TW388885B - Secondary sense amplifier with window discriminator for self-timed operation - Google Patents

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Λ7 B7 五、發明説明 ( f ) 1 發明 背 景 ： 1 .發 明 領 域 1 I 本 發 明 傜 關 於 威 知 放 大 器 1 特 別 是 m 於 具 有 不 需 要 | 白 外 部 觸 發 裝 置 而 能 使 裝 置 讀 取 資 料 之 窗 鑑 別 器 之 次 先 閱 1 1 讀 1 | 级 烕 知 放 大 器 〇 背 1 1 之 1 2 .習 知 技 術 説 明 ； 注 I % I 電 子 記 億 裝 置 > 如 動 態 随 機 存 取 記 憶 醱 (DRAM ) 装 置 事 項 1 1 再 1 I 或 靜 態 随 機 存 取 記 億 m (SR AM ) 裝 置 像 用 在 各 種 電 子 % 填 % (, 統 中 來 儲 存 大 量 之 數 位 编 碼 資 訊 〇 這 裝 置 典 型 地 包 本 頁 1 含 記 憶 髏 陣 列 9 用 以 儲 存 數 位 编 碼 資 訊 或 資 料 〇 資 料 1 典 型 地 傜 由 — 威 知 % 統 裝 置 白 記 億 體 陣 列 取 回 〇 1 I 如 第 1 圖 所 示 ， 在 DRAM 裝 置 中 典 Μ 的 威 知 % 統 1 0 通 丨 常 包 含 有 一 初 级 感 知 放 大 器 12及 一 次 级 烕 知 放 大 器 14 11 I 〇 初 级 感 知 放 大 器 1 2 典 型 地 係 用 來 直 接 白 記 億 體 陣 列 1 I 讀 取 資 料 而 次 级 威 知 放 大 器 14則 是 典 型 地 白 初 级 威 1 1 知 放 大 器 1 2 讀 取 資 料 〇 此 種 兩 部 分 組 態 是 必 須 的 > 以 1 | 達 到 DRAM 裝 置 高 密 度 之 要 求 〇 這 是 因 為 DRAM 裝 置 包 含 % | 較 多 的 初 级 戚 知 放 大 器 及 較 少 的 次 级 感 知 放 大 器 > 其 1 1 中 這 初 级 威 知 放 大 器 俗 白 具 有 小 尺 寸 之 電 晶 體 製 成 1 I 而 可 以 使 用 在 高 密 度 之 陣 列 中 0 資 料 傜 在 威 知 放 大 器 1 1 1 2 ,1 4之間轉送 並經過- -對高電容線， 分別稱為真外 1 1 部 位 元 線 (EBL t) 1 6及 補 外 部 位 元 線 (EBL C ) 18 〇 1 I 在 讀 取 周 期 期 間 初 级 威 知 放 大 器 1 2 白 記 億 體 陣 列 '1 (未示）讀 取 資 料 〇 資 -3 料 - 係 藉 由 閂 鎖 而 儲 存 於 m 级 知 1 1 1 1 1 本紙張尺度述川tW阀家榡準（CNS〉Λ4规格（210X297公超） Λ7 五、發明説明（> ) "先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 放大器中。為了轉送此諸存資料，外部位元線1 6，1 8必須 在I»合至初级感知放大器12内之閂鎖前先充電至一預 設之正電醱。必須先充電以避免高電容外部位元線1 6 ,18使儲存在初级烕知放大器中之電颳無效。這種失效 情形是有可能的，因為在初级感知放大器12中之電晶 體偽很小。 當外部位元線16, 18與初级烕知器12内之閂鎖網合時 ，在位元線16及18之一之電®下降至預充電位準之下 而引起一差動電壓的形成。與每一條外部位元線之下 降至預充電位準以下開聯之各別情形，提供兩種横跨 外部位元線16, 18之差動電壓之可能極性，代表了鍺存 於初级感知放大器12之資料之兩個通輯狀態》此差動 電釅然後由次级感知放大器14來威測以適當地驅動資 料讀取線（RDL)e資料傜由次级慼知放大器14中之另一 閂鎖讀取，次级威知放大器偽依據差動電壓之槿性而 設定成兩個可能邏輯狀態中之一櫥。 ^|^部屮^"^’-?’-))5;/1-竹合竹.,1印*',?'· 參閲第2函，顯示了一習知次级烕知放大器之範例 。次级感知放大器20包含一閂鋇22，閂鋇22刖包含一 對交叉網合之反相器24, 26«毎一痼反相器24,26包含 一 P通道場效鼴電晶體（FET)24A及26A及一 η通道FET 24Β，26Ββ交叉網合偽藉由網合毎一偏反相器之輪出至 另一反相器之输入而達成。節點Α及Β各別在交叉網 合之接合處形成。此種組態使得閂鎖22具有兩傾穩定 狀態，例如，節點A為通輯高而節酤B為邏輯低，或 本紙張尺度適州屮阔囤家標隼（(：吣）八4規格（2丨0'/： 297公浼） 五、發明説明（> ) A7 B7 部 屮 k ϋ f： /.

