TW413813B - Input first stage circuit for semiconductor device - Google Patents

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TW413813B
TW413813B TW087101067A TW87101067A TW413813B TW 413813 B TW413813 B TW 413813B TW 087101067 A TW087101067 A TW 087101067A TW 87101067 A TW87101067 A TW 87101067A TW 413813 B TW413813 B TW 413813B
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TW
Taiwan
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power supply
signal
circuit
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TW087101067A
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Inventor
Kunihiko Hamaguchi
Original Assignee
Nippon Electric Co
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Description

經濟部中央掠準局員工消费合作社印紫 413813 A7 B7五、發明説明(1 ) 玆明背畏 發明頜娀 本發明有IS —種输入第一级電路.且較特別地·有關 一種當半導體裝置於等待狀態時用於輪入第一扱電路之 電滾消耗減少之方法。 祖技說1 大致地,半導體裝置之輸入第一级電路係由一差動放 大器及若干開關所組成,且當該半導體裝置於等待狀態 時具有輸入信號之差動放大動作及電流消耗減少之動作。 習知輸入第一鈒電路之一貿例顯示於第1(a)圖中,所 顯示之輸入第一级電路含有一差動放大器23用从比較一 輸入信號Vin與一參考電壓Vref及放大其間之電壓差, 一第一開關電路8用K控制供應至差動放大器2a之電流 ,K及一第二開關電路9用以設定差動玫大器2a之输出 V 〇 u t ° 、 差動放大器2a係一 CMOS (互補型金鼷氧化物半専體)其 含有H通道H0S (金屬氧化物半導體)電晶體(下文中稱 為NM0S(N型金蹰氧化物半導體))N1及H2,輪入信號VU 及參考電壓V「ef分別地供應至H1及H2, P通道H0S電晶 體PMOS P1及P2其形成一電流鏡電路,Μ及一 NMOS H4其 作業為一恆常電流源而具備有一恆常電壓供應於偏壓 其閘極。 第一開關電路8含有PMOS (Ρ型金臛氧化物半導體)Ρδ 及Ρ 9附加地連接於差動放大器2a用Μ當一激活信號ΕΒ供 -3- 讀先閱讀背而之注意事項再磺寫本頁) 訂 ^ 本紙乐尺度適用中國围家標率(CNS ) Λ4規格(2Η)Χ 297公楚) 經濟部中央標卑局員工消费合作社印裝 413813 A7 · 87五、發明説明(2 ) 應於其閘極時停止電源供應於差動放大器2a。第二開關 電路9含有一 KMOS N8用Μ固定輸出Vout之準位於一低 準位而供應於差動放大器2a之電流保持停止。進一步地 ,第1(a)圖中之信號S1代表一至PM0S電流鏡之閘極控制 信號,信號S4代表差動放大器2a之一共用之接點信號, Μ及信號S9及S10代表至差動放大器2a之電源供應信號。 描繪於第1(b)圖中之輪入電壓/電流消耗特性指出當 輪入第一级電路係活化及非活化時相對於輪入信號之電 壓V ί η的常態化之電流消耗,此處,V c c表、示一電源供 應電壓,Vtn表示HM0S之臨限電壓,而Vtp表示PM0S之 臨限電壓。進一步地,當輸入信號之電壓Vi η低於Vtn 或落在一高於電源供應電壓Vcc與PM0S之臨限電壓Vtp 之差值(Vcc-Vtp)之範圍内但等於或低於Vcc時之狀態 在下文中稱為等待狀態,也就是CMOS等待狀態。在習知 上,CMOS之等待狀態係熟知為一種技術用以降低半専體 裝置之輸入第一级電路之電流消耗及用Μ控制整個半専 體裝置之電流消耗於一低值,且例如,廣泛地被利用來 增加手提式裝置及類似物中之電池的支援時間。 當激活信號ΕΒ係於指示激活之低準位時,第一開關電 路8顯示出専通(on)狀態,且若輸入信號Vin之準位高 於參考電壓V r e f時則輪出高準位之輸出信號V 〇 u t,相反 地,若輪入信號Vin之準位低於參考電®V「ef時則輪出 低準位。於此例中之電流消耗係根據輸入信號Vin之準 位而定,如第1(b)画之所示。較特別地,當輸人信號 -4- (請先閱讀背而之注意事項再填」ϊξ本頁) 413813 經濟部中央標準局員工消费合作社印奴 A7 B7五、發明説明(3 ) V ί η 之準位低於H HO S之臨限值Vtn時,電流消耗為零 ,但是當輸人信號Vin之準位高於NM0S之臨限值Vtn時 ,則電滾消耗具有一等於或低於HMOS N4作用為一恆常 電流源之穩態電流值la之電流值。 