NL192646C - Differentieelaftastversterker. - Google Patents

Differentieelaftastversterker. Download PDF

Info

Publication number
NL192646C
NL192646C NL9100170A NL9100170A NL192646C NL 192646 C NL192646 C NL 192646C NL 9100170 A NL9100170 A NL 9100170A NL 9100170 A NL9100170 A NL 9100170A NL 192646 C NL192646 C NL 192646C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
input
voltage
sense amplifier
output
output terminal
Prior art date
Application number
NL9100170A
Other languages
English (en)
Other versions
NL192646B (nl
NL9100170A (nl
Inventor
Jeong-Ryeol Lee
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of NL9100170A publication Critical patent/NL9100170A/nl
Publication of NL192646B publication Critical patent/NL192646B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL192646C publication Critical patent/NL192646C/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • H03K3/356113Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • 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
    • G11C7/062Differential amplifiers of non-latching type, e.g. comparators, long-tailed pairs
    • 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
    • G11C2207/063Current sense amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

1 192646
Differentieelaftastversterker
De uitvinding heeft betrekking op een differentieelaftastversterker voor het versterken van een spanningsverschil tussen twee ingangsaansluitingen, omvattende een eerste en teen tweede ingangsinvertor, die elk 5 twee in serie verbonden transistors van complementair type omvatten, en met een paar datalijnen verbonden uitgangsaansluitingen voor het uitvoeren van het versterkte spanningsverschil.
Een versterker van deze soort is bekend uit het artikel ”A Sense System” van J. Geschwendtner e.a. uit IBM Disclosure Bulletin 16, no. 12, mei 1974, blz. 3960-3961. De bekende versterker omvat voor elke bitlijn van twee bitlijnen een invertor van twee complementaire MOS-aandrijftransistors en verder vier, met de 10 paren complementaire transistors verbonden niet-complementaire MOS-transistors. Bij de bekende versterker is elke bitlijn met de poort van één van de twee in serie verbonden transistors van complementair type van een bijbehorende ingangsinvertor en met de andere transistor van de andere ingangsinvertor verbonden. De bekende versterker vergroot de neertreksnelheid om daarmee de aftastsnelheid te vergroten. De bekende versterker heeft als bezwaar dat deze in rusttoestand relatief veel energie opneemt.
15 De uitvinding beoogt het bezwaar van de bekende versterker op te heffen.
De differentieelaftastversterker van de in de aanhef genoemde soort heeft daartoe volgens de uitvinding als kenmerk, dal de versterker een buffervergrendelketen omvat die zodanig tussen het paar datalijnen verbonden is dat het spanningsverschil van de uitgangsaansluitingen van de eerst en tweede complementaire ingangsinvertors versterkt wordt. Hierdoor wordt een versterker verkregen die in rusttoestand geen 20 energie opneemt en die een relatief grote aftastsnelheid heeft.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin is: figuur 1 het schema van een gebruikelijke differentieelaftastversterker; figuur 2 het schema van een gebruikelijke keten; 25 figuur 3 het schema van een andere uitvoeringsvorm van de gebruikelijke keten; figuur 4 het schema van een verbeterde differentieelaftastversterker; figuur 5 een afbeelding van golfvormen optredend in de versterker volgens figuur 4; figuur 6 toont een aantal krommen waarmee de karakteristieken van de verbeterde keten worden vergeleken met die van de gebruikelijke keten; en de figuur 7 t/m 12 zijn schema’s van andere uitvoerings-30 vormen.
Een halfgeleïdergeheugen vergt, voor het uitlezen van de in geheugencellen opgeslagen data, een keten voor het decoderen van adressen om een serie geheugencellen te adresseren, een versterker voor het versterken van de uit de gekozen geheugencellen uitgelezen data en een keten voor het aan een uitgang 35 leveren van de versterkte data. Bij de vervaardiging van een hoog geïntegreerde halfgeleïdergeheugen met een hoge snelheid moet in het bijzonder aandacht worden besteed aan de verbetering van de betrouwbaarheid en aan een laag opgenomen vermogen.
Bij verdere integratie van een halfgeleidergeheugeninrichting dalen zowel het werkspanningsniveau van de geheugeninrichting als het spanningsverschil tussen de datalijnen zodat een aftastversterker nodig is 40 voor het zeker waarnemen van het lagere spanningsverschil. De voornaamste in een halfgeleidergeheugeninrichting gebruikte versterkers, in het bijzonder in een statisch willekeurig toegankelijk geheugen (SRAM) zijn differentieelaftastversterkers die het kleine spanningsverschil tussen de beide ingangsaansluitingen van een paar datalijnen (of bitlijnen) versterken.