是反過來。當閂鎖22被驅動向穩定狀態之一個之情況 ，閂鎖22被當作是在兩種可能邏輯狀態中之一個。閂 鎖22之節點Α及Β分別在终端32 ,34與外部位元線（EBLt) 及（EBLc)網合。如前所述，形成一横跨這些外部位元 線之差動電壓，其之後決定節點A及B之各別狀態β 一 η通道FET28偽與η通道FET24B及26Β之汲極相網 合並用來觸發閂鎖22。觸發電晶體2 8傜用來有效地隔 絶閂鎖22與横跨外部位元線（EBLt)及（EBLc)之差動電 壓一預設長之時間。此種隔絶是必須的以允許差動電 壓達到一有意義之大小而使差動電壓能將閂鎖22設定 成其邏轘狀態之一。所需之差動電壓大小典型地約為 2 0 0毫伏特（ffl V )，其約需2毫撖秒U s e c >來形成於外部 位元線之間，每一條外部位元線具有約2(pF)之電容。 然而，由於必須考廉雜音及镐移之情況，設定閂鎖 22所需之差動電壓之大小實際上醮更高，例如，約在 200至5D0毫伏特之範圔内。為了能在兩條外部位元線 之間達到此種大小之差動電壓，需要多花1至2毫撤 秒。因此，觸發電晶體2 8在外部位元線網合至初级感 知放大器後，由一設定信號打開約3至4 nsec,其中 1至2 nsec乃是内建界線以將雜音或偏移考窳在内。 因此，如已知，此1至2 nsec俗作為一安全保護帶並 目.解釋了在此種裝置中發生之行選擇線（CSL)驅動時間 之不匹配，信號形成時間及其他計時上之不匹配》 再者，兩個預充電電晶體30, 32連接於反相器節點A 4— - I ·τ 誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 本紙汍尺度適州’丨’闹國家標羋（(^5)八4規格（210/ 297公趋） Λ 7 H?_____________ 五、發明説明（） ，B及電壓源VDD之間*逭些電晶髅30,32係用來預充電 外部位元線（回應信》PC施加至各別關终端 >，及反相 器節點A，B至供應霄IBVDD，以避免如前述之失效超越 (overriding)。反相器節點Α,Β被預充霄以銳刺餘之記 磨體装置顳示次级威知放大器並未包含資料並Μ因而 致能閂鎮22以逹到其邏輯狀態之一。 參闋第3 顯示了在習知次级威知放大器中之典 型閂鎮之操作狀態鼸，如閂》22之操作狀態國。x & J _各別代表反相器節黏A及B之«壓位_。一亞嫌態 線3 8代表閂鎮之半欐定狀態，包括預充竃狀18 44 ’其 中節酤A及B等於VDD。由於狀置之不規則化，亞穩想 線實際上可以放置在線38之兩侧之虡線38 A及3 8B之間 之任一處。先前討論之閂鎖之甬櫥穩定狀應你由代K 40及42來表示。 經濟部中央標準局只工消费合作社印裝 ("先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 介於亞穩態線3 8及兩鶴播定狀態4 0及42之間之匾域 C及D分別代表閂鎮之兩傾可能邏輯狀態。如前面對 第2 之討論，閂鎮首先由PC信號驅入其預充電狀態 ，而打開預充霣霣晶鼸30,32。接著，當一夠大之差動 霣壓在高霣容之外部位元線之間形成時，設定信嫌邸 打開㈣發霣晶釀28β這使得閂鎖22被驅向播定狀態40 或4 2其中之一，藉此将閂鋇設定成兩儀可能邏輯狀態 之一。在DRAM裝置中（特別是非同步DRAM装置），設定 信號通常你由一位址轉移偵测（ATD)匾塊形成。 本紙悵尺度適用中國國家德隼（CNS ) Λ4吡枯（2IOX2V7公¥ A7 B7 五、發明説明（r ) I 對習知次级感知放大器之需要，如次級烕知放大器 先的耗經倍裝 感線線鼸 驅知對耰回一藉壓差出 首外消要之體 级元入部 並烕線對來由，電在輪 。額置需幅億 次位輸外 料级入線料有圍動而二 點要装能振記 如部跨要 赉初输出資具範差，第 缺需體可大種 ，外横需 知之由輸之置值在況至 個為億號較此 置如窿不1ε合經與存裝限靨情對 幾因記信為， 裝，回置 源縝一亦儲知臨電出線 有，種定號且。 一 間以裝 料源及，置威歷動輪出 具大此設信而慢 供之ffl,此 資料.，置裝级電差一輪 ，較由之定。較 提線，藉 自資料装知次動之第動 發置，用設生而 是入線， 於與資知烕且差對至驅 觸装 & 使要産求 乃輪取對 用·.之威级，之線對 ， 號體而所需來要 的對讀線 一含中级初壓定入線時 信憶。為而率線 目一料出 ，包其次由電界输出值-定記號因因功界 一於資输 中統存之據動值跨輪限-7 設之信是，的建 少合如動 面条儲合依差限橫動臨 部法定這線大内 至铒，驅 方知及網置之臨在驅負 外方設。號很之 之，線來 一威知置装對正置時於 由種生高信要述 明置出壓 之之威裝知線一裝内等 要此産較長需上：發裝输電 明對以知慼入及知圍少 需用來率條這於述本器對動 發線用感级輪值感範至 ，使件功一 ，由概此大一差 本出，级次跨限级值鼷 2n，紐之過號置明因放及之。在输置初，樓臨次限電 發 知，對發 動裝與合醮負此臨動 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙张尺度適州十阄阁家標率（CNS ) Λ4規格（210X 297公趋〉 五、發明説明（fr ) 情況，目在差動電壓至少等於IE臨限倌時，至第三輸出 情況。 