시간 t1이후 데이터버스(11) 및 (12)에 서로 반전관계에 있는 데이터 DIN 및 DIN이 제4(a)도 및 제4(b)도에 도시한 바와같이 각각 "로우"와 "하이"로 나타난다고 가정하고 시간 t2에서 상기 클럭 ψWDT가 제4(c)도와 같이 "로우"상태로 되면, 상기 클럭 ψWDT가 인버어터(600)를 통해 반전되며, 이 반전클럭(ψWDT)에 의해 제1및 제2트랜스미숀 게이트(100) 및 (200)을 구성하는 앤모오스 트랜지스터 M1 및 M2가 온상태가 되므로 라인(31)과 (32)는 각각 "로우"와 "하이"상태로 되고, 피모오스트랜지스터 M16과 M17 온/오프된다. 이때 상기 라인(31) 및 (32)상의 "로우" 및 "하이"상태의 데이터신호는 각각 제1입출력버스풀업 및 다운회로(300)를 구성하는 피모오스 트랜지스터 M6의 게이트와 엔모오스 트랜지스터 M7의 게이트 및 제2입출력버스풀업 및 다운회로(400)를 구성하는 피모오스트랜지스터 M11의 게이트와 엔모오스트랜지스터 M12의 게이트로 입력한다. 따라서 클럭 ψWDT(로우상태)와 라인(31)상의 "로우"상태의 데이터신호에 의해 피모오스트랜지스터 M5 및 M6이 모두 도통(M7은 오프상태)하여 입출력버스(13)는 전원공급전압 VDD로 충전되므로 "하이"상태로 되며, 또한 이 상태의 궤환에 의해 피모오스트랜지스터 M3는 오프상태가 되므로 입출력버스(13)는 VDD(하이상태)로로 충전된다.
한편, 라인(32)상의 데이터는 "하이"상태이므로 엔모오스트랜지스터 M12가 온상태가 되며, 이로인해 입출력버스(14)상에 충전되어있던 VDD의 전압은 상기 엔모오스트랜지스터 M12의 트레인과 소오스를 통해 접지축으로 방전을 하여 상기 입출력버스(14)는 "로우"상태가 된다. 이 상태는 피모오스트랜지스터 M8의 게이트로 궤환되어 이 트랜지스터가 온상태가 되므로, 라인(32)을 전원공급전압 VDD(하이상태)로 하여 입출력버스(14)를 완전히 "로우"상태로 한다. 그러므로 상기 입출력버스(13) 및 (14)의 데이터는 제2도의 입출력게이트(40)를 통해 메모리 어레이로 입력한다. 그후 시간 t3가 되면 입출력버스등화출력 ψIOEQ가 "로우"상태로 되므로, 피모오스트랜지스터 M13 및 M14, M15 가 도통이 되어 상기 입출력버스(13)과 (14)를 모두 VDD의 전압으로 충전을 함과 동시에 펄스 ψWDT의 "하이"상태에 의한 인버어터(600)의 출력으로 피모오스트랜지스터 M16 및 M17이 도통이 되어 상기 입출력버스(13) 및 (14)는 급속도로 "하이"상태로 충전된다.
따라서 본 발명은 입출력버스와 트랜스미숀 게이트사이에 입출력버스풀업 및 다운회로를 설치함으로써 데이터 입력버퍼가 데이터버스의 기생용량만 부하로 느끼므로 데이터입력버퍼의 트랜지스터의 크기를 줄일 수 있을뿐만 아니라 트랜스미숀 게이트 또한 라인(31) 또는 (32)의 기생용량만을 충전하는 전류를 흘리므로 종래의 트랜스미숀 게이트의 크기보다 1/5정도로 충분히 작은 크기로 설계할 수 있는 이점을 갖게된다.

Claims (6)

  1. (정정) 제1 및 제2출력단자를 갖는 데이터 입력버퍼(10)로부터 제1 및 제2입력출력 버스(13, 14)로 입력데이타를 전송하는 반도체 메모리장치의 데이터 전송회로에 있어서, 상기 데이타 입력버퍼(10)의 제1 및 제2출력단자에 일치되도록 각각 연결되는 제1및 제2데이타버스(11, 12)와, 상기 제1 및 제2데이타버스의 타단에 각각 연결되는 제1및 제2라인(31, 32)과, 상기 제1 및 제2데이타버스와 제1 및 제2라인사이에 각각 접속되며 라이트 주기에 발생되는 제1클럭(ψWDT)에 의해 상기 제1 및 제2데이타버스의 데이타를 각각 상기 제1 및 제2라인으로 전달하는 제1 및 제2트랜스미숀게이트(100, 200)와, 상기 제1 및 제2라인과 제1 및 제2입출력버스(13, 14)의 각 타단에 각각 접속되며 라이트주기 이외에는 상기 반전 제1클럭(ψWDT)에 의해 각각 상기 제1 및 제2라인을 풀다운시키고, 라이트 주기에는 상기 제1 및 제2데이타 버스와 제1 및 제2입출력버스가 각각의 논리동작을 수행할 수 있도록 상기 반전 제1클럭에 의해 제1 및 제2라인의 출력을 반전하는 제1 및 제2입출력버스 풀업 및 다운회로(300 400)와, 상기 제1 및 제2입출력버스상이에 접속되어 상기 제1클럭 및 등화클럭에 의해 상기 제1 및 제2입출력버스를 등화하는 입출력버스 등화회로(500)로 구성됨을 특징으로 하는 데이터 전성회로.