Figuur 1 toont een gebruikelijke keten met een aftastversterker. De keten versterkt het verschil tussen de 45 spanningen die worden aangelegd aan eerste en tweede ingangsaansluitingen 1 en 2, en welke spanningen worden geleverd aan de uitgang aan de eerste en tweede uitgangsaansluitingen 3 en 4. Daar er geen spanningsverschil optreedt tussen de poort en de afvoer van een PMOS transistor 6, dat deze zijn doorverbonden, zal de spanning aan de eerste uitgangsaansluiting 3 ondanks een variatie van het ingangssignaalniveau geen merkbare verandering ondergaan.
50 Het effectieve uitgangssignaal wordt uitsluitend verkregen aan de tweede uitgangsaansluiting 4, zodat de keten dan ook een keten met enkele uitgang is. Een praktische geheugeninrichting gebruikt twee dergelijke ketens met enkele uitgang met stroomspiegelversterkers, zoals in figuur 2 aangegeven.
In de figuren 1 en 2 is een NMOS transistor 11 met de bron verbonden met de massaspanning Vss aanwezig om te voorkomen dat vermogen wordt opgenomen in responsie op een aftastversterkerbesturings-55 signaal 10 dat de logische ’’lage” toestand heeft en wordt ontvangen door de poort wanneer de aftastversterker niet wordt gestuurd.
Het gelijkmakingssignaal 12, aangelegd aaneen gelijkmakingstransmissiepoort 13 welke is opgenomen 192646 2 tussen een paar bitlijnen (of datalijnen) 15 en 16, maakt de bitlijnen 15 en 16 voor en na de werking van de aftastversterker gelijk, terwijl zij logisch ’’hoog” worden zodat het uitgangssignaal van de aftastversterker tijdens bedrijf optreedt in de bitlijnen of datalijnen.
Het gebruik van bovbenomschreven aftastversterker van de stroomspiegelsoort leidt tot de volgende 5 problemen:
Wanneer het spanningniveau van de ingangssignalen betrekkelijk laag of hoog is wordt de versterking van de uitgangsspanningen klein. De oorzaak hiervan is dat, hoewel geen problemen zouden worden veroorzaakt wanneer er een spanningsverschil zou zijn tussen de ingangsspanningen inclusief de drempel-spanningen van de NMOS transistors 8 en 9 (figuur 1) welke de ingangsspanningen ontvangen, het 10 spanningsverschil tussen de eerste en tweede uitgangsaansluiting 3 en 4 zeer klein wordt omdat NMOS transistors vrijwel gelijke geleidbaarheid hebben wanneer de niveaus van de twee ingangssignalen over een waarde kleiner of groter dan de drempelspanning van elkaar verschillen.
In de tweede plaats is de werksnelheid zeer laag. De oorzaak hiervan is dat wanneer het signaal ontvangen via de eerste aansluiting 1 een hoger niveau heeft dan het signaal ontvangen via de tweede 15 ingangsaansluiting 2 de NMOS transistor 8 vergeleken met de normale toestand sneller in de geleidende toestand komt, waardoor de spanning van de eerste uitgangsaansluiting 3 daalt. Bijgevolg brengt de PMOS transistor 7 de tweede uitgangsaansluiting 4 op de voedingsspanning Vcc zodat een variatie in de uitgangsspanningen wordt teweeggebracht. De tijd nodig voor de spanningsvariatie hangt af van de geleidende toestand van de transistor zelf, zodat het effectieve uitgangssignaal betrekkelijk langzaam 20 optreedt.
Teneinde de stroomspiegelaftastversterker te verbeteren is een andere, op zich bekende, aftastversterker voorgesteld en wel die afgebeeld in figuur 3.
De vergrendelaftastversterker volgens figuur 3 heeft eerste en tweede uitgangsaansluitingen 53 en 54 die kruislings zijn gekoppeld met de poorten van de PMOS transistors 57 en 56.
25 Deze structuur dient voor het compenseren van het onvoldoende positieve terugkoppeleffect optredend bij de stand der techniek veroorzaakt door de PMOS transistor 6, 7 gekoppeld met de voeding in de ketens volgens figuur 1 en 2 en in het verzadigingsgebied werkend. De aftastversterker in figuur 3 vertoont echter ook een daling van de uitgangsspanningsversterking bij een laag of een hoog niveau van het ingangssignaal.
30 Uit de grafiek volgens figuur 6 zal het duidelijk zijn dat de spanningsversterkingskrommen 61 en 63, die respectievelijk de spanningsversterkingskarakteristieken van de ketens 2 en 3 representeren, snel dalen wanneer het niveau van de ingangsspanning daalt tot beneden 2V of stijgt tot boven 3V. De oorzaak daarvan is dat, omdat de componenten welke de ingangsspanningen in de ketens 2 en 3 ontvangen NMOS transistors zijn, de spanningniveauzone (of bandbreedte) waarin een hoge uitgangsspanningversterking 35 wordt gehandhaafd slechts smal is.