在本發明之另一方而中，網合於一對輪入線及一對輸 出線之間之裝置回應樓跨輪入線對之差動電鼷來驅動輸 出線對，此装置包含：電流源設備；具有一對與輸入線 耦合之输入終端之差動放大器設備，與输出線網合之输 出终端對，及與電流源設備锅合之另一對終端，差動放 大器設備回鼴搔跨輪入線對之差動電歷並具具有與之相 關聯且由一負睡限值及一正臨限值界定之差動霄壓臨限 值範圍；及用於驅動输出線對之_動設備，驅動設備偽 連接於電流源設備及差動放大器設備之間，其中驅動設 備在横跨輸入線之差動電壓在差動放大器設備之差動電 壓臨限值範園内時，回應電流源設備及差動放大器設備 驅動輪出線對至第一输出情況，當横跨输入線之差動電 釅至少等於差動霄壓臨限值範圍之負臨限值時，驅動設 備刖回應電流源設備及差動放大器設備而驅動輪出線對 至第二輪出情況，而在樓跨输入線之差動霄壓至少等於 差動電壓臨限值範圍之正臨限值時，驅動設備刖回應電流 源設備及差動放大器設備驅動輸出線對至第三输出條件。 餌沪部 t·;);^.^·而.-m-消於合竹.^卬？.?'. (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之上述及其他目的、待擞及益處將随下列實施 例之詳細、描述及其伴随圖式更形清楚。 圃式簡單説明： 第1圖偽習知感知放大器之方塊圖； 第2圖僳習知次级烕知放大器之槪略圖，· 本紙张尺度適圯十《囤家標羋（CNS ) Λ4現格（210X297公趋） A7 B7 五、發明説明（7 ) 第3圖俗含在習知次级烕知放大器中之閂鎖之操作狀 態圖； 第4圖傜一功能槪略圖，用於顯示使用根據本發明之 窗鑑別器之次级感知放大器之原理； 第5圖俗含有根據本發明之窗鑑別器之次级感知放大 器之輸入一输出特性圖； 第6 _偽根據本發明之次级烕知放大器之實施概略圖； 第7圖偽根據本發明之次级威知放大器之實施槪略圖； 本發明之洋細描述： 本發明ί系針對在一積體電路UC)上使用之次级威知放大 器。此種TC可以是一随機存取記億體（RAM),如動態随機 存取記億膿（DRAM), —同步DRAM(SDRAM),或靜態RAM(SRAM) 。1C也可以是專靨_用IC(ASIC), —合併之DRAM—邏輯 電路（嵌入DRAM),或其他任何之邐輯電路。 典型地，在晶國上並聯形成多儸ICe在完成加工後， 晶圏被切割以形成各別晶片》晶片然後接受封装而形成 了可以使用之成品，例如電腦条統，手機，傾人數位肋 理等消簧者産品，及其他電子産品。 根據本發明，次级威知放大器祓不需要外部觸發，但却 有利地自行計時。造是藉由建構次级感知放大器以在外 部位元線上具有一適當信號前確實感知。根據本發明形 成之次级感知放大器偵潮横跨外部位元線之正向及負向 差動電壓臨限價，在正負臨限值之間次级威知放大器為 非活件。在if.負臨限值之間形成之窗在此稱為鑑別窗， 本紙張尺度適圯屮阀阄家標隼（CNS ) Λ4坭格（210X 297公趙） ^ Γ I 訂 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ7 B7 五、發明説明（方） ("先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 將於下詳細描述。再者，此揮次级感知放大器能夠利用 不同的回授方法來加速内部信號之傳播，也將於下予以 説明。 用於描述次级烕知放大器之蓮作之術語："非活動狀態 ,”活動且預備好之狀態”及”活動且設定狀態"具有持定 的意義。當外部位元線僳在一摑預充電狀態時，装置被 認為是在非活動狀態中。再者，當装置並未設定成邏輯 狀態也不驅動資料讀取線（RDLs)但是卻已將預充電關閉 (即，裝置不再是在非活動狀態）時，裝置被認為是在活 動且預備奸之狀態。最後，當裝置被定成邏輯狀態且驅 動資料讀取線（RDLs)時，裝置刖被認為是在活動狀態中 ，瑄些皆將於下予以說明。 參閲第4及第5圖，顯示了用於説明本發明之原理之功 能槪略圖（第4圖）及與根據本發明形成之装置相關聯之 输入-输出特性之示範圖（第5圖）首先參閲第5圖，顯 示了根據本發明含有一窗鑑別器之次级威知放大器之输 入一输出特性。具體地説，圖之X軸代表次级威知放大 器之输入霉應，卽樓跨外部位元線之差動電如前面 所討論者。差動電瞟傜真外部位元線之電壓VEBLt 及補 外部位元線之電壓VEBLc之間差，此後稱為D E B L。y軸 代表次級感知放大器之输出電壓（在電壓VSS及VDD範圍之 間），毎一傾與資料讀取線RlUt (真資料讀取線）及RDLc (補資料禳取線）之一網合，其中圖中之實線代表與RDLt 耦合之次级感知放大器之輸出，而虛線則代表與RDLc铒 -1 0 - 本紙张尺度遍州屮阄國家標準（CNS ) Λ4规格（2丨0X 297公f ) A7 五、發明説明（9 ) 合之次级威知放大器之輪出。 更具體地說，當VEBLt及VEBLc:之差（即D E B U是在鑑別窗 4 4内（以+ / - D V w表示），資料讀取線R D L t (實線）及R D L C (虛線）乃是一邐輯低（VSS),如第5圖所示。應注意的是 ，當RfUt及RIM, c在窗4 4内之VSS暗，代表圖上之資料線之圖 形線（虛線及實線）偽比X軸高一點且彼此相錯以便閲圖 ^ _ 了解的是，當DEBL傜在窗44内時，本發明之次级感 知放大器被認為是在一傾三狀態（tri-state)之情況。在 此種三狀態情況中之次级威知放大器可以根據差動電壓 而是非活動狀態或是活動且預備好之狀態。然而，外部 位元線尚未包含合格資料。 