另一方面,當激活信號EB係於指示补激活之高準位 時,第一開闞電路8顯示關閉(off)狀態而第二開關電 路9顯示導通狀態(on)。因灶,輸出Vout顯示出低準位 而無闞輸入信號Vin之準位。於此例中之電流消耗為零 ,如第1(b)圃之非活化特性之所示。 以上述此一方式所操作之輪入第一级電路中,當輸人 準位係低準位時,在CMOS等特狀態中之電流消耗為零, 而當輸人準位係高準位時,則在C Μ 0 S等待狀態中之電流 消耗為I a。為了減少電流消耗,激活信號Ε Β被控制為非 活化。然而,使激活信號EB為非活化並不根據輸入信號 VU而是根據不同的信號,·.質際上,該不同的信號像由 一電路其作業及時地超前於輸入第一级電路而予K產生 的0 K如上述之此一等待狀態之一電流消耗減少之方法的 具體實例,將描述一種用於半導體記憶裝置之通用性 DRAM所形成之第一级電路。 第2(a)及2(b)圖分別係輸入第一鈒電路之電路圖K及 詳细顯示第1U)及第1(b)圖之輸入第一级電路之若干信 號之時序圖。如第2(a)圖中所示,該通用型DRAM含有: 一第一鈒電路10,用於一反相之行位址選通信號(下文 -5 - 讀先閱讀背'&之注意事項再填寫本頁) 訂 —坡 本紙张尺度適川中阀阈家標準(ms) λ4規格(川aw·?公穿) 413813 A7 B7 ^濟部中火標隼局員工消费合作社印" 五、發明説明 ( 4 ) i 1 中 稱 為 RASB 信 號 ); κ及- -第- 一 Ϊ 及電路1 1, 用於- -反相 ! 1 之 列 位 址 選 通 信 號 (下文中稱為CASB) 〇 該 RASB 第 —_- 级 電 1 1 路 10係 由 * 相 對 應 於 上 文 中 所 述 之 第 1 a) 圖 之 差 動 放 大 請 1 先 1 器 2a 之 差 動 放 大 器 所 形 成 〇 同 時 1 CASB 第 ---- 级 電 路 1 1 相 間 讀 1 對 應 於 第 1 ( a ) 圖 之 等 待 狀 態 中 用 於 電 流 消 耗 減 少 之 整 個 背 而 1 之 i 輪 入 第 —·* 級 電 路 〇 然 而 t R A S B 係 輸 人 來 取 代 上 述 之 激 活 1 事 i 信 號 ΕΒ 項 1 再 I 如 第 2(b) 圖 中 所 示 t 含 有 ft 方 式 中 之 RASB 第 级 電 路 填 寫 本 1 1 0 及 CASB 第 鈒 電 路 1 1 之 通 用 型 DEAM 表 琨 一 等 待 之 狀 態 頁 1 I 而 R ASB 信 號 係 高 準 位 f CASB 信 號 則 在 RASB 信 號 具 有 低 準 ί| 位 之 期 間 内 變 化 至 低 準 位 Μ 執 行 寫 人 / m 取 之 作 業 〇 在 ί 1 R ASB 信 號 為 高 準 位 之 期 間 之 週 期 第 —^* 级 電 路 11 無 需 作 1 訂 業 且 由 R A S Β 信 號 而 成 為 非 活 化 P 使 得 等 待 狀 態 中 之 電 流 1 消 耗 減 少 〇 另 ™. 方 面 t 由 於 RASB 信 號 成 為 整 涸 第 — 级 電 1 1 路 10之 參 考 9 故 RASB 第 一 级 電 路 10不 具 有 控 制 第 ^· 级 電 ! 1 路 1 0本 臼 之 活 化 / 非 活 化 之 另 一 信 號 > 因 而 , 在 等 待 狀 1 態 中 之 第 ___1 级 電 路 10 之 電 流 消 耗 無 法 減 少 0 β. 上 述 第 1 ( a ) 圖 之 輪 入 第 一 级 電 路 具 有 一 問 題 其 中 需 要 i I 激 活 信 號 EBM 及 若 干 之 由 該 激 活 信 號 EB所 控 制 之 開 關 電 1 1 路 Η 便 減 少 等 待 狀 態 之 電 流 消 耗 及 其 中 同 時 必 須 準 镅項· 1 ! 用 以 控 制 該 激 活 信 號 之 另 一 信 號 〇 ί 1 另 方 面 1 第 2(a) 圖 之 輸 入 第 一 級 電 路' t 特 別 係 RASB 1 第 一 级 電 路 10 具 有 一 問 題 9 其 中 由 於 RASB 信 號 係 使 用 為 1 一 參 考 信 號 > 故 用 以 控 制 第 一 级 電 路 10 為 活 化 / 非 活 化 1 1 -6 1 1 1 1 本纸张尺度適/ί]中WW'df卞<:_ (·、、 \4R怵I 210X297公犛) 413813 A7 B7 五、發明説明(5 ) 之信號無法獲自另外電路,因而,參考第1(a)及1(b)圖 之上述之在等待狀態中減少電流消耗之此一第一级電路 無法被採用。同時,CASB第一级電路11係不佳的,其中 需要諸如RASB信號之外激活信號Μ用於活化/非活化之 控制,且其中為了取得方才所述之激活信號,必須準確 地設計控制該CASB第一级電路之活化週期及非活化週期 之時序,使CASB第一级電路之本身複雜化。 發明粧沭 本發明之目的在於提供一種輸人第一级電路其可排除 上述問題可以以一簡單之電路構成來減少等待狀態中之 電流消竓而不必利用到與輸入信號無Μ之另一激活信號。 根據本發明,一種用於半導體裝置之輸入第一级電路 包含:一差動放大器,用Κ比較一輸人信號與一參考電 壓及用Μ放大該輸入信號與該參考電壓間之電騮差;Κ 及一準位檢測電路,用Κ檢出該輪入信號之一預定電壓 準位Μ產生一電源供應斷接信號用於該微分放大器.當 該準位檢測電路產生電源供應斷接信號時,會停止電源 供應於該差動放大器。 經濟部令央標準局貝工消费合作社印聚 (請先間讀背'&之注意事項再填寫本頁) 進一步地,本發明之輸入第一趿電路之差動放大器含 有:差動配對電晶體,用Μ比較該輪入信號與參考電壓 ;Μ及一開關電晶體.用Μ接收該電源供應斷接信號Μ 控制該電源供應,且該差動故大器係根據該輪入信號而 開關於活化與非活化之間。 再者,本發明之輸入第一级電路之準位檢測電路含有 -7- 本紙張尺度適用中國阁家標準(CNS ) Λ4規格(2KiX2y7公;^ )