In de gebruikelijke ketens volgens de figuren 1 of 3 zal, wanneer het aftastversterkerbesturingssignaal 10 logisch ’’laag" wordt om, wanneer de aftastversterker niet wordt gebruikt, stroomopname te voorkomen de NMOS transistor 11 geblokkeerd zijn waardoor de stromen vloeiend door de NMOS transistoren 8, 9 of 58, 59 worden afgeschakeld en de spanningen van de eerste en tweede uitgangsaansluitingen 3, 4 of 53, 54 40 toenemen totdat de PMOS transistoren 6, 7 of 56, 57 zijn geblokkeerd.
Aldus krijgen de spanningsniveau’s van de beide uitgangsaanluitingen dezelfde waarde zodat het oorspronkelijk effectief uitgangssignaal van de aftastversterker verloren zal gaan. Teneinde dit probleem te ondervangen kan als extra een grendelketen worden toegevoegd tussen de eerste en tweede uitgangsaan-sluitigen 3, 4 of 53, 54.
45 Volgens figuur 4 omvat een differentieelaftastversterker 100 een eerste complementaire ingangsinvertor 124 met een eerste ingangsaansluiting 101, en een tweede complementaire ingangsinvertor 125 met een tweede ingangsaansluiting 102. De eerste complementaire ingangsinvertor 124 bestaat uit een in serie geschakelde PMOS transistor 105 en een NMOS transistor 106. De tweede complementaire ingangsinvertor 125 bestaat uit een in serie geschakelde PMOS transistor 107 en een NMOS transistor 108. Van de eerste 50 complementaire ingangsinvertor 124 is een uitgang verbonden met een eerste uitgangsaansluiting 103
welke is gekoppeld met de uitgang van een eerste complementaire invertor 126 en de ingang van een tweede complementaire invertor 127. De tweede complementaire ingangsinvertor 125 heeft een uitgang verbonden met een tweede uitgangsaansluiting 104, en welke tevens is verbonden met de uitgang van de tweede complementaire ingangsinvertor 127 en de ingang van de eerste complementaire invertor 126. De 55 eerste invertor 126 bestaat uit een PMOS transistor 110 in serie met een NMOS transistor 111. De tweede complementaire invertor 127 bestaat uit de in serie geschakelde PMOS transistor 112 en NMOS transistor 113. De voedingsspanning Vcc wordt geleverd aan de gemeenschappelijke bronnen van de PMOS
3 192646 transistor 105 en 107 van de eerste respectievelijk tweede complementaire ingangsinvertors 124 respectievelijk 125 via het kanaal van een PMOS transistor 109 waarbij de poort een negatief aftastversterkerbestu-ringssignaal SAE toegevoerd krijgt. Tussen de gemeenschappelijke bronnen van de NMOS transistors 106 en 108 van de eerste en tweede complementaire ingangsinvertors 124 en 125 en de massaspanning Vss is 5 het kanaal van een NMOS transistor 115 opgenomen waarvan de poort een positief aftastversterkerbestu-ringssignaal SAE toegevoerd krijgt. De eerste en tweede uitgangsaansluitingen 103 respectievelijk 104 zijn verbonden met een paar datalijnen 119 respectievelijk 120. Een gelijkmakingsketen 123 is verbonden tussen de datalijnen 119 en 120 en heeft dezelfde functies als die uit de figuren 1, 2 en 3.
De PMOS en NMOS transistors 109 respectievelijk 115, die zijn verbonden met respectievelijk de 10 voedingsspanning Vcc en de massaspanning Vss, worden uitgeschakeld in responsie op het positieve aftastversterkerbesturingssignaal SAE van de logische ’’laag” toestand (of het negatieve aftastversterkerbes-turingssignaal SAE van de logische ’’hoog" toestand) om te voorkomen dat de aftastversterker stroom opneemt wanneer deze niet gestuurd wordt (de stand-by toestand). Bovendien fungeren de eerste en tweede complementaire invertors 126 en 127 als grendelketens.
15 In figuur 5, die de tijdens bedrijf optredende golfvormen van de aftastversterker volgens figuur 4 toont geeft A aan het adressignaal, B het niveau van het ingangssignaal, C het gelijkmakingssignaal EQ aangelegd aan de gelijkmakingsketen 123 voor het gelijkmaken van het datalijnpaar, D het positieve aftastversterkerbesturingssignaal SAE en E het uitgangssignaal.
In de grafische voorstelling volgens figuur 6 welke de resultaten toont van de vergelijking tussen de 20 conventionele aftastversterkers van de figuren 2 en 3 enerzijds, en de aftastversterker volgens figuur 4 anderzijds is langs de y-as uitgezet de spanningsversterking van de aftastversterker en langs de x-as het niveau van de ingangsspanning. De kromme 61, 63 en 65 representeren de resultaten verkregen met de aftastversterkers volgens de figuren 2, 3 en 4. Deze resultaten werden verkregen met onderling gelijke voedingspanningen.
