DE4344678A1 - Halbleiterspeichervorrichtung mit einem verbesserten Datenübertragungsschaltkreis - Google Patents
Halbleiterspeichervorrichtung mit einem verbesserten DatenübertragungsschaltkreisInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiterspeichervorrichtung
mit einem Datenübertragungsschaltkreis zum Übertragen von Daten, die
aus Speicherzellen über Datenübertragungsleitungen zu einem Ausgangs
puffer ausgelesen werden, und insbesondere eine Halbleiterspeicher
vorrichtung mit einem verbesserten Datenübertragungsschaltkreis zur
Verbesserung der Daten-Lesezeit.
Allgemeine Halbleiterspeichervorrichtungen wie beispielsweise DRAM
(Direct Random Access Memory = dynamischer Direktzugriffsspeicher)
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory = löschbarer program
mierbarer Festwertspeicher), SRAM (Static Random Access Memory = sta
tischer Direktzugriffsspeicher) haben eine Datenübertragungsleitung
zum Übertragen von aus einer Vielzahl von Speicherzellen zu einem
Ausgangspuffer ausgelesenen Daten. Da die Datenübertragungsleitung
in Form einer relativ langen Länge zum Empfangen von Daten aus der
Vielzahl von Speicherzellen ist, hat sie eine kapazitive Impedanz und
eine Widerstands-Impedanz. Die Widerstands-Impedanz der Datenüber
tragungsleitung erhöht die Spannung des zu dem Ausgangspuffer zu
übertragenden Datensignals. Die kapazitive Impedanz der Datenüber
tragungsleitung verzögert das zu dem Ausgangspuffer zu übertragende
Datensignal. Die hohe Spannung des Datensignals und die Verzögerung
des Datensignals läßt einen Treiber, der zwischen der Datenübertra
gungsleitung und der Speicherzelle angeschlossen ist, einen Transi
stor mit einer großen Kanalbreite aufweisen, und veranlaßt, daß die
Speicherzellen der Halbleiterspeichervorrichtung in mehrere Blöcke
getrennt sind. Das Blockbilden der Speicherzellen reduziert den
Leistungsverbrauch der Halbleiterspeichervorrichtung, und der Tran
sistor mit der großen Kanalbreite verbessert die Lesegeschwindigkeit
der Halbleiterspeichervorrichtung. Jedoch fügt der in der
herkömmlichen Halbleiterspeichervorrichtung enthaltene Transistor mit
einer großen Kanalbreite eine parasitäre kapazitive Impedanz zu der
Datenübertragungsleitung hinzu, wodurch die Datenübertragungsge
schwindigkeit von der Speicherzelle zu dem Ausgangspuffer und die
Lesegeschwindigkeit der Halbleiterspeichervorrichtung beschränkt
werden. Das obige Problem der herkömmlichen Halbleiterspeichervor
richtung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.
Fig. 1 stellt eine herkömmliche Halbleiterspeichervorrichtung mit
ersten bis n-ten Speicherblöcken 10 bis 14 dar, die gemeinsam an eine
Basisdatenübertragungsleitung 11 und eine Komplementärdatenübertra
gungsleitung 13 angeschlossen sind. Jeder der ersten bis n-ten Spei
cherblöcke 10 bis 14 enthält j Speicherzellenanordnungen, von denen
jede aus i Speicherzellen zum Speichern von Daten, i Datenübertra
gungsstufen zum Übertragen von Daten aus Speicherzellen der j Spei
cherzellenanordnungen zu den Basis- und Komplementärdatenübertra
gungsleitungen, i Basisblockdatenleitungen zum Übertragen von aus
jeder Speicherzelle der j Speicherzellenanordnungen zu den i Da
tenübertragungsstufen ausgelesenen Basisdaten, und i Komple
mentärblockdatenleitungen zum Übertragen von aus jeder Speicherzelle
der j Speicherzellanordnungen zu den i Datenübertragungsstufen ausge
lesenen Komplementärdaten bestehen. Jeder der ersten bis n-ten Spei