  2. (신설) 제1항에 있어서, 제1 및 제2입출력버스 풀업 및 다운회로(300, 400)가 게이트가 상기 반전 클럭(ψWDT)에 접속되고 드레인이 해당하는 제1 또는 제2라인에 접속되며 소오스가 기준전위에 접속되는 제1엔모오스트랜지스터(M4, M9)와, 소오스가 기준전위에 접속되고 게이트가 해당하는 제1 또는 제2라인에 접속되며 트레인이 상기 제1 및 제2입출력 버스에 접속되는 제2엔모오스 트랜지스터(M7, M12)와, 드레인이 해당 제1 및 제2입출력버스에 접속되고 게이트가 제1 및 제2라인에 접속되며, 소오스가 게이트를 상기 반전클럭을 수신할 수 았도록 연결되고 소오스를 공급전원에 연결하는 또다른 피모오스 트랜지스터(M5, M10)의 드레인에 접속되는 제1피모오스 트랜지스터(M6, M11)와, 게이트가 해당 제1 및 제2입출력버스에 연결되고 드레인이 해당 제1 및 제2라인에 접속되며 소오스가 공급전원에 연결되는 제2피모오스 트랜지스터(M3, M8)로 구성됨을 특징으로 하는 데이터 전송회로.
  3. (신설) 제1항에 있어서, 입출력 버스 등화회로가 드레인-소오스 통로가 제1 및 제2입출력버스사이에 연결되고, 게이트가 상기 등화클럭을 수신할 수 있도록 접속되는 피모오스 트랜지스터(M15)와, 드레인들이 상기 제1 및 제2입출력버스의 다른 한쪽들에 접속되고 소오들이 공급전원에 접속되며 게이트들이 상기 등화 클럭을 수신할 수 있도록 연결되는 제1피모오스 트랜지스터쌍(M13, M14)과, 드레인들이 상기 제1 및 제2입출력버스의 다른 한쪽들에 접속되고 소오스들이 공급전원에 접속되며 게이트들이 상기 제1클럭을 수신할 수 있도록 연결되는 제2피모오스 트랜지스터쌍(M16, M17)으로 구성됨을 특징으로 하는 데이터 전송회로.
  4. (신설) 제1항에 있어서, 제1 및 제2트랜스미숀게이트(100, 200)가 게이트가 상기 제1클럭(ψWDT)을 수신할 수 있도록 연결되고 드레인-소오스통로가 상기 데이타 버스중의 하나와 상기 제1 및 제2라인중의 일치되는 해당라인 사이에 접속되도록 구성됨을 특징으로 하는 데이타 전송회로.
  5. (신설) 제2항에 있어서, 제1 및 제2트랜스미숀게이트가 게이트가 상기 제1클럭(ψWDT)을 수신할 수 있도록 연결되고 드레인-소오스의 통로가 상기 데이타 버스중에 하나와 상기 해당 제2엔모오스 트랜지스터(M7, M12) 및 제1피모오스 트랜지스터(M6, M11)들의 게이트들에 접속되도록 구성됨을 특징으로 하는 데이타 전송회로.
  6. (신설) 데이타 전송회로에 있어서, 제1 및 제2출력단자의 각각으로부터 입력데이타를 수신하는 제1 및 제2데이타버스(13, 14)와, 상기 제1데이타버스를 통한 입력데이타를 전달하는 제1트랜스미숀게이트(100)와, 상기 제2데이타버스를 통한 입력데이타를 전달하는 제2트랜스미숀게이트(200)와 상기 제1트랜스미숀게이트(100)와 제1입출력버스 사이(13)에 연결되고 상기 제2트랜스미숀게이트(200)와 제2입출력버스(14)사이에 연결되어 상기 제1 및 제2트랜스미숀 게이트를 통한 입력데이타를 수신하고 각각의 상기 제1 및 제2입출력버스들에 입력데이타를 공급할 수 있도록 상기 제1 및 제2트랜스미숀게이트를 통해 수신된 입력데이타의 논리레벨들을 반전하는 반전회로(300, 400)와, 상기 제1 및 제2입출력버스들 사이에 연결되어 등화크럭에 의해 동일 논리레벨로 상기 입출력 버스들을 등화하는 입출력버스등화회로(500)로 구성됨을 특징으로 하는 데이타 전송회로.
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