25 Figuur 7 toont een andere uitvoeringsvorm die daarin van de uitvoeringsvorm volgens figuur 4 verschilt dat de eerste en tweede complementaire invertors 126 en 127 van figuur 7 via NMOS transistors 115 zijn verbonden met de massaspanning tezamen met de eerste en tweede complementaire ingangsinvertors 124 en 125. De werking van de twee ketens zijn in hoofdzaak gelijk.
Figuur 8 toont een andere uitvoeringsvorm die de conventionele stroomspiegelaftastversterker combi-30 neert met een grendelketen 170 met twee NMOS transistors 166 en 167. Van de NMOS transistor 166 is het kanaal verbonden tussen de eerste uitgangsaansluiting 161 en de massaspanning Vss en is de poort verbonden met de tweede uitgangsaansluiting 162. Van de andere NMOS transistor 167 is het kanaal verbonden tussen de tweede uitgangsaansluiting 162 en de massaspanning Vss en is de poort verbonden met de eerste uitgangsaansluiting 161.
35 De aftastversterker volgens figuur 9 verschilt van die volgens figuur 8 daarin dat de bronnen van de NMOS transistors 166 en 167 afgebeeld in figuur 9 via de NMOS transistor 115 (waarvan uitsluitend de aansluiting is aangegeven) zijn verbonden met de massaspanning Vss.
Figuur 10 toont de schakeling van een andere uitvoeringsvorm, een modificatie van die volgens figuur 9. De aftastversterker uit figuur 10 is verkregen door aan de schakeling volgens figuur 9 twee PMOS 40 transistoren 184 en 187 toe te voegen. Het kanaal van de PMOS transistor 184 is verbonden tussen de voedingsspanning Vcc en de afvoer van de ingangs NMOS transistor 168 waarvan de poort is verbonden met de eerste ingangsaansluiting 101, en de poort daarvan is verbonden met de tweede uitgangsaansluiting 162, terwijl het kanaal van de andere PMOS transistor 187 is verbonden tussen de voedingsspanning Vcc en de afvoer van de andere ingangs NMOS transistor 169 welks poort is verbonden met de tweede 45 ingangsaansluiting 102, en de poort van de transistor 167 is verbonden met de eerste uitgangsaansluiting 161. Aldus wordt het positieve terugkoppeleffect versterkt zodat de uitgangsspanningsversterking wordt verhoogd.
De schakeling volgens figuur 11 verschilt van die volgens figuur 10 in het feit dat de bronnen van de twee NMOS transistors 166 en 167, die de grendelketen vormen, gemeenschappelijk zijn verbonden met de 50 afvoer van de met massa verbonden NMOS transistor 115 (waarvan slechts de aansluiting is getekend) tezamen met de bronnen van de ingangs NMOS transistoren 168 en 169.
In feite is dus de uitvoeringsvorm volgens figuur 4 in hoofdzaak dezelfde als die volgens figuur 7 (met uitzondering van de massaverbinding) terwijl de schakeling volgens figuur 8 in hoofdzaak overeenkomt met die volgens figuur 9 en de schakeling volgens figuur 10 in hoofdzaak overeenkomt met die volgens figuur 55 11.
De ketens van de schakelingen volgens de figuren 4 t/m 7 ontvangen de ingangssignalen via CMOS invertorketens (de complementaire ingangsinvertors 124,125), terwijl de schakeling volgens de figuren 8 en 192646 4 9 een grendelketen omvat gevormd uit twee NMOS transistoren 166 en 167 tussen de beide uitgangs-aansluitingen van de gebruikelijke stroomspiegelaftastversterker terwijl de ketens volgens de figuren 10 en 11 een positieve terugkoppellus omvat gevormd door de twee NMOS transistoren 184 en 187 die zijn verbonden met de voedingsspanning.
5 Figuur 12 heeft betrekking op een andere uitvoeringsvorm van de aftastversterker waarbij, in tegenstelling tot de ketens 4 t/m 7, geen PMOS transistor 109 wordt gebruikt voor de verbinding met voedingsspanning.
Aan de hand van de figuren 4 en 5 zal de werking van de bedreven aftastversterker worden toegelicht.
Voordat de aftastversterker 100 in bedrijf komt maakt het gelijkmakingssignaal (EQ) C in de logische 10 ’’laag” toestand het de gelijkmakingsketen 123 mogelijk de datalijnen 119 en 120 op een bepaald niveau te brengen. In het geval van SRAM is het gelijke niveau van de datalijnen in het algemeen het niveau van de voedingsspanning Vcc, of weinig daarvan verschillend.
Wanneer de datalijnen gelijk zijn gemaakt, maakt het aftastversterkerbesturingssignaal (SAE) D in de logische ’’hoog” toestand het de versterker 100 mogelijk de aftastfunctie te verrichten.
