DE3620225A1 - Blindwortleitungstreiberstromkreis fuer einen dynamischen mos-ram - Google Patents
Blindwortleitungstreiberstromkreis fuer einen dynamischen mos-ramInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Blindwortleitungstreiberschaltkreis
für einen dynamischen MOS-RAM.
In einem dynamischen MOS-RAM vom Eintransistortyp entspricht das
Gespeichertsein oder Nichtgespeichertsein einer Ladung in dem
MOS-Kondensator der Information "1" oder "0".
Die Struktur einer herkömmlichen Speichermatrix eines dynamischen
MOS-RAM ist in Fig. 3 gezeigt. In der Figur bezeichnet 1 eine
Speicherzelle, die aus einem die Kapazität C s aufweisenden Speicherkondensator
und aus einem MOS-Transistor aufgebaut ist. Ein
Spannungssignal, das von der Speicherzelle an einen Lesesignalverstärker
2 übertragen wird - es erscheint nämlich eine Signalspannung
auf einer Bitleitung BL oder auf einer Bitleitung -
wird bestimmt durch das Verhältnis des Betrages einer in dem
Speicherkondensator gespeicherten Signalladung Q s zu der Streukapazität
C b der Bitleitung. Angenommen, daß die in den Speicherkondensator
eingeschriebene Spannung auf Quellenspannungspegel
V cc (V) ist, wenn die Information "1" ist, und daß die Spannung
auf Massepegel 0(V) ist, wenn die Information "0" ist, so wird
die Differenz ΔV zwischen der Signalspannung von "1" und "0"
wie folgt dargestellt: Δ V = C s V cc /(C s + C b ). Die Information
"1" oder "0" wird bestimmt durch einen Vergleich zwischen der
Signalspannung V cc (V) oder 0(V) und der aus der Blindzelle 4 ausgelesenen
Bezugsspannung im Lesesignalverstärker 2. Daher ist die
Blindzelle 4 so aufgebaut, daß sie die Hälfte des Kapazitätswertes
C s /2 des Speicherkondensators als Blindkapazität aufweist, so
daß immer 0(V) eingeschrieben wird.
Der Betrieb einer herkömmlichen Speicherzelle wird unter Bezugnahme
auf die Struktur der Fig. 3 und auf ein Diagramm der Wellenformen
in Fig. 4 beschrieben. Zunächst wird entsprechend einer Adresseneingabe
und einer Vielzahl von X-Dekodern 5 ein X-Dekoder ausgewählt,
und entsprechend einem Signal X0, welches ein Hilfsdekodiersignal
eines Wortleitungstreibersignales X ist, wird wahlweise
eine Wortleitung WL 0 mittels eines Worttreibers 7 angetrieben
(hier wird ein Beispiel beschrieben, in dem eine Wortleitung
WL 0 ausgewählt wird).
In diesem Fall wird gleichzeitig eine Blindwortleitung DWL 0 durch
einen Blindworttreiber 9-2 angetrieben. Folglich wird die in dem
Speicherkondensator gespeicherte Information an die Bitleitung
BL übertragen, während die in dem Blindkondensator gespeicherte
Information an die Bitleitung übertragen wird. Ein feiner Potentialunterschied
zwischen den beiden Informationen wird
differentiell verstärkt durch den Lesesignalverstärker 2. Ein
aktiver Erneuerungsschaltkreis 10, der mit dem Lesesignalverstärker
2 verbunden ist, erneuert die abgefallene Spannung der Bitleitung
auf der Seite des hohen Pegels, die erzeugt wird, während der
differentiellen Verstärkung, auf den Pegel der Quellenspannung
V cc . Währenddessen schreibt ein Signal DR , das ein Blindrücksetzsignal
ist, 0(V) in den Blindkondensator, ein Signal WR , das ein
Wortrücksetzsignal ist, entlädt die Spannung der wahlweise angetriebenen
Wortleitung am Ende des Speicherzyklus.
In einer herkömmlichen Struktur, wie oben beschrieben, wird von
der Kapazität des Blindkondensators der Blindzelle 4 gefordert,
daß sie halb so groß ist wie die Kapazität des Speicherkondensators.