經濟部中次標率局負工消费合作社印W 413813 A7 B7五、發明説明() 一低準位等待檢測器用W檢出g輸入信號之一低準位及 一高準位等待檢測器用以檢出該輸入信號之一高準位, 各該低準位等待檢測器及該高準位等待檢测器含有一輸 入级電晶體輸入該輸入信號,且當該低準位等待檢測器 檢出該輸入信號係一低於輸入級電晶體之臨限電壓之低 準位而該高準位等待檢測器檢出該綸入信號之準位係高 於該輸人鈒電晶體與電源供應電壓間之電壓差之準位時 ,而該等準位之一被檢出畤,停止電源供應於該差動放 大器。 進一步地,本發明中之該準位檢測電路根據一 K該输 入级電晶體之臨限電壓為主之電壓值而產生一電源供應 斷接信號。 本發明之輸入第一级電路具有一功效,其中藉由上逑 裝置及方法.可控制輸入第一级電路本身之活化與非活 化之狀態,且即使當輸入信號係於一等待狀態時,諸如 一通用型DRAM之RASB信號其為堅個裝置之參考信號被拖 加為一第一鈒電路之信號時,可滅少電源濟耗。 進一步地,由於控制輸入第一级電路於活化與非活化 間之信號係由準位檢測電路所產生,故可簡單地執行活 化與非活化間之開翮控制。 本發明之上述與其他目的,特性及優點將從下文說明 且參照描繪之附圖及本發明較佳實施例而'呈更明顯。 第1(a)圖係習知輸入第一级電路之一形式之電路圖, _ 8 一 (讀先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中阁國家標津(CNS } Λ4^枯.. 413813 A7 B7 五、發明説明( 第 及 號 信 入 輪 之 路 電 级 - 第 人 輸 該 繪 描 式 圖 - 係 圖 性 特 之 耗 消 流 電 之 知路 習電 之該 示述 所描 中 , 圖圖 a)序 1(時 第一 示係 顯圖 V).- » b 圖 2 路第 電及 1 * 係例 圖踅 3)细 2 詳 第之 路 之一 例第 施人 實輸 1 之 第圖 之a) 路3( 電第 级繪 一 描 第式 入圖 輸一 之係 明圖 ;發b) 序本 3 時係第 之圖及 號a)-信3{_ 干第路 若 電 性 特 之 耗 消 流 電 之一 例第 施入 實输 二 之 第圃 之a) 路4( 電第 级繪 一 描 第式 入圖 輸一 之係 I 明圖 號發丨 信本 人係第 輸圖及 之a), 路 4 圖 電第路 级 電 之 號明 信發 入本 輸像 之圖 路 5 電第 级 性 特 之 耗 消 滾 電 sa 之 例 施 實三 第 之 路 電 级 一 第 入 輸 第及第 入M人 輸 ., 輸。 之圃之圖 明路明路 發電發電 本之本之 係路係路 圖電圖電 ; 6 測 7 _ 圖第檢第檢 路位位 準 之 例 胞 實 四 第 之 路 電 级 準 之 例 拖 實 五 第 之 路 電 级 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
Jas_ 螋! 經濟部中央標隼局U貝工消费合作社印褽 含 包 例 施 實i 第 之 路 電 级1 第 入 输 之 明 M發 本 據 根 考及 參以 1 , 與ut ο η V Vi號 號信 信出 入輸 輸一 一 生 較產 比 Μ 互差 相之 Μ.間 用其 ,大 2 放 器及 大ef 放vr 動壓 差電 號 '信之 信接態 人躇狀 輸應化 之供活 處源非 該電與 至生化 應產活 供以於 否中 2 是態器 測狀大 檢待放 M等動 用0S差 3 C 該 路於闞 電係開 測位來 檢 ms6 位之及 準 CS5 一VI號 冬,>:嗖岣州中闺国士標卑(CNS ) Λ4規格(21(】x:2y7公楚) 413813 經濟部中火榡隼局貨工消fr合作社印裝 A7五、發明説明(β ) 間。 本發明具有下述结構。 差動放大器2含有:N通道電晶體(NMOS)Hl及N2形成 —差動配對·· P通道電晶體(PMOS)iM及P2形成一電流鏡 電路;電源供應開關電晶髖P3及N3分別地由電源供懕斷 接信號S5及S6所控制;不同之電源供®E1及E2用Μ分別 地供應一偏壓電壓V偏壓及一參考電壓V「ef供微分比較 之用;以及一 NMOS N4由來自dc(直流)電源供應E1之偏 壓電壓V b i a s所控制。 準位檢測電路3含有:一低準位等待檢測器4 ,肜成 自一高電阻器!Π及一 NMOS H5,其接收供應至其閘極之 輸入信號VU而串聪連接於一電源供應Vcc與接地電位 GND之間,Μ便產生電源供應斷接信號S5; K及一高準 位等待檢測器5 ,形成自一-高電姐器R2及一 PMOS Ρ4 , 其接收供應至其閛極之輸入信號V丨η而同樣地串瞄連接 於一電源供應Vcc與接地電位GHD之間,Μ便產生電源 供應斷接信號S 6。 