然而，當DEBL增加（往正方向或負方向）使得外部位元 線之間之差動電壓不在窗44内時，刖次级烕知放大器换 在一活動設定狀態，此狀態使得資料讀取線RDLt或RDLc 之一被驅動成一通輯高。DEBL之極性決定那一傾資料讀 取線RDLt或RDLc被驅高進而決定裝置之邐輯狀態。例如 ，當RDLt.被驅高而RDLc保持低時，這可以對應到自定址 記億位置讀取之二進位M 1”，S —方面，當R D L t維持低而 R I) L c被驅高，刖對應到自定址記億位置讀取之二進位"0 " ，如果使用相反的邐輯慣例，例如RDLt及RDLc在三狀態 情況下為高而在分別驅動時為低，則第5 _之輸入-輸 出持性會被反鶫。 由X軸上之點E及點F界定之鑑別窗44之寬度係由實 現窗鑑別器之組件之電氣特性來決定。例如，可以選搽 -1 1 - 本紙张尺度述州屮1¾闯家標卑（CNS ) Λ4規格（210Χ297公趋） "先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 部 ψ 呔 n 卑 .Τ f: /-、 ii 卬 % 五、發明説明（、σ 一組件大小而提供具有寬約400IBV之窗（即是E在約- 200 mV，F在約+ 2(lflmV處）。也就是説根據本發明之次级感知 放大器可以由約20(lmV低之DEBL來啓動。這是奸的，因為 外部位元線可以較少之時間來達到此禪電限差。如前述 ，習知的威知放大器典型地包含一邊界以考量參數變化 ，使得此種裝置衹在高差動電瞪時被啓動。因此，藉由 使用本發明之窗鑑別器，如第5圖所示，所形成之次级 烕知放大器之效能被大大提昇。 參閲第4圖，顯示了用於説明本發明之次级威知放大 器之原理之功能概略圖。次级威知放大器50包含一對差 動跨導放大器5 2,5 4,其中之毎一摘放大器5 2,5 4皆具有 一不倒相及倒相输入終端。放大器5 2.之不倒相终端與放 大器54之倒相终端網合，且兩摘终端皆與真外部位元線 6網合。再者，放大器54之不倒相終端舆放大器52 之倒相终端锞合且兩艏终端皆與補外部位元線EBLc 4 8網 合。 使用放大器52, 54來産生與横跨外部位元線46, 48之差 動電壓DEBL成正比之電流《由放大器52, 54産生之電流可 由下式計算而得： I = gaXDEBL ⑴ 其中g·為放大器5 2,54之跨導或電流增益》如所述，每一 放大器5 2，5 4僻|相及不倒枏輪入以交叉順序與外部位元線 4 (5,48耦合以包含傳過外部位元線46, 48之資料之兩偏不 同的通輯狀態。因此，對毎一個邏輯狀態，衹有一値放 -1 2 - 本紙认尺度通州屮闷闽家標窣（CNS ) Λ4规格（210X 297公趁） (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（f ) 大器5 2或5 4傳導電流。 毎一放大器52 ,54之輸出分別與相關聯之電流源56,58 網合而形成節電Nt.及Nc。毎一個電流源5 Π, 58提供一相同 電流I η作為雷路中之參考電流。再者，倒相驅動器（5 0 , 62亦分別與節點Nt及Nc網合。驅動器60 ,62之輪出形成次 级戚知放大器50之輪出，分別與資料讀取線RDLt及RDLc 網合。倒相驅動器60,62回應電流源56 ,58及放大器52,54 驅動RDU及RDLc進入不同之邐輯狀態，將於下予以説明。 在讀取週期開始時，由於預充電的緣故，外部位元線 46及48皆為高（即VDD)。瘥使得DEBL幾乎等於零（即，在 鑑別窗44之中間，亦即，在與第5 _中之點E及點F等 距之處），也就是説，放大器52及54被打開但所産生之電 流約為〇»A(即，電流輿差動電壓DEBL成正比）。節點Nt， Nc分別由自VDD導通之電流源拉昇至一高電位。且因為驅 動器6Q，G2之倒相運作而雒持了讀取線RDLt.及RDLc於一低 電位如前而之討論，線RDLt及RDLc對鼴一三狀態情況 而雒持低，顯示了次级威知放大器50尚未設定且未包含 任何有效資料β 當將資料傳送過外部位元線4(5, 48時，在一位元線上之 電暖開始下降。這使得D E B L移開窗4 4之中心並依據下降 之位元線而向點Κ或點F移動。例如，假使EBLt 46開始 下降至預充電位準（VDD),且裝置如第4圖所示，則左放 大器54開始库生一正電流。gDEBL之大小上升至一預設 儐（臨限儐），如約200mV時，則由放大器54産生之電流等 -1 3 - 本紙张尺度i)M] tw國家標皁（CNS ) Λ4规格（2ΙΟΧ 297公淹） nfl^i (is先閱讀背面之注意事項再填贫τ本頁) 訂 ίί?;Γ部屮'λκ!v^,hτ-;vίl合竹.1,印,'',^ 五、發明説明（α ) 於或超過由左霄流源58提供之霄流1〇 這將在節點拉低 牵一低電位。可喜的是，在節點Nc之電能轉移理想上為 瞬時的；然而由於非無限的電流源之輸出電導，轉移並 非完f垂直。結果，如第5圖所示，顯示自VSS轉移至V D D之R 1) L t及R 1)1, c之狳斜率是很陡但並非使用理想組件時 可見之垂直《第4圖顯示本發明較為理想化組件之實踐 ，而笫6及第7圖刖顯示實際組件之實踐範例。 牝時，次级感知放大器50認出在外部位元線46,48上之 一有效邏糖狀態，此乃是本發明之自行計時方面。如前 所討論，習知次级烕知放大器依靠一外部觸發信號來達 成這偏功能Λ 當Nc被拉低，RDLc由左倒相驅動器.62驅高。因此，次 級感知放大器50俗為兩値邏輯狀態之一，因為左輸出 R D L c為高而右输出O L t仍為低。