Wenn daher ein eine große Speicherkapazität aufweisender
Speicher durch Abnahme der Größe der einzelnen Zellen auf dem
Chip und daher durch eine steigende Anzahl der Zellen auf dem
Chip verwirklicht werden soll, so ist es schwierig, die Blindkondensatoren
zu konstruieren. Darüber hinaus legt die Größe der
Blindzellen 4 den Grad der Integration des Speichers fest, was
zu einem Mißstand führt, der die Verwirklichung eines Speichers
von hoher Dichte hemmt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Blindwortleitungstreiberschaltkreis
zu schaffen, bei dem die Konstruktion der entsprechenden
Blindkondensatoren nicht die Verwirklichung eines Speichers
mit hoher Dichte hemmt.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Blindwortleitungstreiberschaltkreis
der oben beschriebenen Art mit den Merkmalen des Kennzeichens
des Anspruchs 1.
Gemäß der Erfindung müssen daher die Kapazitätswerte der Blindkondensatoren
in den Blindzellen nicht halb so groß sein wie die
Kapazitätswerte der Speicherkondensatoren in der Speicherzelle,
wodurch das Problem vermieden wird, daß der Integrationsgrad des
Speichers durch die Größe der Blindzelle festgelegt wird. Gemäß
der Erfindung kann der Integrationsgrad des Speichers festgelegt
werden durch die Größe der Speicherzelle selbst. Da nämlich die
Speicherzelle mit einem minimalen Muster gebildet werden kann,
kann der Integrationsgrad des Speichers gesteigert werden.
Der erfindungsgemäße Blindworttreiber gebraucht den gleichen Schaltkreis
wie der Worttreiber und ist auf die gleiche Weise konstruiert
wie der Worttreiber, so daß die Signalübertragungseigenschaft
der Wortleitung und der Blindwortleitung einheitlich gemacht werden
kann, woraus ein stabiler Betrieb des Speichers hervorgeht.
Die Erfindung schafft weiterhin den Vorteil, daß sogar dann, wenn
die endgültige Größe des Kondensators während des Fertigungsprozesses
ungenau wird, genau die halbe Bezugsspannung erzeugt
werden kann durch Abgleichung des Blindkondensators. Weiterhin
wird die Blindwortleitungssteuerung zum Anheben der nicht gewählten
Blindwortleitung angetrieben mit dem wirksam getrennten Blindworttreiber,
so daß der Betrieb des Speichers nicht ungünstig
beeinflußt wird.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich
aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines dynamischen MOS-RAM,
welches einen Blindwortleitungstreiberschaltkreis
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist;
Fig. 2 einen Ablaufplan der Wellenformen zur Beschreibung
des Betriebes des Blindwortleitungstreiberschaltkreises
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines dynamischen
MOS-RAM, der einen herkömmlichen Blindwortleitungstreiberschaltkreis
aufweist; und
Fig. 4 einen Ablaufplan der Wellenformen zur Beschreibung
des Betriebes eines herkömmlichen dynamischen MOS-RAM.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die Figuren beschrieben.
Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild einer Speicherzelle gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 ist ein den Betrieb
der Speicherzelle von Fig. 1 beschreibender Ablaufplan der Wellenformen.
Die Wellenformen der Fig. 2 stellen den Fall dar, in dem
beispielsweise die Wortleitung WL 0 ausgewählt ist. In dieser Ausführungsform
ist der Betrieb der Speicherzelle ähnlich dem der
oben beschriebenen herkömmlichen Speicherzelle, dessen Beschreibung
wird daher weggelassen.
In dem erfindungsgemäßen Schaltkreis sind Blindwortleitungssteuerungen
11 mit den Enden der Blindwortleitungen DWL 0 bzw.
DWL 1 verbunden. Ein Hilfsdekodiersignal X0 oder X1, welches
dem an den Blindworttreiber 9-3 und 9-4 eingegebenen entgegengesetzt
ist, und ein Blindsetzsignal DS zum Schreiben der Bitleitungsinformation
in die nicht ausgewählten Blindzellen werden
an jeder der Blindwortleitungssteuerungen 11 eingegeben. Das
Blindsetzsignal DS erreicht einen hohen Pegel, nachdem der Lesesignalverstärker
10 aktiviert worden ist, und es fällt fast
gleichzeitig mit dem Wortleitungstreibersignal X auf niedrigen
Pegel ab. Die der ausgewählten Blindzelle 4 entsprechende Bitleitungsinformation
wird durch dieses Blindsetzsignal DS in die
nicht ausgewählte Blindzelle 4 geschrieben.