cherblöcke 10 bis 14 besteht weiterhin aus i × j Leseverstärkern, die
jeweils mit den i × j Speicherzellen verbunden sind, zum Erfassen und
Verstärken von aus den Speicherzellen ausgelesenen Basis- und Komple
mentärdaten, i × j Daten-Umschalt-NMOS-Transistoren zum Umschalten
verstärkter Basisdaten von den i × j Leseverstärkern zu den i Basis
blockdatenleitungen, und i × j Daten-Umschalt-NMOS-Transistoren zum
Umschalten verstärkter Komplementärdaten von den i × j Lesever
stärkern zu den i Komplementärblockdatenleitungen. Jedoch wird zur
Vereinfachung der Beschreibung angegenommen, daß der i-te Speicher
block 12 besteht aus der j-ten Speicherzellenanordnung 16 und i Lese
verstärkern 22 bzw. 24, die mit i Speicherzellen der j-ten Speicher
zellenanordnung verbunden sind, i Daten-Umschalt-NMOS-Transistoren Q1
und Q3 zum jeweiligen Umschalten verstärkter Basisdaten von den i
Leseverstärkern 22 und 24 zu den i Basisblockdatenleitungen 15 und
17, i Daten-Schalt-NMOS-Transistoren Q2 und Q4 zum Umschalten
verstärkter Komplementärdaten von den Leseverstärkern 22 und 24 zu
den Komplementärblockdatenleitungen 19 und 21 und i Datenübertra
gungsstufen 18 und 20 zum jeweiligen Übertragen von Basis- und Kom
plementärdaten von den i Basis- und Komplementärblockdatenleitungen
15 bis 21 zu den Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen 11
und 13.
Die erste in dem j-ten Speicherblock 12 enthaltene Datenübertragungs
stufe 18 hat zwei PMOS-Transistoren Q5 und Q6, die in Antwort auf ein
erstes Vor-Lade-Freigabesignal PRO angesteuert werden, das über eine
erste Steuerleitung 23 zugeführt wird. Die zwei PMOS-Transistoren Q5
und Q6 werden eingeschaltet, um eine erste Versorgungsspannung Vcc
von einer ersten Versorgungsquelle Vcc zu ersten Basis- und Komple
mentärblockdatenleitungen 15 und 16 zuzuführen, wenn das Vor-Lade-
Freigabesignal PRC einen niedrigen Logikpegel hat (d. h. wenn der i-te
Speicherblock 12 ausgewählt ist). Die ersten Basis- und Komple
mentärblockdatenleitungen 15 und 19 werden auf denselben Spannungspe
gel wie die erste Versorgungsspannung Vcc vor-geladen, bis ein j-tes
Spalten-Freigabesignal CEj, das der zweiten Steuerleitung 25 zu
geführt wird, von einem niedrigen zu einem hohen Logikpegel geändert
wird, wie es in Fig. 2A gezeigt ist. Bei dem j-ten Spalten-Freigabe
signal CEj von hohem Logikpegel haben die in der ersten
Basisblockdatenleitung 15 erzeugten Basisdaten denselben Spannungspe
gel wie die erste Versorgungsspannung Vcc, wie es in Fig. 2B gezeigt
ist, wenn die erste Speicherzelle der j-ten Speicherzellenanordnung
16 "1" speichert. Gegensätzlich dazu wird, wenn die erste Speicher
zelle der j-ten Speicherzellenanordnung 16 "0" speichert, ein Basis
datensignal mit einem Spannungspegel Vcc-ΔV1, der durch die Impedanz
des NMOS-Transistors Q1 und des PMOS-Transistors Q5 spannungsgeteilt
ist, in der ersten Basisblockdatenleitung 15 erzeugt. Auch haben bei
dem j-ten Spalten-Freigabesignal CEj von hohem Logikpegel die in der
ersten Komplementärblockdatenleitung 19 erzeugten Komplementärdaten
denselben Spannungspegel wie die erste Versorgungsspannung Vcc, wenn
die erste Speicherzelle der j-ten Speicherzellenanordnung 16 "0"
speichert. Wenn die erste Speicherzelle der j-ten Speicherzellenan
ordnung 16 "0" speichert, wird ein Komplementärdatensignal mit einem
Spannungspegel Vcc-ΔV1, der durch die Impedanz des NMOS-Transistors
Q2 und des PMOS-Transistors Q6 spannungsgeteilt ist, in der ersten
Komplementärblockdatenleitung 19 erzeugt.