15 Aangenomen wordt nu dat het signaalniveau van de eerste ingangsaansluiting 101 hoger is dan dat van de tweede ingangsaansluiting 102, waarbij de uitgang van de eerste ingangsinvertor 124 geleidelijk op een laag niveau komt terwijl de uitgang van de tweede ingangsinvertor 125 een hoger niveau bereikt dan de uitgang van de eerste ingangsinvertor 124. De NMOS transistor 106 van de eerste ingangsinvertor 124 geleidt meer stroom naar massa via de NMOS transistor 115, terwijl de NMOS transistor 108 van de tweede 20 ingangsinvertor 125 via de NMOS transistor 115 meer stroom naar massa afvoert dan de NMOS transistor 106.
Daarna wordt het spanningniveau van de eerste uitgangsaansluiting 103 lager dan dat van de tweede uitgangsaansluiting 104, waardoor de uitgang van de tweede invertor 127 als gevolg van de positieve terugkoppeling naar een ’’hogere” toestand gaat. Daar de uitgang van de tweede invertor 127 is gekoppeld 25 met de ingang van de eerste invertor 126 zal de uitgang van de eerste invertor 126 meer en meer in de logische “lage” toestand komen. Het resultaat is dat de aanwezige toestand stabiel wordt gehouden zolang de spanningniveau’s van de eerste en tweede ingangsaansluiting 101 en 102 niet veranderen.
Wanneer het spanningsniveau van de eerste uitgangsaansluiting 103 afneemt en dat van de tweede uitgangsaansluiting 104 toeneemt worden de NMOS transistor 113 van de tweede invertor 127 en de PMOS 30 transistor 110 van de eerste invertor 126 geblokkeerd zodat voorkomen wordt dat via de eerste en tweede invertors 126 respectievelijk 127 gelijkstroom wordt opgenomen. Wanneer het spanningsniveau van de eerste ingangsaansluiting 101 lager is dan dat van de tweede ingangsaansluiting 102 treedt hetzelfde effect op.
Het voldoend versterkte uitgangssignaal E wordt aldus afgevoerd in het paar bit- of datalijnen 119 en 120 35 via de eerste en tweede uitgangsaansluitingen 103 en 104. De uitgangsspanningsversterking van de aftastversterker volgens figuur 4 wordt zonder merkbare wijziging van de ingangsspanning zelfs op hoog en laag niveau (lager dan ongeveer 2V of hoger dan ongeveer 3V) stabiel gehouden, zoals de kromme 65 in figuur 6 toont.
De aftastversterker volgens figuur 7 werkt in hoofdzaak op dezelfde wijze als die volgens figuur 4 40 uitgezonderd de massaverbinding van de eerste en tweede invertors 126 en 127.
De aftastversterker volgens figuur 8 gebruikt niet de eerste en tweede ingangsinvertors 124 en 125 zoals in de figuren 4 en 7. In plaats daarvan levert de grendelketen 170 opgebouwd uit de twee NMOS transistors 166 en 167 het positieve terugkoppeleffect waarmee een stabiele uitgangsspanningsversterking wordt verkregen overeenkomstig die gerepresenteerd door de kromme 65 in figuur 6.
45 Wanneer het spanningniveau van de eerste ingangsaansluiting 101 hoger is dan dat van de tweede ingangsaansluiting 102 daalt het spanningniveau van de eerste uitgangsaansluiting 161 sneller dan het spanningniveau van de tweede uitgangsaansluiting 162 zodat de NMOS transistor 167 wordt uitgeschakeld omdat zijn poort is verbonden met de eerste uitgangsaansluiting 161. Intussen worden de twee PMOS transistors 164 en 165 ingeschakeld als gevolg van het lage spanningniveau van de eerste uitgangs-50 aansluiting 161 zodat op de uitgangsaansluitingen de voedingsspanning Vcc wordt opgedrukt. Daar van de PMOS transistor 164 de poort en de bron zijn doorverbonden werkend in het verzadigingsgebied wordt vergeleken met de PMOS transistor 165 met de afvoer verbonden met de tweede uitgangsaansluiting 162 nauwelijks spanning opgedrukt. Bijgevolg wordt het spanningsniveau van de tweede uitgangsaansluiting 162 hoog waardoor de NMOS transistor 166 geleidend wordt. Bijgevolg gaat het spanningniveau van de 55 uitgangsaansluiting 161 logisch ’’laag” terwijl het spanningniveau van de tweede uitgangsaansluiting 162 logisch ’’hoog” blijft. Aldus wordt de uitgangsspanningstoestand E volgens figuur 5 verkregen.