Der in der Blindzelle 4 enthaltene Blindkondensator ist so angepaßt,
daß er den gleichen Kapazitätswert C s hat wie der Speicherkondensator.
Die den logischen Signalen "1" und "0" entsprechenden
elektrischen Ladungen, die in die zwei Blindkondensatoren eingeschrieben
werden, werden durch das Blindabgleichungssignal DE
auf die Hälfte der Bezugsladung der Signalladung der Speicherzelle
abgeglichen, bevor die Wortleitung (Blindwortleitung) angetrieben
wird. Das Blindabgleichungssignal DE nimmt nämlich seinen hohen
Pegel an, um die Blindkondensatoren abzugleichen, wenn die Signale
aller Leitungen auf niedrigem Pegel sind.
In dieser Ausführungsform wird ein Blindsetzsignal an die
Blindworttreiber 9-3 bzw. 9-4 eingegeben, welches auf hohem Pegel
ist zum Zeitpunkt des Ansteigens der Wortleitung WL (und der Blindwortleitung
DWL), welches auf niedrigen Pegel fällt, bevor das
Blindsetzsignal DS ansteigt, und welches auf niedrigem Pegel
bleibt, während das Blindsetzsignal DS auf hohem Pegel bleibt.
Demgemäß wird die nicht ausgewählte Blindzelle 4 von der Leitung
des Signals X 1 bei dem Blindworttreiber 9-3 durch das Blindsetzsignal
getrennt, so daß das Signal mit hohem Pegel auf der
Blindwortleitung DWL 1 davon abgehalten wird, die Leitung des Signals
X 1 zu beeinflussen.
Claims (9)
1. Blindwortleitungstreiberschaltkreis für einen dynamischen
MOS-RAM, der die Speicherzelleninformation "1" oder "0" bestimmt
durch den Vergleich eines Ausgangssignals von einer Speicherzelle
(1) auf eine Bitleitung (BL, ) mit einer Ausgangsbezugsspannung
von einer Blindzelle (4) auf eine Bitleitung (BL, ),
gekennzeichnet durch
- ein Paar von Bitleitungen (BL, );
- ein Paar von Blindzellen (4), von denen jede einen Blindkondensator
aufweist von der gleichen Größe wie ein Speicherkondensator;
- ein Paar von Blindwortleitungen (DWL 0, DWL 1), die mit jeder
der Blindzellen (4) verbunden sind, zur Auswahl von einer der
beiden Blindzellen (4);
- einen Blindworttreiber (9-3, 9-4), der mit einem Ende einer
jeden Blindwortleitung (DWL 0, DWL 1) verbunden ist, um wahlweise
eine der Blindwortleitungen anzutreiben;
- eine Blindwortleitungssteuerung (11), an die ein Hilfsdekodiersignal
(O XO ,O X1), welches entgegengesetzt dem an den Blindworttreiber
(9-3, 9-4) eingegeben ist, und ein Blindsetzsignal
(O DS ) zum Schreiben der Bitleitungsinformation in eine nicht
gewählte Blindzelle eingegeben wird; und
- eine Abgleichsignal-Ausgabevorrichtung, die mit einer jeden
des Paares der Blindzellen (4) verbunden ist, und die ein Signal
zum Abgleichen der beiden Blindzellen ausgibt, um die Bezugsladung
zu erhalten, die gleich der Hälfte des Signalladungsbetrages
ist, bevor die Blindwortleitung (DWL 0, DWL 1) angetrieben
wird.
2. Blindwortleitungstreiberschaltkreis für einen dynamischen MOS-
RAM gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Blindsetzsignal () an den Blindwortleitungstreiber (9-3,
9-4) eingegeben wird, und welches auf hohem Pegel ist zu dem Zeitpunkt,
wenn die Blindwortleitung (DWL 0,DWL 1) angehoben wird, und
welches auf niedrigen Pegel abfällt, bevor das Blindsetzsignal
(O DS ) ansteigt, zum Abtrennen der nicht gewählten Wortleitung,
um das Signal der nicht gewählten Blindwortleitung daran zu
hindern, andere Signalleitungen zu beeinflussen.
3. Blindwortleitungstreiberschaltkreis für einen dynamischen
MOS-RAM gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Blindwortleitungssteuerung (11) mit dem anderen Ende eines
jeden Blindworttreibers (9-3,9-4) verbunden ist.
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