Die erste Datenübertragungsstufe 18 hat zusätzlich einen NMOS-Tran
sistor Q11, der das erste Verstärkungs-Freigabesignal AE1 über eine
dritte Steuerleitung 27 empfängt, und einen Bit-Leseverstärker 26,
der durch den NMOS-Transistor Q11 angesteuert wird. Wenn das erste
Verstärkungs-Freigabesignal AE1 einen hohen Logikpegel hat, wie es in
Fig. 2C gezeigt ist, wird der NMOS-Transistor Q11 eingeschaltet, um
dem Bit-Leseverstärker 26 die zweite Versorgungsspannung GND von der
zweiten Versorgungsquelle GND zuzuführen. Während die zweite Versor
gungsspannung GND über den NMOS-Transistor Q11 zugeführt wird, inver
tiert und verstärkt der Bit-Leseverstärker 26 Basis- und
Komplementärdatensignale von den ersten Basis- und Komplementärblock
datenleitungen 15 und 19 und führt die invertierten und verstärkten
Basis- und Komplementärdatensignale jeweils den ersten und zweiten
Invertern 28 und 30 zu. Die in dem Bit-Leseverstärker 26 erzeugten
Basisdaten haben einen hohen Logikpegel, wie es in Fig. 2D gezeigt
ist, wenn "0" in der ersten Speicherzelle der j-ten Speicherzellenan
ordnung 16 gespeichert ist. Die invertierten und verstärkten Komple
mentärdaten haben einen hohen Logikpegel, wie es in Fig. 2D gezeigt
ist, wenn "0" in der ersten Speicherzelle der j-ten Speicherzellenan
ordnung 16 gespeichert ist. Der erste Inverter 28 invertiert das
invertierte und verstärkte Basissignal von dem Bit-Leseverstärker 26
und führt das invertierte Signal Drain-Anschlüssen des PMOS-Tran
sistors Q7 und des NMOS-Transistors Q8 zu, die einen parallelen
Schaltkreis bilden. Der PMOS-Transistor Q7 führt die Basisdaten von
dem ersten Inverter 28 der Basisdatenübertragungsleitung 11 in Ant
wort auf das erste Datenausgangs-Freigabe-Balkensignal DOEB1 von
niedrigem Logikpegel zu, das seinem Gate-Anschluß von der vierten
Steuerleitung 29 zugeführt wird. Der NMOS-Transistor Q8 führt das
Basisdatensignal von dem ersten Inverter 28 der Basisdatenübertra
gungsleitung 11 in Antwort auf das erste Datenausgangs-Freigabesignal
DOE1 von hohem Logikpegel zu, wie es beispielsweise in Fig. 2E zu
sehen ist, das seinem Gate-Anschluß von der fünften Steuerleitung 31
zugeführt wird. Zwischenzeitlich invertiert der zweite Inverter 30
das von dem Bit-Leseverstärker 26 zugeführte invertierte und
verstärkte Komplementärdatensignal und führt das invertierte Signal
den Drain-Anschlüssen des PMOS-Transistors Q10 und des NMOS-Tran
sistors Q9 zu, die einen parallelen Schaltkreis bilden. Der
PMOS-Transistor Q10 führt ein Komplementärdatensignal von dem dritten
Inverter 30 der Komplementärdatenübertragungsleitung 13 in Antwort
auf ein erstes Datenausgangs-Freigabe-Balkensignal DOEB1 von niedri
gem Logikpegel zu, das seinem Gate-Anschluß von der vierten Steuer
leitung 29 zugeführt wird. Der NMOS-Transistor Q9 führt das
Komplementärdatensignal von dem zweiten Inverter 30 der Komple
mentärdatenübertragungsleitung 13 in Antwort auf das erste
Datenausgangs-Freigabe-Signal DOE1 von hohem Logikpegel zu, das sei
nem Gate-Anschluß von der fünften Steuerleitung 31 zugeführt wird.
Als Ergebnis übertragen die vier NMOS-Transistoren Q7 bis Q11 die
Basis- und Komplementärdaten von dem ersten und dem zweiten Inverter
28 und 30 zu den Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen 11
und 13, wie es in Fig. 2F gezeigt ist.