可喜的是，當E B L c 4 8為 下降至低於預充電位準之外部位元線時，次级烕知放大 器5D之右俩如述操作以驅動輸出RDLt, RDLc至另一運輯 狀態。也就是說，Nt被拉低，且RDLt由右倒相驅動器60 驅高。 #i7w部屮成"4'而，h-T消贽合竹"印一 翎先閱讀背面之注意事項再"寫本頁) 根據本發明之次级烕知放大器50可以設計成可辨認不 同之預設DKBL值《這可藉由依據下式來選擇1〇及gm之值 以設定窗44之正醮限倌（ + DVw)及負臨限值（-DVW)來逹成： 1 /2DVwl /2= I 〇 /gm (2) 其中1/2DVW1/2偽鑑別窗44之一半寬度之絶對倌（第5 _) 可喜的是，第4 _之功能槪略圖衹顯示了根據本發明 -1 4 - 本紙張尺度述川屮阀阎家掠4M CNS ) Λ4规格（210X 297公趙） A7 B7 五、發明説明（A ) 之爾鑑別器之菁踐方法之一。依此，也可使用其他型之 差動放大器之排置來實踐在此描述之本發明的原理。例 如，由P.R.Gray及 R.G.Meyer所箸之”Analysis and Design of Analog Tnt. egrat. ed Ci. rcuits"(第 3 版，Wiley & Sons 出版朴出販），提供很多可被使用之差動放大器之例子。 熟悉本領域之技蕤人士亦能舉出其他之實踐法。 參閲第fi圖，顯示了使用根據本發明之窗鑑別器之次 级感知放大器7(1之實踐概略圖。第6圖中之次级威知放 大器7 0代表第4園之功能槪略圖之實際電路實踐之一實 施例。因此，由參考標號72, 74及76代表之電晶體對應第 4圖之放大器5 2,5 4之跨導，而由檁號78及80代表之電晶 體對第4圖之相關電流源56, 58,由標號90及92代表之 電晶體刖對應第4圖之相關驅動器6 0，6 2。 更具醱地說，差動放大器僳由一對源親合之η通道FET 裝置72及76形成，節點Nc及Nt.傜分別形成於差動放大器 72,7 6之輪出，並&具有與另一値成180度反相之電流。 這些装置72,7 6之閘终端分別與外部位元線EBLc48及lξBLt 4(5縝合。這呰裝置72,7(5傜用來放大横跨外部位元線 KBLt.及EBL c之差動電壓。再者，S — η通道FET裝置74傜 耦合於装置72,76之源终端及接地之間。與装置74之閘終 端耦合者偽一預設之電釅電位Vn,作為η通道電晶體之 偏移電颸，而電晶體俗作為一電流源。 以上是一流經電路之電流範例；然而，應注意的是在 下列範例中使用之值僳用作範例目的，而最佳操作範圍 -1 5 - 本紙if：尺度速川屮阀囤家榡卑（CNS ) Λ4规格（210Χ 297公淹） ("先閱讀背面之注意事項再硪寫本頁)

好沪部—^i?;v;:J’、JiT-消於合n"crt A7 B7 ______ __ - 五、發明说明（a ) 則是在約]raA^ 10mA之間。因此，為了舉伊1方便，假設 裝置74具有約1mA之飽和電流》 瘅接於節黏Nc及Nt.與電鼹源VDD之間者偽一對P通道 PKT裝置78及80，分別作為電流源，電晶鶄78,80之閘终 端傜輿第二預設霄位VP耦合，Vp傜作為P通道電晶贈之 镝移霄_， 依據其值，保持装置在操作之活動區或箱 和匾。在眈例中，裝置78,80具有〇.75βΑ之飽和電流。 Ρ通道FET裝置90及92與節點Nt及NC相連，作為藤動器 。這些装置9 0,9 2之閘终端分別連接於節黏Nt&NC，而源 終端與VDD相接，汲終端則分別輿資料讀取線0U98及 R D丨,c 1 Q 0相接β 再者，額外之Ρ通道FET装置82,84 ,86及88俱分別網〇 於霄饜源VDD及外部位元線（〇Lt46及EBLC48),資料讀取 線（R1U t98及RDLclOO)及節黏Nc及Nt之間，用來預充 些黠至VDI)之預充電位準以便預備次级威知放大器7(^# 收資料。逭些裝置82,84,86及88之閘终端皆與_PC(預充 電）信號線網合，PC信號線上載有信號pc，控制7預5 之步驟。此外，η _道F1?T裝置94及96分別«接於接# & 眘料讀取線（RDLt98及RlUclOO)之間，用來預充電RDLt & RDLC至接地《裝置94,96之閑終端經由反相器1()1與線^ (預充霄）相接β 在讀取週期開始時，信號pc降低而啓動了預充 --9 4 82 ,84 ,8 (5及88。反相器1〇丨反鞞了 PC信號而啓動’我 4 8)

及9 r,。信號P C之降低使得外部位元線（R B丨j 4 (5及E IU C -1 Γ» - 本紙ifc尺度適川十阁國家榇準（CNS ) Λ4坭格（21〇Χ297公楚） (对先閱讀背面之注意事項再球κ本页 訂 -線. Λ7