Bovendien geleidt de PMOS transistor 164 nauwelijks de gelijkstroom van de voeding als gevolg van de

Claims (4)

5 192646 werking in het verzadigingsgebied en de andere PMOS transistor 165 kan via zijn kanaal geen stroom geleiden als gevolg van de hoge spanning op de tweede uitgangsaansluiting 162 waardoor wordt voorkomen dat gelijkstroom wordt opgenomen. In de aftastversterker volgens figuur 10 reageren, aannemend dat het spanningniveau van de eerste 5 ingangsaansluiting 101 hoger is dan dat van de tweede ingangsaansluiting 102 der PMOS transistors 187 en 184 op de ”!age” spanning van de eerste uitgangsaansluiting 161 en de ’’hoge” spanning van de tweede uitgangsaansluiting 162 zodat het positieve terugkoppeleffect wordt versterkt, en de responsiesnelheid der uitgangsspanning wordt verhoogd. De ’’hoge” spanning van de tweede uitgangsaansluiting 162 blokkeert de PMOS transistor 184 terwijl de ’’lage” spanning van de eerste uitgangsaansluiting 161 de andere PMOS 10 transistor 187 geleidend maakt zodat de tweede uitgangsaansluiting 162 sneller naar het niveau van de voedingsspanning Vcc kan worden gebracht. Wanneer daarentegen het spanningniveau van de eerste ingangsaansluiting 101 lager is dan dat van de tweede ingangsaansluiting 102 brengt de PMOS transistor 184 de eerste uitgangsaansluiting 161 sneller op het niveau van de voedingsspanning. 15 Uit bovengegeven beschrijvingen van uitvoeringsvormen is het duidelijk dat de aftastversterker volgens figuur 11 op in hoofdzaak dezelfde wijze werkt als die volgens figuur 10. De aftastversterker volgens figuur 12 werkt in hoofdzaak op dezelfde wijze als die volgens de figuren 4 en 7. De aftastversterker maakt gebruik van de CMOS invertorketens voor het ontvangen van de ingangssignalen en versterkt het spanningsverschil tussen de ingangssignalen waardoor het effectieve werkgebied 20 van de aftastversterker wordt vergroot. De versterker reageert op de spanningsniveau’s van de beide uitgangsaansluitingen zodat een stabiel uitgangssignaal wordt verkregen gepaard aan een grote versterking en een snellere werking. Voorts wordt een schakeling verkregen waarin wordt voorkomen dat, wanneer de aftastversterker niet werkzaam is, stroom vloeit tussen de voedingsspanningbron en massa, zodat minder vermogen wordt 25 opgenomen.
1. Differentieelaftastversterker voor het versterken van een spanningsverschil tussen twee ingangs-aansluitingen, omvattende een eerste en een tweede ingangsinvertor, die elk twee in serie verbonden transistors van complementair type omvatten, en met een paar datalijnen verbonden uitgangsaansluitingen voor het uitvoeren van het versterkte spanningsverschil, met het kenmerk, dat de versterker (100) een buffervergrendelketen (126, 127, 166,167) omvat die zodanig tussen het paar datalijnen (119,120) 35 verbonden is dat het spanningsverschil van de uitgangsaansluitingen (103, 104) van de eerste en tweede complementaire ingangsinvertors (124, 125) versterkt wordt.
2. Aftastversterker volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bufferketen een eerste en tweede terugkoppelmiddel (126,127,166,167) omvat waarvan de ingangsaansluitingen en uitgangsaansluitingen gekruist met elkaar gekoppeld zijn en de eerste en tweede terugkoppelmiddelen elke twee in serie 40 verbonden transistors (110-113) van complementair type omvatten.
3. Aftastversterker volgens één van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de ingangsaansluiting (101, 102) van de ingangsinvertors (124,125) verbonden zijn met de poortelectroden van de in serie verbonden transistors (105, 106,107, 108) van de complementaire soort.