Zwischenzeitlich arbeitet die i-te Datenübertragungsstufe 20, um
Basis- und Komplementärdatensignale von den i-ten Basis- und Komple
mentärblockdatenleitungen 17 und 21 zu den Basis- und Komplementär
datenübertragungsleitungen 11 und 13 zu übertragen. Um dies durch
zuführen hat die i-te Datenübertragungsstufe 20 einen Bit-Lesever
stärker 32, zwei Inverter 34 und 36, vier PMOS-Transistoren Q12 bis
Q14 und Q17, und drei NMOS-Transistoren Q15, Q16 und Q18, die jeweils
genauso aufgebaut sind wie jene der ersten Datenübertragungsstufe 18.
Die Beschreibung der i-ten Datenübertragungsstufe 20 ist weggelassen,
da sie genauso aufgebaut ist und dieselbe Funktion hat, außer daß das
i-te Verstärkungs-Freigabesignal AEi, das Datenausgangs-Freigabe-
Balkensignal DOEB1 und das Datenausgangs-Freigabesignal DOE1 von der
sechsten bis achten Steuerleitung 32 bis 37 eingegeben werden, an
statt das erste Verstärkungs-Freigabesignal AE1, das erste
Datenausgangs-Freigabe-Balkensignal DOEB1 und das erste Datenaus
gangs-Freigabesignal DOE1, die in die ersten Datenübertragungsstufe
18 eintreten.
Wie es oben beschrieben ist, kann die herkömmliche Halbleiterspei
chervorrichtung die Daten durch die Paare von MOS-Transistoren Q7 bis
Q10 und Q14 bis Q17, die eine große Kanalbreite aufweisen und paral
lel geschaltet sind, schnell zu den Datenübertragungsleitungen über
tragen. Jedoch schränkt die herkömmliche Halbleiterspeichervor
richtung die Übertragungsgeschwindigkeit von Daten auf der Datenüber
tragungsleitung aufgrund der kapazitiven Impedanz der MOS-Transisto
ren Q7 bis Q10 und Q14 bis Q17 mit der großen Kanalbreite auf unter
halb einer vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit ein und kann die Lese
geschwindigkeit nicht auf über eine vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit
verbessern.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiterspei
chervorrichtung mit einem verbesserten Datenübertragungsschaltkreis
zu schaffen, die die Datenlesegeschwindigkeit verbessern kann.
Zum Lösen dieser Aufgabe besteht die Halbleiterspeichervorrichtung
mit dem verbesserten Datenübertragungsschaltkreis aus einer Vielzahl
von Speicherzellen zum Speichern von Daten, Basis- und Komple
mentärdatenübertragungsleitungen zum Übertragen von Basis- und Kom
plementärdaten, die aus der Vielzahl von Speicherzellen zu einem
Ausgangspuffer ausgelesen werden, einer ersten Spannungsquelle zum
Zuführen eines ersten Spannungspegels zu den Basis- und Komple
mentärdatenübertragungsleitungen, einer ersten Pegelverschiebeein
richtung, die zwischen der Basisdatenübertragungsleitung und einer
einen zweiten Spannungspegel erzeugenden zweiten Spannungsquelle an
geschlossen ist, zum Verschieben des ersten Spannungspegels der Ba
sisdatenübertragungsleitung zu einem dritten Spannungspegel, und zwar
durch von der Vielzahl von Speicherzellen zugeführte Basisdaten eines
vorbestimmten Logikwertes, und einer zweiten Pegelverschiebeeinrich
tung, die zwischen der Komplementärdatenübertragungsleitung und der
zweiten Spannungsquelle gekoppelt ist, zum Verschieben des ersten
Spannungspegels der Komplementärdatenübertragungsleitung zu dem
dritten Spannungspegel, und zwar durch die von der Vielzahl von Spei
cherzellen zugeführten Komplementärdaten des vorbestimmten
Logikwertes.