準位檢測電路3區分是否輸入信號V in之準位表規一 使用電晶體之臨限電壓之CH0S等待狀態,而當輸入信號 VU表現等待狀態時則產生電源供應斷接信號S5及S6之 停止電源供應至差動放大器2 。 具有上述結構之輸入第一级電路1之電流消耗含有如 第3(b)圖中所繪之特性。特別地,在輸人信號Vi η之高 準位輸入週期内,也就是說,當輸入信號Vin之準位高 -10- _ . 方 訂 Ί 0,, I {請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 本纸张尺度適川中囤阐家標卑(CNS ) Λ4規格(' 21〇〆297公势) 經漭部中决標隼扃員工消费合作社印^ 413813 A7 B7五、發明説明(y ) 於PMOS之臨限電壓Vtp與電源供應電MVcc之電壓差之 值(Vcc-Vtp)但等於或低於電源供應電壓Vcc時,該輸 入第一级電路1之電流消耗表現出電源供應斷接信號S5 及S6之一極低之電流Is。 當輸人信號Vin之準位低於(Vcc-VtP)而為高準位與 低準位間之中間值但高於H H 0 S之臨限電壓V t η時.只消 耗一為該極低電流Is與恆常電流筚和之穩態電流。 另一方面,在輸入信號VU之低準位輸入週期内,也 就是說,當輸入信號Vin之準位高於接地電位GND但低 於NMOS之臨限電壓Vtn時,電流消耗為電源供應斷接信 號S5及S6之極低電流。 將較詳细地解說上述之作業,首先,當輸入信號Vin 之準位具有高於(Vcc-Vtp)之高準位時,高準位等待檢 測器5之PMOS P4係於一關閉之狀態中,而電源供應斷 接信號S6係由高電阻器R2控、制為接地電位(GHD);同時 ,低準位等待檢測器4之NMOS N5係於一導通狀態中, 且足Μ高於由高電胆器R1所供應電流之電流偽透過NMOS Ν5來供應以控制電源供應斷接信號S5於接地電位(GND) 。於此例中,由於差動放大器2之PMOS Ρ3係控制於一 導通(on)之狀態而NMOS Η3係控制於一關閉(off)之狀態 ,故將由差動放大器2所消耗之電流由NM0S Ο所中斷 且因而控制為零。 因此,輸出電壓Vout之準位藉由NMOS N4-N3-H2之路 徑而圼低準位。所M,只由高準位等待檢測器5所消蚝 -Ϊ 1 一
請先閱讀背而之注意事項再填寫本I sn 本紙认尺度屮KNV ((NS ) Λ4^格{ 2】0/ 297公聲-) 413813 A7 B7 經浐部中"標準局負工消费合竹社印^-
五、發明説明 ( 1C ) 1 1 之 電 流 而 取 得 之 輪 人 第 一 级 電 路 1 所 消 耗 之 電 流, 而 在 I ! 此 例 中 之 電 流 消 耗 係 槿 低 之 根 據 高 電 阻 器 R2的 電流 Is » 0 1 1 另 一 方 面 t 當 輸 人 信 號 ν i η 準 位 係 一 中 間 準 位時 * 也 讀 1 先 1 就 是 說 9 當 輸 人 信 號 vi η 之 準 位 低 於 (V C C -V tp)但 高 於 間 讀 1 vt η 時 » 高 準 位 等 待 檢 測 器 5 之 PH0S P 4係於- ^専通( ,ο η ) 背 \ 之 \ 之 狀 態 中 » 旦 足 Η 高 於 由 差 動 放 大 器 2 所 供 應 電滾 之 電 意 1 1 事 流 被 供 應 1 使 得 電 源 供 應 斷 接 信 號 S6 等 於 電 源 供應 電 m 項 再 填 寫 1 〇 同 時 t 低 準 位 等 待 檢 測 器 4 之 NM0S N5顯示導通(on) 1 本 狀 態 * 由 於 電 流 之 供 應 充 分 地 高 於 由 高 電 阻 器 R1所 供 應 頁 •— 1 I 之 電 流 * 故 電 源 供 應 斷 接 信 號 S5被 控 制 於 接 地 電位 GHD 1 ! 〇 於 此 例 中 由 於 差 動 放 大 器 2 之 PH0S 與 RH0S 二者 皆 顯 1 1 示 導 通 狀 態 » 差 動 放 大 器 2 會 輸 出 一 相 對 應 於 輸入 信 號 1 訂 V i η 之 準 位 的 輸 出 信 號 Vo u t » 換 之 若 輸 人 信號 Vi η 1 之 準 位 高 於 參 考 電 壓 Vr ef時 * 則 輸 出 高 準 位 為 輸出 信 號 1 Vo u t f 若 輸 人 信 號 V i η 之 準 位 低 於 參 考 電 壓 Vr ef時 » 則 1 | 輸 出 低 準 位 為 輸 出 信 號 Vo u t 〇 1 於 此 例 中 之 電 流 消 耗 係 一 預 定 電 流 值 la (=I s x2+N4) 之 β m 態 電 流 其 係 輪 滾 消 耗 於 準 位 檢 測 電 路 3 之 低 準位 等 待 1 I 檢 測 器 4 及 高 準 位 等 待 檢 測 器 5 之 兩 掻 低 電 流 Is與 紈 行 1 1 — 恆 常 電 流 源 作 業 之 NH0S N4之稱態電流之和。 