4. Aftastversterker volgens één van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de ingangsaansluitingen 45 (101,102) van de ingangsinvertors verbonden zijn met de poortelectroden van slechts één van de in serie verbonden complementaire transistors, terwijl de uitgangsaansluitingen van de ingangsinvertors met de poortelectroden van de andere in serie verbonden transistors van de complementaire soort verbonden zijn. Hierbij 9 bladen tekening
NL9100170A 1990-12-12 1991-01-31 Differentieelaftastversterker. NL192646C (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR900020393 1990-12-12
KR1019900020393A KR920013458A (ko) 1990-12-12 1990-12-12 차동감지 증폭회로

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL9100170A NL9100170A (nl) 1992-07-01
NL192646B NL192646B (nl) 1997-07-01
NL192646C true NL192646C (nl) 1997-11-04

Family

ID=19307388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9100170A NL192646C (nl) 1990-12-12 1991-01-31 Differentieelaftastversterker.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5162681A (nl)
JP (1) JPH06302192A (nl)
KR (1) KR920013458A (nl)
CN (1) CN1023531C (nl)
DE (1) DE4105268C2 (nl)
FR (1) FR2670632B1 (nl)
GB (1) GB2250842B (nl)
HK (1) HK28297A (nl)
IT (1) IT1244933B (nl)
NL (1) NL192646C (nl)
RU (1) RU2119243C1 (nl)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950014256B1 (ko) * 1993-04-06 1995-11-23 삼성전자주식회사 낮은 전원전압을 사용하는 반도체 메모리장치
KR960009956B1 (ko) * 1994-02-16 1996-07-25 현대전자산업 주식회사 반도체 소자의 감지 증폭기
US5438287A (en) * 1994-06-01 1995-08-01 United Memories Inc. High speed differential current sense amplifier with positive feedback
US5585747A (en) * 1994-10-11 1996-12-17 Townsend & Townsend & Crew Llp High speed low power sense amplifier
US5546026A (en) * 1995-03-01 1996-08-13 Cirrus Logic, Inc. Low-voltage high-performance dual-feedback dynamic sense amplifier
KR0164385B1 (ko) * 1995-05-20 1999-02-18 김광호 센스앰프회로
US5859548A (en) * 1996-07-24 1999-01-12 Lg Semicon Co., Ltd. Charge recycling differential logic (CRDL) circuit and devices using the same
US5903169A (en) * 1996-07-24 1999-05-11 Lg Semicon Co., Ltd. Charge recycling differential logic (CRDL) circuit and storage elements and devices using the same
US6037890A (en) * 1997-09-30 2000-03-14 Intel Corporation Ultra high speed, low power, flash A/D converter utilizing a current mode regenerative comparator
KR100272163B1 (ko) * 1997-12-30 2000-11-15 윤종용 대기용어레이전압발생기를갖는반도체메모리장치
DE69931121T8 (de) * 1998-10-23 2007-05-03 Nippon Telegraph And Telephone Corp. Spannungsvergleicher
US6169424B1 (en) * 1998-11-03 2001-01-02 Intel Corporation Self-biasing sense amplifier
JP4030213B2 (ja) * 1999-02-22 2008-01-09 株式会社ルネサステクノロジ 半導体回路装置
US6741104B2 (en) * 1999-05-26 2004-05-25 Micron Technology, Inc. DRAM sense amplifier for low voltages
US6259643B1 (en) * 1999-05-28 2001-07-10 Systems Integration Inc. Single event upset (SEU) hardened static random access memory cell
KR100299522B1 (ko) 1999-06-28 2001-11-01 박종섭 고속 센스 증폭기
US6791370B1 (en) * 1999-07-16 2004-09-14 Micron Technology, Inc. Apparatus and method for adjusting clock skew
JP3813400B2 (ja) * 1999-11-29 2006-08-23 富士通株式会社 半導体記憶装置
US6744653B1 (en) * 2001-10-04 2004-06-01 Xiaohua Huang CAM cells and differential sense circuits for content addressable memory (CAM)
US6501697B1 (en) * 2001-10-11 2002-12-31 Hewlett-Packard Company High density memory sense amplifier
US6768348B2 (en) * 2001-11-30 2004-07-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Sense amplifier and electronic apparatus using the same
DE10219649C1 (de) * 2002-05-02 2003-11-27 Infineon Technologies Ag Differentielle Strombewerterschaltung und Leseverstärkerschaltung zum Bewerten eines Speicherzustands einer SRAM-Halbleiterspeicherzelle
JP4736313B2 (ja) * 2002-09-10 2011-07-27 日本電気株式会社 薄膜半導体装置
KR100577566B1 (ko) * 2004-12-28 2006-05-08 삼성전자주식회사 입력버퍼회로
US7813201B2 (en) * 2008-07-08 2010-10-12 Atmel Corporation Differential sense amplifier
CN102457263A (zh) * 2010-11-01 2012-05-16 天钰科技股份有限公司 改良位准移位器的电路及方法
JP5838650B2 (ja) * 2011-08-16 2016-01-06 株式会社ソシオネクスト 出力回路
CN103166576B (zh) * 2011-12-16 2016-05-18 中国科学院微电子研究所 一种抗单粒子翻转的Latch型灵敏放大器
US9343146B2 (en) * 2012-01-10 2016-05-17 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for low power current mode sense amplification
US8829942B2 (en) * 2012-11-13 2014-09-09 University Of Macau Comparator and calibration thereof
US9356408B1 (en) * 2013-01-15 2016-05-31 Amazon Technologies, Inc. Extensible ports for electronic devices