Der obige Gegenstand und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden klarer durch Beschreiben des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, wobei:
Fig. 1 ein Schaltkreis-Schaubild einer herkömmlichen Halbleiterspei
chervorrichtung ist;
Fig. 2A bis 2F Betriebswellenform-Diagramme bei den jeweiligen Ab
schnitten sind, die in Fig. 1 gezeigt sind;
Fig. 3 ein Blockschaubild einer Halbleiterspeichervorrichtung mit
einem verbesserten Datenübertragungsschaltkreis gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 ein Ersatzschaltbild der in Fig. 3 gezeigten Halbleiterspei
chervorrichtung ist;
Fig. 5 ein detailliertes Schaltkreis-Schaubild der in Fig. 3 ge
zeigten Halbleiterspeichervorrichtung ist; und
Fig. 6A bis 6G Betriebswellenform-Diagramme bei den jeweiligen Ab
schnitten der in Fig. 5 gezeigten Halbleiterspeichervorrich
tung sind.
Nimmt man nun Bezug auf Fig. 3 ist eine Halbleiterspeichervorrichtung
mit einem verbesserten Datenübertragungsschaltkreis gemäß dem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, die
aufweist: erste bis n-te Speicherblöcke 40, 42 und 44, die gemeinsam
an einer Basisdatenübertragungsleitung 41 und einer Komplementärda
tenübertragungsleitung 43 angeschlossen sind. Die ersten bis n-ten
Speicherblöcke 40, 42 und 44 haben j Speicherzellenanordnungen, von
denen jede aus i Speicherzellen zusammengesetzt ist, zum Speichern
von Daten, i Datenübertragungsstufen, i Basis- und Komplementärblock
datenleitungen, i × j Leseverstärker und die i × j Paare von
Daten-Umschalt-NMOS-Transistoren, wie in den in Fig. 1 gezeigten
ersten bis n-ten Speicherblöcken 10 bis 14. Jedoch ist der einfa
cheren Beschreibung halber angenommen, daß der i-te Speicherblock 42
die j-te Speicherzellenanordnung 46 umfaßt, die besteht aus: i Spei
cherzellen, i Leseverstärkern 52 bzw. 54, die mit den i Speicher
zellen der j-ten Speicherzellenanordnung 46 verbunden sind, i
Daten-Umschalt-NMOS-Transistoren Q1 und Q3 zum jeweiligen Umschalten
verstärkter Basisdaten von den i Leseverstärkern 52 und 54 zu den i
Basisblockdatenleitungen 45 und 47, i Daten-Umschalt-NMOS-
Transistoren Q2 und Q4 zum jeweiligen Umschalten der verstärkten
Komplementärdaten von den i Leseverstärkern 52 und 54 zu den Komple
mentärblockdatenleitungen 49 und 51, i Datenübertragungsstufen 48 und
50 zum jeweiligen Übertragen der Basis- und Komplementärdaten von den
i Basis- und Komplementärblockdatenleitungen 45 bis 51 zu den Basis-
und Komplementärdatenübertragungsleitungen 41 und 43 und einer ersten
Versorgungsquelle 68 zum Zuführen einer ersten Logikspannung zu den i
Datenübertragungsstufen 48 und 50.
Die Halbleiterspeichervorrichtung besteht weiterhin aus einer zweiten
Versorgungsquelle 70 zum Zuführen einer ersten Versorgungsspannung zu
den Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen 41 und 43 über
die ersten und zweiten Lastwiderstände 72 bzw. 74, und einem Lese
verstärker 76 zum Verstärken von Basis- und Komplementärdaten von den
Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen 41 und 43. Der
Leseverstärker 76 verstärkt die Basis- und Komplementärdaten, um die
Spannungsamplitudenbreite der von den Basis- und Komplementärda
tenübertragungsleitungen 41 und 43 zugeführten Basis- und Komple
mentärdaten zu erhöhen. Der Leseverstärker 76 führt die verstärkten
Basis- und Komplementärdaten über Basis- und Komplementär-Ausgangs
leitungen 63 und 65 zu einem Ausgangspuffer (nicht gezeigt). Der
NMOS-Transistor Q11 zum Schalten der dritten Versorgungsspannung
GND, die dem Leseverstärker 76 zuzuführen ist, wird in Antwort auf
ein Lese-Freigabesignal RE von der fünften Steuerleitung 61 ange
steuert. Der NMOS-Transistor Q11 führt die dritte Versorgungsspan
nung GND von der dritten Versorgungsquelle GND dem Leseverstärker 76
zu, um den Leseverstärker 76 zu betreiben, wenn das Lese-Freigabesig
nal einen hohen Logipegel hat.