Ii7 五、發明説明（） 及節點Nc及Ht預充霣至VDD而資料讀取線（RDLt98及RDLc 100>則預充霣至接地。外部位元線（EBLt46及EBLc48)及 資料黷取線（RDLt98& RDLc100)僳分別預充霄至VDD及接 地，以避免電®覆蓋，而節黏以及1^則被預充電至VDD以 確保次级威知放大器70在接收資料前是在三狀態情況中。 在PC信號回到高之後，次级成知放大器7D仍是在三狀 態之情況中β在此慵況中，相鼷馨之®流源78，80你在操 作之活動區中，並産生最好相同之電流11及12其範例 值為約^^八霣流^及^流經差動放大器裝置了^至 瀝縝合装置74。由於外部位元線（EBLt46及EBLC48)被預 充電至VDD，所以啓動了差動放大器装置72,76β電晶髏 裝置74僳在操作之飽和匾内，使霣流下沈，is約為 1 ·Α，是I 1及I 2之和。 經濟部中央標隼局B工消费合作社印聚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 醮注意的是，在活動及預備好之狀態及預充電（非活動） 之狀態中，«流源78及80皆拉引約7 5 0 βΑ之電流，結果， 節黏Nc及Nt約為VDD。當資料傳送過外部位元線時’在外· 部位元線之一上之霣壓開始下降，再次形成一横跨外部 位元嫌之差動霣壓。接着，左放大器装置72開始導通較 少之霄流，而造成霄流Ιι之滅少。同時，霄流12開始 增加以維持定®流在約1 mA之大小。因為電流源80仍 送出約750·Α之霣流，所以節黏NtSi續维持在近VDD«e 當横跨外部位元線之差動電壓逹到一預設位準（Vw)時 ，左放大器72送出一約為2 5 0*A之滅小電流且節黏Nc維持 在VDD或近VDl^»同時，右霣流源80開始在飽和區遲作， 提供約750b A之霄流，使得節點Nt維持高«晶膿装置74 -17- 本纸张尺度適用中國國家枕尊（CNS ) Λ4½¾ ( 210x 297.j>^ ] ： A7 B7 ^浐部中"打 ^h nivi於合 M^cr*'1^ 五、發明説明 (' y •丨 1 在 飽 和 區 蓮 作 目. 下 沈 所 有 的 7 5 0 m A之電流。當外部位元 線 上 之 差 動 電 m 超 過 V w 時 5 放 大器 7 6送 出 大於7 5 0 m A之電 1 流 (因此， 超過可由電流源8 〇送出之750 m A 之電流），结果 1 I 節 點 N t,被 拉 向 接 地 〇 接 近 或 在 接地 電位 之 節點啓動了 相 閱 1 I 讀 1 I 關 聯 之 驅 動 器 9 0 〇 這 使 得 資 料 讀取 線RD L t 98被驅高， 而 背 1 1 之 1 資 料 讀 取 線 RD I* c 10 0則維持低。 此種在資料讀取線上之情 % 1 I 況 對 應、 於 裝 置 7 η 之 兩 個 邏 輯 狀 態之 ~ 〇 因 此，由次级 烕 事 項 1 I 再 1 知 放 大 器 7(1在 外 部 位 元 線 上 偵 測到之資料被 烕知，放大 妖 /\>\ 寫 本 ( 裝 後 轉 送 到 資 料 讀 取 線 RD l‘t,及 RD L c 〇 頁 1 m 注 意 的 是 上 述 之 操 作 順 序 與當 相對 外 部位元線降 低 1 而 另 一 値 m 持 高 時 驅 動 資 料 讀 取線 至相 反 邏輯狀態之 搡 1 作 順 序 相 似 〇 造 使 得 資 料 讀 取 線RD Lc 1 0 〇被驅高，而資料 1 1 訂 1 讀 取 線 維 持 低 1 此 俱 對 應到 裝置 7 0 之另一邐輯 狀 態 〇 熟 悉 本 領 域 之 技 m 人 士 應 在上 述操 作 順序之描述 後 1 I « 了 解 用 於 産 生 此 邏 輯 狀 態 之 特定 操作 順 序。參閲第 5 1 1 _ * m 了 解 的 是 在 次 级 感 知 放 大器 70在 三 狀態情況之 期 1 間 俗 對 應 於 當 横 跨 外 部 位 元 線 DEBI 之差 動 電壓在鑑別 窗 '泉 I 44之 内 之 情 形 〇 I 1 棼 閲 第 7 圖 9 顯 示 了 使 用 根 據本 發明 之 窗鑑別器之 次 1 I 級 威 知 放 大 器 1 1 Π之另- -實施例之概略圖。 這値次级感知 1 I m 大 器 1 1 η之實施例操作並包含與在第r 圖之實施例中以 1 相 同 m 號 代 表 之 相 似 裝 α 驅 動器 9 0 4 及 9 24與第6圖 之 1 驅 動 器 9 (1 及 9 2 具 有 相 似 之 功 能 ；然 而驅 動 器904及924傺 1 1 η 道 ρ ΕΤ裝詈 而非Ρ 通道F R T裝 置。 而 R，裝詈9 4 4及 Ί 1 8 1 1 1 1 本紙張尺度述州十《國家橾跨-(CNS ) Λ4規格（210X297公楚） Λ7 H7 經濟部中央樣準扃只工消资合作社印裝 五、發明説明 ( ) i 96 4與第6 画之装置94及96有相似之功能； 然而， 裝置 1 1 94 4及964偽 P 通 道 FET装置， 而非η通道F ΕΤ装置 。因此 | * 值 得 注 意 的 是 雖 然第 7随 之實施例與第 6臞之 實施例 先 閱 1 1 之 操 作 相 似 (除了額外之裝置及特微，將於以下説明>， 背 面 1 I 但 是 由 於 使 用 相 反 之邐 輯來 實踐第7園實 施例之 部分， 之 注 1 1 第 7 實 施 例 之 输 入一 输出 特性（RDLt及RDLc對DEBL)為 意 事 項 1 I 第 6 圈 實 施 例 之 輸 入一 输出 特性之反相。 因此， 第7 _ 再 1 實 施 例 之 類 似 第 5 之 特性 ,将是第5 _之反 轉，邸 寫 本 (Λ I 是 RDLt 及 RD LC 在 窗 44之 内約 為VDD而在窗44之外下降至約 只 1 1 為 VSS„ * 1 ' I 然 而 t 如 上 述 提 及之 ，次 级班知放大器 1 1 0包含可執行 I 1 進 一 步 強 化 本 發 明 之蓮 作之 功能的額外裝 置，因 為本實 訂 1 1 例 之 蓮 作 與 已 被 描 述之 第6 画實施例之蓮 作相似 ，所以 以 下 只 描 述 額 外 的 装置 Ο 1 1 次 级 KS 知 放 大 器 1 10包含- -對通遇霣晶II 112及 114,兩 1 者 皆 為 P 通 道 FET裝置， 並且分別縞合於外部位元線EBLt I 1 46 f EBLc 48輿 差 m 放大 器裝 置72,76之闌終端之間。