1 1 此 處 要 注 意 的 是 • 為 簡 化 說 明 起 見 而 假 設 R1 =R2 且 各 1 1 極 低 電 流 I s保 實 質 地 等 於 Vc C / R 1 =V C C /R2 時 • 但髙 電 胆 1 R 1 及 R2之 值 並 不 需 要 彼 此 相 等 0 I 接 著 t 當 輪 人 信 號 Vi η 之 準 位 顧 示 一 低 於 V t η 之 低 準 1 1 -1 2- 1 1 1 I 木紙乐尺度i4川中阎网家標卑(CMS ) Λ4現格(210κ297公势) 嫂"部屮央標^局員工消费合作社印製 413813 A7 _ B7__ 五、發明説明(11 ) 位時,則高準位等待檢測器5之PMOS P4顯示一専通狀 態,則足K高於由高電阻器R 2所供應電流之電流被竓供 應*使得電源供應斷接信號S6圼等於電源供懕電壓Vcc 之值。同時,低準位等待檢測器4之NMOS H5係於關閉 之狀態中,而電源供應斷接信號S5係由高電阻U控制於 電源供應電壓Vcc之值。於此例中,由差動放大器2所 消耗之電滾為零係因為,由於PMOS P3係關閉(of f )而 HMOS N3係専通(on),故所烘應之電流由PHOS P3所中斷。 因為用於開關之PHOS P3及NMOS N3係提供於差動放大 器,而檢測一等待電壓準位Μ產生電源供應斷接信號S5 及S6來控制ph〇S Ρ3及NMOS Ν3之準位檢測電路在此方式 中係配置於PMOS Ρ3及NMOS Ν3之前的電路鈒中,故電流 消耗之減少及活化與非活化間之開關控制可簡單地予以 實現。 接著,將說明本發明之第、二實施例。 參考第4(a)圃本發明之輸人第一鈒電路包含一差動 放大器2 ,以及一準位檢測電路6用Μ檢測是否輸入信 號Vin之準位侥一代表CMOS等待狀態之準位>乂產生電源 供應撕接信號S7及S8供開闞該差動放大器2於活化與非 活化之間。與第一實施例中之準位檢測電路3之结構相 較,該準位檢測電路6具有一簡化之结構,且包含一 PMOS P4·—高電阻器R3及一 NMOS N5串聯連接於電源供 應Vcc與接地GHD之間使得電源供應斷接信號S7及58可 抽取自择態電流R3之兩端。如第4<b)圖中所示,本發明 - 1 3 - 本紙乐尺度適用中®闽家標羊(('NS 1 : 公年) : J--------訂-------梭 ·· (請尤閱讀背而之注意事項再填·"'?本頁) A7 413813 B7 五、發明説明(12 ) 電路1之輸人信號-電流之消耗特性係實質地相類似於 第3(b)圖之特性,但相異的是其中本電路1消除了極低 電流Is。 本發明電路之作業將說明如下。 首先,當輸人信號Vin之準位高於(Vcc-Vtp)時,準 位檢測電路6之PMOS P4顯示一關閉狀態而NMOS H5顯示 一導通Un)狀態。因此,電源供應斷接信號S7被控制於 接地(GND),且同時,電源供應斷接信號S8由高電胆器 R3控制於接地(GND)。所Μ ,雖然於此例中之作業作係相 同於上述之準位檢測電路3 ,但PHOS Ρ 4惊於關閉(off) 之狀態中,故電流消耗滅少到零。 當輸入信號V U之準位低於Vtn時,因為PMOS P4顯 示一導通吠態而NMOS N5顯示一關閉狀態,故電源供應 斷接信號S8被控制於Vcc ,且同時,電源供應斷接信號 S7由高電阻R3控制於Vcc 。所M,雖在此例中之作業亦 像相同於上述之準位檢測電路3之作業,由於PMOS P4 係於一關閉狀態,故電流之消耗減少至零。 當輸人信號VU之準位係於(Vcc-Vtp)與Vtn之間的 中間準位時,由於準位檢測電路6之PHOS P4及HMOS N5 二者顯示一導通狀態,故電源供應斷接信號S8賴由流經 高電姐R3之電流而控制於Vcc ,而電源供應斷接信號S7 被控制於G K D 。所Μ,雖然於此例中之作業亦相同於準 位檢測電路之作業,此例中之電流消耗係一預定電流la 其係流經高電阻R3及由準位檢測電路6所消耗之極低電 ~ 1 4 _ 本纸乐尺度適川中阈W家標卑(t'NS ) Λ4坭格(2Ι〇κ297公楚) I------訂-------ή‘ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 轉來.部屮央標準局Μ-χ消贽合作社印繁 413813 A7 B7 ®濟部中央標準局員工消"合作社印" 五、發明説明 ( 14 ) I 1 電 流 之 消 耗 為 電 « 類 U 於 第 4(b) 圖 之 所 示 〇 1 ! 當 輪 入 信 號 Vi Π 之 準 位 具 有 中 間 準 位 時 f 也 就 是 說 1 1 , 當 輸 人 信 號 vi Ω 具 有 準 位 於 (V C C -V t P ) 與 V t η 之 間 讀 1 先 1 時 9 準 位 檢 測 電 路 6 之 電 源 供 應 斷 接 信 號 S7 具 有 GND (接 間 讀 1 地 ) 之 準 位 而 電 源 供 m 斷 接 信 號 S8具 有 Vc C 之 準 位 0 於 背 1 1 之 1 此 例 中 * 由 於 差 動 放 大 器 7 之 PH0S P3及H H0S Ν3 二 者 像 注 意 1 J 於 導 通 (on) 之 狀 態 中 * 差 動 放 大 器 7 輸 出 —- 輸 出 信 號 項 再 I Vo u t 來 響 gtff 懕 輸 人 信 號 V i η 之 準 位 0 尤 其 » 若 輸 人 信 號 填 % 本 1 vi η 之 準 位 高 於 參 考 電 壓 Vr 0 f 時 , 則 輸 出 信 號 Vo u t 顯 示 買 1 1 高 準 位 * 但 若 輸 人 信 號 V i n 低 於 參 考 電 壓 V r e f時 * 則 輸 1 1 出 信 號 Vo u t 顯 示 低 準 位 〇 因 而 t 電 流 消 耗 為 — 預 定 電 流 1 I 值 la其 係 由 準 位 檢 測 電 路 6 之 高 電 阻 R3所 消 竓 之 極 低 電 ! 