Die erste Datenübertragungsstufe 48, die in dem i-ten Speicherblock
42 enthalten ist, hat zwei PMOS-Transistoren Q5 und Q6, die in Ant
wort auf ein Vor-Lade-Freigabesignal PRC angesteuert werden, das über
die erste Steuerleitung 53 zugeführt wird, und einen NMOS-Transistor
Q7 zum Empfangen des ersten Verstärkungs-Freigabesignals AE1 über die
dritte Steuerleitung 57. Die zwei PMOS-Transistoren Q5 und Q6 werden
eingeschaltet, um die vierte Versorgungsspannung Vcc von der vierten
Versorgungsquelle Vcc den ersten Basis- und Komplementärblockdaten
leitungen 45 und 49 zuzuführen, wenn das Vor-Lade-Freigabesignal PRC
einen niedrigen Logikpegel hat (d. h. wenn der i-te Speicherblock 42
ausgewählt ist). Der NMOS-Transistor Q7 wird eingeschaltet, um die
dritte Versorgungsspannung GND von der dritten Versorgungsquelle GND
dem Bit-Leseverstärker 56 zuzuführen, wenn das erste
Verstärkungs-Freigabesignal AE1 einen hohen Logikpegel hat. Der
Bit-Leseverstärker 56 verstärkt die von den ersten Basis- und Komple
mentärblockdatenleitungen 45 und 49 zugeführten Basis- und Komple
mentärdatensignale, während die dritte Versorgungsspannung GND über
den NMOS-Transistor Q7 zugeführt wird. Der Bit-Leseverstärker 56
empfängt die Basis- und Komplementärdaten von der ersten
Speicherzelle der j-ten Speicherzellenanordnung 46 über den Lesever
stärker 52, die zwei NMOS-Transistoren Q1 und Q2 und die Basis- und
Komplementärblockdatenleitungen 45 und 49, wenn die Daten-Umschalt-
NMOS-Transistoren Q1 und Q2 in Antwort auf ein j-tes Spalten-Frei
gabesignal CEj von der zweiten Steuerleitung 55 eingeschaltet werden.
Auch empfängt der Bit-Leseverstärker 56 die Basis- und Komple
mentärdaten von der ersten Speicherzelle der ersten Speicherzellenan
ordnung (nicht gezeigt), wenn ein erstes Spalten-Freigabesignal CE1
(nicht gezeigt) einen hohen Logikpegel hat. Die in dem Bit-Lese
verstärker 56 erzeugten verstärkten Basis- und Komplementärdaten,
haben den hohen Logikpegel der vierten Versorgungsspannung Vcc und
den niedrigen Logikpegel der dritten Versorgungsspannung GND.
Die erste Datenübertragungsstufe 48 hat zusätzlich zwei Strom-Con
troller 58 und 60 zum jeweiligen Empfangen der von dem Bit -Lese
verstärker 56 zugeführten verstärkten Basis- und Komplementärdaten.
Die zwei Strom-Controller 58 und 60 werden betrieben, während das von
der zweiten Steuerleitung 55 zugeführte erste Verstärkungs-Freigabe
signal AE1 einen hohen Logikpegel hat. Der Strom-Controller 58 führt
der zweiten Versorgungsquelle 68 die zweite Versorgungsspannung zu,
die zu der Basisdatenübertragungsleitung 41 zugeführt wird, und zwar
gemäß dem Logikwert der verstärkten Basisdaten von dem Bit-Lese
verstärker 56. Im einzelnen verbindet der Strom-Controller 58 die
Basisdatenübertragungsleitung 41 mit der zweiten Versorgungsquelle
68, um einen Strompfad der ersten Versorgungsspannung zu bilden, wenn
die verstärkten Basisdaten einen hohen Logikpegel haben. Wenn die
Basisdatenübertragungsleitung 41 mit der zweiten Versorgungsquelle 68
verbunden ist, hat das dem Leseverstärker 76 von der Basisdatenüber
tragungsleitung 41 zugeführte Basisdatensignal den Spannungspegel,
der durch die folgende Gleichung festgelegt ist:
V41 = (V1 - V2) R58 / (R58 + R72) . . . (1).