使用 線 I 通 道 霣 晶 鼸 11 2， 114來隔離差動放大器72, 7 6及外 部位元 1 1 線 EBLt 及 EBLc Ο 此 種遘 择性 之隔離像在各 類應用 中很有 1 1 益 處 〇 例 如 9 在 使 用本 發明 之次级K知放 大器及 多於一 1 1 外 部 位 元 線 組 之 應 用中 ，例 如在一解厢匾 用中， 邐择性 1 隔 離 放 大 器 及 外 部 位元 線是 很有用的。熟 悉此領 域之技 1 U 人 士 将 可 以 m 想 出其 他具 有此種隔離之 鼴用。 1 再 者 閂 鑛 装 置 116及 lli ί»合於節酤Nc 及Nt與 電鼷源 I 1 VI ID之間 且為I >通道FET装 置。毎一装置 116,11 8之蘭終 I 端 分 別 與 節 點 Nt及 Nc連 接， 而汲終端則分 別與節 點Nc及 1 1 N til 接 使 得 装 置 116, 1 18在Nc及Ht之一變低時 雒持S 1 1 本紙掁尺度適用中國國家標準（CNS ) ) Λ7

\M 經濟部中央標挲局员工消费合作社印^ 五、發明説明（ ) 1 一 節 點 為 高 〇 兩 催P通逋FET裝置120及122分別鎘合於霣 ’丨 壓 源 與 資 料 讀 取 線 RDLt98及 RD LclOO之間，且亦執行一類 I 似 之 閂 親 功 能 ❶ 也就是說，因 為装置120,12 2之蘭及汲终 -¾ 1 纗 你 交 叉 縝 合 ♦ 此可確保資料 讀取線RDLt或RDLc之維持 先 閱 1 I 离 而 % 一 線 則 變 低。 讀 背 1 再 者 9 網 合 於 節點Nc及Nt舆 各別驅動器9 0 , 9 2之間者係 1 I 相 m 聯 之 中 間 驅 動陏段124及1 26。每一中間驅動器階段 意 事 tS 1 I 12 4， 12 6包含- -P 通道FET装置 124A，126A,分別供應額外 ^只 再 填 1 之 霣 流 來 更 快 速 地啓動鼷動器 90,92。毎一中間瞩動器指 寫 本 K | 段 12 4 , 126亦包含一 η通道FET裝置124B,126B,分別提供 頁 1 1 正 回 授 以 更 快 速 地將節貼Nc及 Nt之一驅至接地而9 一黏 1 I 變 為 低 〇 1 I 而 且 9 分 別 m 合於驅動器90 ,92之W终端及接地之間者 訂 1 % 額 外 之 Π 通 道 FET装置128及 130»装置1 28 , 130之閛终 端 % 舆 反 相 器 132之輸出繙合， 而反相器132之輪入則輿 1 I pc倍 號 線 供 合 〇 當PC倍號變低 ，逭些装置128, 130被啓 1 1 動 並 將 驅 動 器 90 ,32之閘終蟵驅向接地。逋確保了»動 1 | 器 90 ,92維持不啓動而資料讀取線RDLt98及RDLclOO被預 線 充 霣 〇 I I 兩 梅 m 移 霣 m Vn及Vp(也在第6鼷之資施例中使用）可 1 以 由 糠 號 1 3 4代表之霣路産生。 再者，分別蝌合於外部位 1 1 元 線 EBLt ，及 EE L c 輿接地之間之 電容器1 3 6代表外部位元線 * 1 之 霣 容 $ 般 約 為每線2 . OOpF 。分別與資料讀取線RDLt 1 及 RE ILC 接 之 霣 容器138代表資料黷取線之霣容，一般約 1 為 每 線 4 00至 10 .00pF〇 1 1 雖 然 已 參 考 實 施例來説明本 發明，但熟習本技ϋ之人 I 士 將 了 解 可 在 不 偏離本發明之 精神及範園内變化本發明》 1 1 -20- 1 1 本紙张尺度適用中國國家梂準（CNS ) /\4岘枋（2I0X297公片） 五、發明説明（） 參考符號說明 10.....威知条統 12, 14.....初级戚知放大器 16.....真外部位元線 18.....補外部位元線 20.....次级戚知放大器 2 2.....P9 類 2 4,2 6 .....反相器

28.....η 通道 PET

3 0 , 3 2 .....預充電霣晶《I 38.....亞穩線 > 4 0 , 4 2 .....閂鎖之穩定狀態 44.....鑑別窗 46.....真外部位元線 48.....補外部位元線 50.....次级威知放大器 5 2 , 5 4 .....差動跨導放大器 5 6 , 58 .....霣流源 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 6 0 , 6 2 .....倒相驅動器 70.....次级戚知放大器 7 2 , 7 4 , 7 6 ,.----η 通道 FET装置 8 6,88 , 9 0,9 2 ......Ρ 通道 FET 装置 7 8,80 , 82 , 8 4 , 9 4 , 96 ......η 通道 FET装置 98.....真資料黷取線 100.....補資料讀取線 本紙張尺度適用中國國家標车（CNS ) 210X2V7公公) Λ7 B7 五、發明説明（/ ) 110.....次级烕知放大器 112,114.....通過電晶體 116,118.....閂鎖装詈 1 2 0 , 1 2 2 .....P通道F E T裝胥 12 4,126.....中區驅動器階段 1 2 8.1 3 0 .....η通道FKT裝置 1 3 2.....反相器 1 3 4.....電路 1 3 4 1 3 6 , 1 3 8 .....電容器 ---------，'装---_---^——訂------鼻 ,/t\ (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 部 屮 η j ；/]f, /. -22-