訂 流 與 供 PM0S P 5之恆常電流作業用之穩態電流之總和, 1 類 U 於 第 4(b) 圖 中 所 示 〇 1 因 為 本 發 明 第 三 實 施 例 ps 取 代 第 二 實 施 例 中 形 成 微 分 1 放 大 器 之 PH0S 及 KH0S 所 以 可 取 得 第 實 腌 例 之 结 果 〇 1 ί 接 著 » 參 照 第 6 圖 說 明 其 中 修 飾 了 第 ^— 實 施 例 中 之 準 位 檢 測 電 路 3 之 第 四 實 施 例 〇 1 1 本 發 明 之 準 位 檢 測 電 路 3 包 含 了 對 於 第 —- 質 胞 例 中 之 1 ! 低 準 位 等 持檢测益· 4 及 高 準 位 等 待 檢 測 器 5 之 修 飾 » 1 I Μ 及 採 用 了 PH0S P6及N H0S K 6 其 接 收 供 應 至 其 閘 極 之 1 1 G Ν D 及 Vc C 而 分 別 地 取 代 了 高 電 阻 器 R 1 R' R2 〇 具 有 相 類 1 1 似 於 高 電 m 器 R 1 反 R2 之 小 電 流 容 量 之 電 晶 體 被 利 用 於 1 I PM0S P6及N M0S N6 Ο 1 1 -1 6- 1 1 1 1 本紙仿尺度漣用中闽因家標苹(('NS ) 格(2!(>χπ7公;ί ) 413813 A7 B7 五、發明説明(17 ) 當輸入信號V i ti之準位係一中間準位時,也就是說, 當輸人信號Vin之準位高於(Vcc-Vtp)但低於Vtn時, 準位檢剷電路6之PMOS P4及HHOS N5二者顯示一導通 (on)狀態。所以,PHOS P7及NMOS N7之電源供應相互取 消,及電源供應斷接信號S8被控制於Vcc而電源供應斷 接信號S 7則控制於G H D (接地)。因而,準位檢測電路6 之作業類似於第二實施例中之檢測電路之作業。於此例 中之電流消耗偽一預定電流值la其係由準位檢測電路6 之PMOS P7及NMOS N7所消耗之極低電流與差動放大器2 之NMOS K4之S態電流之縴和,類似於第4(b)圖中所示。 應理解的是,本文中所揭示之"半導體裝置用輸人第 一级電路”之寒化及修飾將呈明顯於精於此項之技術者 ,所有此等修飾及變化均含於附錄之申請專利範圍之範 噶之内。 主要元件符號說明 2 差動放大器 3 準位檢測電路 4 低準位等待檢測器 經满部中决標準局日Ϊ;消贽合作社印^ (誚先間讀背而之注意事項再填.K.本頁) K; 5 高準位等待檢測器 6 準位檢測電路 7 差動放大器 -19- 本紙张及度過川中闷丨句象標卑(rNS ) 你(21() X 2町公楚)

Claims (1)

  1. 413813^ fv r A8 B8 C8 D8 第87 1 0 1 067號「半導體裝置用輸入第一級電路」 (88年12月 六申請專利範圍: 經濟部中失榱隼苟員Η消費合作,tl印賢 1. 一種半導體裝 大器,用以比 人信號 路,用 電源供 電路產 差動放 2 .如申請 路,其 比較該 用Μ接 根據該 3 .如申請 路,其 輸人鈒 電壓為 4 .如申請 路,其 該差 其形成 其形成 由電源 其以供 ,及另 置用輸入第一級電路,包含: 較一輸入信號與一參考電壓及 專利案 10日修正) 一差動放 放大該輸 位檢測電 考電壓間之電壓差;/从及一準 該輸入信號之一預定電壓準位而產生一 應斷接信號用於該差動放大器,當該準位檢剷 生一電源供應斷接信號時會停止電源供應至該 與該參 Μ檢測 大器。 專利範 中該差 輸人信 收該電 輸人信 專利範 中該準 電晶體 圍第1項之半導體裝置用輸入第一級電 動放大器含有:差動配對之電晶體用Μ 號與該參考電壓;以及一開關電晶體, 源供應斷接信號來控制該電源供應,及 號而開關於活化與非活化之間。 圍第1項之半導體裝置用輸人第一级電 位檢測電路含有該輸人信號被輸入之一 ,且根據一 Μ該輸人級電晶體之一臨限 主之電壓值來產生該電源供應斷接信 專利範圍第1項之半導體裝置用輸入 中 動放大器含有一配對之Ν通道MOS電 一差動配對.一配對之Ρ通道M0S電 一電流鏡電路,一配對之電源供應開 供應斷接信號所控制,一 dc (直流)電 應一偏壓電— NH0S由該dc電源供 一 dc電源供應用以供應用於差動比較 號。 第一级電 晶體(HM0S) 晶體(Ρ Μ 0 S ) 關電晶體 源供應用 應所控制 之該參考 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 413813^ fv r A8 B8 C8 D8 第87 1 0 1 067號「半導體裝置用輸入第一級電路」 (88年12月 六申請專利範圍: 經濟部中失榱隼苟員Η消費合作,tl印賢 1. 一種半導體裝 大器,用以比 人信號 路,用 電源供 電路產 差動放 2 .