In der Gleichung (1) stellen V1 und V2 eine erste und eine zweite
Versorgungsspannung dar, R58 stellt einen inneren Widerstandswert des
Strom-Controllers 58 dar, und R72 stellt einen Widerstandswert des
Lastwiderstands 72 dar.
Ähnlich dazu verbindet der Strom-Controller 60 die Komplementärda
tenübertragungsleitung 43 mit der zweiten Versorgungsquelle 68, um
einen Strompfad der ersten Versorgungsspannung zu bilden, wenn die
verstärkten Komplementärdaten von dem Bit-Leseverstärker 56 einen
hohen Logikpegel haben. Wenn die Komplementärdatenübertragungslei
tung 43 mit der zweiten Versorgungsquelle 68 verbunden ist, hat das
zu dem Leseverstärker 76 von der Komplementärdatenübertragungsleitung
43 übertragene Basisdatensignal den Spannungspegel, der durch die
folgende Gleichung festgelegt ist:
V43 = (V1 - V2) R60 / (R60 + R74) . . . (2).
In der Gleichung (2) sind V1 und V2 eine erste und eine zweite Ver
sorgungsspannung, R60 ist ein innerer Widerstandswert des Strom-Con
trollers 60 und R74 ist der Widerstandswert des Lastwiderstands 74.
Die Widerstandswerte des Lastwiderstands 72 und des Strom-Controllers
58 haben dieselben Werte wie die Widerstandswerte des Lastwiderstands
74 und des Strom-Controllers 60, so daß die Spannung V43 des Komple
mentärdatensignals denselben Pegel wie die Spannung 41 des Basisda
tensignals hat. Als Ergebnis haben die auf den Basis- und
Komplementärdatenübertragungsleitungen 41 und 43 übertragenen Basis-
und Komplementärdatensignale dieselben Spannungsamplitudenbreiten,
wie beispielsweise V1-V41, V1-V43.
Zwischenzeitlich arbeitet die i-te Datenübertragungsstufe 50, um die
Basis- und Komplementärdatensignale von den i-ten Basis- und Komple
mentärblockdatenleitungen 47 und 51 zu den Basis- und Komplementärda
tenübertragungsleitungen 41 und 43 zu übertragen. Um dies
durchzuführen hat die i-te Datenübertragungsstufe 50 einen Bit-Lese
verstärker 62, zwei Strom-Controller 64 und 66, zwei PMOS-Transisto
ren Q8 und Q9 und einen NMOS-Transistor Q10, die jeweils genauso
aufgebaut sind wie jene der ersten Datenübertragungsstufe 48. Die
Beschreibung der i-ten Datenübertragungsstufe 50 ist weggelassen, da
die i-te Datenübertragungsstufe 50 genauso aufgebaut ist und dieselbe
Funktion hat, außer daß das i-te Verstärkungs-Freigabesignal AEi von
der vierten Steuerleitung 59 empfangen wird, anstatt das erste
Verstärkungs-Freigabesignal AE1, das in der ersten Datenübertragungs
stufe 48 empfangen wird.