Claims (1)

1. Λ8 B8 C8 D8 經濟部中夬揉隼局身工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 · 一 種 知 % 统 用 於 白 資 料 源 知 資 料 並 且 驅 動 一 對 • 1 • 1 輸 出 線 以 作 為 回 慝 > 此 % 統 包 含 1 I 一 初 级 威 知 装 置 » 與 資 料 源 操 作 m 合 * 用 以 威 知 並 請 Ί | 儲 存 其 内 之 資 料 ； 及 先 閱 1 I 讀 1 一 次 级 戚 知 装 置 » 經 由 一 對 输 入 線 輿 初 级 越 知 裝 置 背 1 | 之 1 操 作 m 合 9 並 且 輿 输 出 線 對 操 作 網 合 9 次 级 戚 知 裝 置 注 | 意 I 依 镰 儲 存 於 初 级 戚 知 裝 置 之 資 料 回 應 横 跨 輸 入 線 對 之 事 項 1 I < 再 1 I 差 動 霣 壓 * 次 级 成 知 装 置 具 有 由 * 負 (6 限 值 及 正 臨 填 寫 jl 限 值 界 定 之 差 動 霣 壓 酿 限 範 園 9 藉 此 當 横 跨 _ 入 線 對 頁 1 之差動電壓在差動霣應睡限值範圔内時 9 次 级 戚 知 裝 1 置 邸 驅 動 输 出 線 對 至 第 一 输 出 情 況 » 當 差 動 霣 壓 至 少 1 I 等 於 負 臨 限 值 時 9 次 级 威 知 装 置 即 9 動 输 出 線 對 至 第 Ί 二 輪 出 情 況 ； 而 當 差 動 電 壓 至 少 等 於 正 限 值 時 > 次 訂 1 级 威 知 装 置 邸 驅 動 输 出 線 對 至 第 三 输 出 情 況 0 1 | 2 ·如 謫 專 利 範 画 第 1 項 之 越 知 % 统 其 中 第 —- 输 出 情 1 1 況 偽 相 當 於 一 二 狀 態 情 況 〇 1 I 3 .如 申 誚 專 利 範 圏 第 1 項 之 威 知 % 统 9 其 中 第 二 输 出 情 Λ I 況 偽 相 窖 於 邐 輯 高 信 號 位 準 及 邏 輯 低 信 猇 位 準 其 中 之 1 1 1 4 如 Ο 申 誚 專 利 範 國 第 1 項 之 威 知 糸 統 其 中 第 三 输 出 情 1 況 傜 相 當 於 邏 輯 低 信 號 位 準 及 邏 輯 高 倍 號 位 準 其 中 之 1 1 5 .如 P 申 讅 專 利 範 圍 第 1 項之烕知 % 統 9 其 中 初 级 威 知 装 丨 置 及 次 级 g£ 知 装 置 與 ~* 半 導 體 記 楢 體 装 置 積 體 連 結 9 1 其 中 資 料 源 係 記 億 儲 存 單 元 而 输 入 線 對 則 是 外 部 位 1 I 元 線 输 出 線 對 刖 是 資 料 讀 取 線 Ο 1 1 -J ► 3 - 1 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4見格（2i〇X 297公釐）

   (請先閲讀背面之注意事項再填寫本f) 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) Α·4規格（210X297公釐） c !丨丨J—訂------>

   申請專利範圍 經濟部中央樑牟局*工消费合作社印裂 9·如申_專利範圔第6項之装置，其中第二輸出情況傜 相當於邏輯离倍號位準及邋轘低信號位準之其中之一* 10. 如申謫專利範圃第6項之装置，其中第三輪出情況供 相酋於遍輯低倍»位_及邏轎离信號位準之其中之一》 11. 如申請専利鈪圃第6項之装置，其中差動放大器包含 一獬差動放大器而霣流源則包含一對分拥與差動放大 «對供合之霣流蹶。 12. 如申謫專利鳃_第11項之装置，其中差動放大罌對之 一傳導實質上輿镄跨鵪入鎳龢之差ft鬣鼴成正比之霄 流•使得驅動罌驅動输出線對至第二翰出情況· 13. 如申謫專利觴圏第11項之装置，其中癧動放大薄對中 之另一镳傅導實質上輿横》输入嫌對之差動霣壓成正 比之霣流，使得驅動器設備騙動输出》對至第三输出 情》ί。 14. 如申請専利範麵第6項之装置，更包含中間器， 操作縞合於差ft放大器及願動器之闓以加遑驅_输出 線對至第二输出情況及第三輸出情況之一。 15. 如申讅專利範画第6項之裝置，更包含一預充電器用 於回匾^充《信* 霣_入線對及輸出線對至 _記憶驪装置具有一用於自記慊餹存單 取資料之初级败知放装置及一次级85知放大 器裝置透a—對外部位元初级成知放大#IR合· 初级戚知放大器産生一橫玲外部位元嫌之差 而次级成知放大器則》合於外部位元 -25-

   本紙張尺度逍用中國國家梯率（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先E讀背面之注意事項再填寫本頁) 4. J«· I