如申請 路,其 比較該 用Μ接 根據該 3 .如申請 路,其 輸人鈒 電壓為 4 .如申請 路,其 該差 其形成 其形成 由電源 其以供 ,及另 置用輸入第一級電路,包含: 較一輸入信號與一參考電壓及 專利案 10日修正) 一差動放 放大該輸 位檢測電 考電壓間之電壓差;/从及一準 該輸入信號之一預定電壓準位而產生一 應斷接信號用於該差動放大器,當該準位檢剷 生一電源供應斷接信號時會停止電源供應至該 與該參 Μ檢測 大器。 專利範 中該差 輸人信 收該電 輸人信 專利範 中該準 電晶體 圍第1項之半導體裝置用輸入第一級電 動放大器含有:差動配對之電晶體用Μ 號與該參考電壓;以及一開關電晶體, 源供應斷接信號來控制該電源供應,及 號而開關於活化與非活化之間。 圍第1項之半導體裝置用輸人第一级電 位檢測電路含有該輸人信號被輸入之一 ,且根據一 Μ該輸人級電晶體之一臨限 主之電壓值來產生該電源供應斷接信 專利範圍第1項之半導體裝置用輸入 中 動放大器含有一配對之Ν通道MOS電 一差動配對.一配對之Ρ通道M0S電 一電流鏡電路,一配對之電源供應開 供應斷接信號所控制,一 dc (直流)電 應一偏壓電— NH0S由該dc電源供 一 dc電源供應用以供應用於差動比較 號。 第一级電 晶體(HM0S) 晶體(Ρ Μ 0 S ) 關電晶體 源供應用 應所控制 之該參考 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 413813 ABCD 經濟中央標準局員工消費合作社印聚 x、申請專利範圍 1 1 電 壓 1 1 1 該 準 位 檢 測 電 路 含 有 低 準 位 等 待 檢 m 器 用 以 撿 測 1 I 該 輸 入 信 號 之 . 低 準 位 t 及 一 Λ 準 位 等 待 撿 m 器 闬 以 r·—\ 1 ! Ιαλ. ϋ.<] 該 輸 入 信 號 之 ___ 局 準 位 先 閱 1 讀· J I 該 低 準 位 等 待 檢 測 器 含 有 該 輪 入 信 號 被 m 入 之 一 輸 背 ιέ 1 之 1 入 级 電 晶 體 且 當 撿 出 該 _ 入 信 號 之 準 位 傜 低 於 該 低 注 I 意 [ 準 位 等 待 撿 測 器 之 該 輸 入 級 電 晶 體 之 該 臨 限 電 壓 時 ) 事 項 [ | 再 1 I 産 生 — 將 傳 送 至該差動放 大 器 之 該 等 軍 源 供 應 開 關 電 4 1 馬 晶 ja物 體 之 的 電 m 供 m 斷 接 信 號 1 頁 i 該 局 準 位 等 待 撿 測 器 含 有 該 輸 入 信 號 被 輸 入 之 一 輸 1 i 入 级 電 晶 體 Λ 目. 當 檢 出 該 入 信 號 之 準 位 係 以 一 於 I I 該 電 源 供 應 tTf 电 壓 減 去 該 局 準 位 等 待 撿 測 器 之 該 輸 入 級 I 1 m 晶 體 之 該 臨 限 電 壓 之 局 準 位 時 1 産 生 另 一 將 傳 送 至 η 1 該 差 動 放 大 器 之 另 一 电 源 供 應 開 關 電 晶 體 之 電 源 供 應 1 1 斷 接 信 號 〇 1 1 δ .如 申 m 專 利 Λ·»*- 圍 /ρ*τ- 4 項 之 半 導 s.m nw 裝 置 用 输 入 第 一 级 電 1 1 路 其 中 該 準 位 檢 測 電 路 含 有 * 低 準 位 等 待 撿 Μ 器 , 形 成 一 Ν Μ 0 S其接 供 應 至 其 閘 極 之 該 輸 入 信 號 及 1 1 一 高 電 阻 器 m 連 接 於 該 源 供 應 VL^· 與 該 接 地 間 之 該 1 I Κ Η ns ! 以 及 ..一 高 準 位 等 待 檢 測 器 1 形 成 商 — PMOS其接 1 I 收 烘 應 至 其 閛 極 之 該 輸 入 信 號 及 另 高 電 阻 器 串 聯 連 1 1 接 於 電 源 供 應 與 該 接 地 間 之 IS P Η Q S 〇 1 I 6 如 請 專 利 範 圍 第 4 項 之 半 導 體 装 置 用 輸 入 第 一 级 電 1 I 路 5 其 中 該 準 位 撿 測 電 路 -2 含 有 Ρ Κ 0 S 高 電 P0 器 及 i i i I 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4规格(21〇X 297公锌) 413813 ABCD 六、申請專利範圍 一 NMOS,串聯連接於該電源供應與該接地之間,使得 兩電源供應斷接信號可抽取自該高電阻器之相對兩端。 7. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置用輸人第一趿電 路,其中該差動放大器係由一配對之一PMOS其接收供 應至其閘搔之該輸人信號及另一 PMOS其接收烘應至其 閘極之該參考電壓所組成。 8. 如申請專利範圍第6項之半導體裝置用輸入第一级電 路,其中該準位檢測電路之該髙電阻係由一低電流容 量之PMOS其接收供懕至其閘極之接地電壓及一低電流 容量之NMOS其接收供應至其閘極之電源供應電壓所組 成。 L--„------1------#-------ii (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Λ4·!ίΑ . 2U1 .、广公舞)