US9577637B2 (en) * 2014-02-19 2017-02-21 Altera Corporation Stability-enhanced physically unclonable function circuitry
US9373388B1 (en) * 2015-04-29 2016-06-21 Qualcomm Incorporated Sense amplifier with pulsed control for pull-up transistors
US10230361B2 (en) * 2015-08-28 2019-03-12 Perceptia Devices Australia Pty Ltd High-speed clocked comparators
RU2679970C1 (ru) * 2018-06-07 2019-02-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Дифференциальный усилитель на комплементарных полевых транзисторах с управляемым напряжением ограничения проходной характеристики
US20200244256A1 (en) * 2019-01-29 2020-07-30 Julian Jenkins Low-Power Sense Amplifier

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103345A (en) * 1975-04-28 1978-07-25 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Semiconductor memory with data detection circuit
US4247791A (en) * 1978-04-03 1981-01-27 Rockwell International Corporation CMOS Memory sense amplifier
JPS5589982A (en) * 1978-12-27 1980-07-08 Hitachi Ltd Output circuitry
JPS5616992A (en) * 1979-07-20 1981-02-18 Hitachi Ltd Signal readout circuit
JPS58100291A (ja) * 1981-12-09 1983-06-14 Ricoh Co Ltd センスアンプ回路
JPS58100292A (ja) * 1981-12-09 1983-06-14 Ricoh Co Ltd センスアンプ
JPS6010495A (ja) * 1983-06-30 1985-01-19 Fujitsu Ltd センスアンプ
JPS61224192A (ja) * 1985-03-29 1986-10-04 Sony Corp 読出し増幅器
JPS6246489A (ja) * 1985-08-23 1987-02-28 Nippon Texas Instr Kk ダイナミツク型差動増幅器
JPS62192997A (ja) * 1986-02-20 1987-08-24 Toshiba Corp カレントミラ−型センスアンプ
FR2603414B1 (fr) * 1986-08-29 1988-10-28 Bull Sa Amplificateur de lecture
CA1260080A (en) * 1986-09-10 1989-09-26 Akira Yukawa Operational amplifier circuit having wide operating range
JPH01105389A (ja) * 1987-10-19 1989-04-21 Hitachi Ltd データラッチ回路
KR0141494B1 (ko) * 1988-01-28 1998-07-15 미다 가쓰시게 레벨시프트회로를 사용한 고속센스 방식의 반도체장치
US5053652A (en) * 1988-01-28 1991-10-01 Hitachi, Ltd. High speed sensor system using a level shift circuit
JPH0246595A (ja) * 1988-08-09 1990-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd センスアンプ
KR910008101B1 (ko) * 1988-12-30 1991-10-07 삼성전자 주식회사 반도체 메모리 소자의 피드백형 데이타 출력 회로
US5017815A (en) * 1989-12-20 1991-05-21 At&T Bell Laboratories Sense amplifier with selective pull up

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06302192A (ja) 1994-10-28
CN1023531C (zh) 1994-01-12
ITRM910136A0 (it) 1991-02-27
FR2670632A1 (fr) 1992-06-19
IT1244933B (it) 1994-09-13
KR920013458A (ko) 1992-07-29
US5162681A (en) 1992-11-10
NL192646B (nl) 1997-07-01
ITRM910136A1 (it) 1992-08-27
GB2250842B (en) 1995-06-21
DE4105268A1 (de) 1992-06-17
CN1062246A (zh) 1992-06-24
NL9100170A (nl) 1992-07-01
FR2670632B1 (fr) 1997-11-07
GB9104169D0 (en) 1991-04-17
HK28297A (en) 1997-03-21
RU2119243C1 (ru) 1998-09-20
GB2250842A (en) 1992-06-17
DE4105268C2 (de) 1995-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL192646C (nl) Differentieelaftastversterker.
US5525919A (en) Sense amplifier with limited output voltage swing
US5068831A (en) Data read circuit for semiconductor storage device
US6271687B1 (en) Sense amplifier circuit
US5146427A (en) High speed semiconductor memory having a direct-bypass signal path
US4866674A (en) Bitline pull-up circuit for a BiCMOS read/write memory
US5684750A (en) Semiconductor memory device with a sense amplifier including two types of amplifiers
US7038962B2 (en) Semiconductor integrated circuit
JPH0253879B2 (nl)
US5517129A (en) High-speed dual-buffered output circuit
US5982689A (en) Amplifier circuit of latch type which is used for semiconductor memory device
US5325328A (en) Sense amplifier output circuit used in semiconductor memory devices
US5247479A (en) Current sensing amplifier for SRAM
US5369315A (en) High speed signal driving scheme
EP0748042B1 (en) Improved current sensing differential amplifier for low voltage operation
JP2764576B2 (ja) 半導体メモリのセンスアンプ出力制御回路
JPH0660672A (ja) Sram用センス増幅器およびラッチング回路
JPH0344890A (ja) 半導体記憶装置のデータ出力制御回路
US5055720A (en) Current mirror sense amplifier with reduced current consumption and enhanced output signal
US6958638B2 (en) Slew rate controlling method and system for output data
JPH09180462A (ja) メモリのデータ読み出し回路
JP3805802B2 (ja) 半導体メモリ装置のデータ出力回路
US5089726A (en) Fast cycle time clocked amplifier
JP2601583B2 (ja) メモリ装置の入出力ラインプリチャージ及び等化方法
JP2572557B2 (ja) 低電力高速動作用センス増幅器

Legal Events

Date Code Title Description
A1C A request for examination has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20090801