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100554112B1 (ko) 1997-05-30 2006-02-20 미크론 테크놀로지,인코포레이티드 256 메가 다이내믹 랜덤 액세스 메모리
EP1014547A3 (en) * 1998-12-21 2000-11-15 Fairchild Semiconductor Corporation Low-current charge pump system
JP2003198472A (ja) * 2001-12-21 2003-07-11 Mitsubishi Electric Corp 直流バイアス制御回路、光受信器及び直流バイアス制御方法
EP1351391A1 (en) * 2002-04-02 2003-10-08 Dialog Semiconductor GmbH Dynamic biasing cuicuit for continuous time comparators
KR100500928B1 (ko) * 2002-06-29 2005-07-14 주식회사 하이닉스반도체 스위칭포인트 감지회로 및 그를 이용한 반도체 장치
KR100857852B1 (ko) * 2002-07-19 2008-09-10 주식회사 하이닉스반도체 데이터신호의 구간 감지회로
US20060000814A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Bo Gu Laser-based method and system for processing targeted surface material and article produced thereby
JP5193806B2 (ja) * 2008-10-31 2013-05-08 富士通テン株式会社 コンパレータ回路および電子機器
US8766696B2 (en) * 2010-01-27 2014-07-01 Solaredge Technologies Ltd. Fast voltage level shifter circuit
US9882552B2 (en) 2015-09-25 2018-01-30 International Business Machines Corporation Low power amplifier

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63281516A (ja) * 1987-05-14 1988-11-18 Fujitsu Ltd Ic保護回路
JPH02265098A (ja) * 1989-04-05 1990-10-29 Seiko Epson Corp 半導体記憶装置
JPH03173289A (ja) * 1989-12-01 1991-07-26 Toshiba Corp 最大値/最小値回路
US5077491A (en) * 1990-11-30 1991-12-31 Motorola, Inc. Low standby current comparator having a zero temperature coefficient with hysterisis
US5557221A (en) * 1992-06-15 1996-09-17 Fujitsu Limited Semiconductor integrated circuit with input/output interface adapted for small-amplitude operation
JPH06260845A (ja) * 1993-03-04 1994-09-16 Fujitsu Ltd 差動入力型受信回路
KR0133023B1 (ko) * 1993-12-17 1998-04-16 김주용 반도체 증폭기 전원 자동 차단 회로
FI97262C (fi) * 1994-10-03 1996-11-11 Nokia Mobile Phones Ltd Tulosignaalin kynnysarvon ylityksen virtaa säästävä ilmaisu
US5726592A (en) * 1995-12-18 1998-03-10 International Business Machines Corporation Self biased low-voltage differential signal detector
KR100190763B1 (ko) * 1995-12-29 1999-06-01 김영환 차동 증폭기
FR2750240B1 (fr) * 1996-06-20 1998-07-31 Sgs Thomson Microelectronics Generateur de reference de tension

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