Fig. 4 zeigt ein Ersatzschaltbild einer Halbleiterspeichervorrich
tung, die in Fig. 3 gezeigt ist, wenn die in der ersten Speicherzelle
der j-ten Speicherzellenanordnung 46 des i-ten Speicherblocks 42
gelesenen Daten zu dem Ausgangspuffer übertragen werden. In Fig. 4
werden n-1 Speicherblöcke 40 und 44 mit Ausnahme des i-ten Speicher
blocks 42 nicht angesteuert. In dem i-ten Speicherblock 42 werden
die i-1 Datenübertragungsstufen 50 außer der ersten Datenübertra
gungsstufe 48 nicht angesteuert. Zwischenzeitlich wird der in der
ersten Datenübertragungsstufe 48 enthaltene Bit-Leseverstärker 56
durch die dritte Versorgungsspannung GND angesteuert, die über den
NMOS-Transistor Q7 zugeführt wird, und er verstärkt die Basis- und
Komplementärdaten von den ersten Basis- und Komplementärblockdaten
leitungen 45 und 49. Der Bit-Leseverstärker 56 führt die verstärkten
Basis- und Komplementärdaten X und Y den zwei Strom-Controllern 58
und 60 zu. Dann bilden der Strom-Controller 58, der durch die
verstärkten Basisdaten x angesteuert wird, und der Strom-Controller
60, der durch die verstärkten Komplementärdaten Y angesteuert wird,
einen Strompfad von der ersten Versorgungsquelle 70 über den Lastwid
erstand 72, die Basisdatenübertragungsleitung 41 und den Strom-Con
troller 58 zu der zweiten Versorgungsquelle 68, und einen Strompfad
von der ersten Versorgungsquelle 70 über den Lastwiderstand 74, die
Komplementärdatenübertragungsleitung 43 und den Strom-Controller 60
zu der zweiten Versorgungsquelle 68. Die Impedanzen der zwei
Strom-Controller 58 und 60 haben gemäß dem Logikpegel der verstärkten
Daten einen unendlichen Wert und einen vorbestimmen Wert. Bei
spielsweise hat, wenn die verstärkten Basisdaten einen Logikwert "1"
haben und die verstärkten Komplementärdaten einen Logikwert "0"
haben, die Impedanz R58 des Strom-Controllers 58 einen vorbestimmten
Impedanzwert, und andererseits hat die Impedanz des Strom-Controllers
60 einen unendlichen Wert. Zu dieser Zeit wird die Spannung V41 des
auf der Basisdatenübertragungsleitung 41 übertragenen Basisdatensig
nals durch Gleichung (1) bestimmt, und die Spannung V43 des auf der
Komplementärdatenübertragungsleitung 43 übertragenen Komplementärda
tensignals hat die erste Versorgungsspannung V1. Gegensätzlich dazu
hat, wenn die verstärkten Basisdaten einen Logikwert "0" haben und
die verstärkten Komplementärdaten einen Logikwert "1" haben, die
Impedanz R48 des Strom-Controllers 60 einen vorbestimmten Impedanz
wert und die Impedanz R60 des Strom-Controllers 58 hat einen unend
lichen Wert. Zu dieser Zeit hat die Spannung V41 des auf der Basis
datenübertragungsleitung 41 übertragenen Basisdatensignals eine erste
Versorgungsspannung V1, und die Spannung V43 des auf der Komple
mentärdatenübertragungsleitung 43 übertragenen Komplementärdatensig
nals wird durch Gleichung (2) bestimmt. Die parasitären kapazitiven
Komponenten, die in der Impedanz R58 und R60 der Strom-Controller 58
und 60 enthalten sind, werden minimiert, wenn die Strom-Controller 58
und 60 einen MOS-Transistor enthalten, der eine enge Kanalbreite hat.
Die Spannungen der Basis- und Komplementärdatensignale, die durch die
Gleichungen (1) und (2) bestimmt werden, werden durch Einstellen der
Widerstandswerte der Lastwiderstände 72 und 74 geeignet eingestellt.
Fig. 5 zeigt die in Fig. 3 gezeigte Halbleiterspeichervorrichtung im
Detail, die die gemeinsam an der Basisdatenübertragungsleitung 41 und
der Komplementärdatenübertragungsleitung 43 angeschlossenen ersten
bis n-ten Speicherblöcke 40, 42 und 44, einen PMOS-Transistor Q12,
der zwischen der Basisdatenübertragungsleitung 41 und der ersten Ver
sorgungsquelle Vcc angeschlossen ist, und den PMOS-Transistor Q13,
der zwischen der Komplementärdatenübertragungsleitung 43 und der
ersten Versorgungsquelle Vcc angeschlossen ist, umfaßt. Die zwei
PMOS-Transistoren Q12 und Q13 werden durch die zweite Versorgungs
spannung GND von der zweiten Versorgungsquelle GND eingeschaltet, die
an ihren Gate-Anschlüssen zugeführt werden, und führen die erste Ver
sorgungsspannung Vcc von der ersten Versorgungsquelle Vcc zu den
Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen 41 und 43. Die
zwei PMOS-Transistoren Q12 und Q13 dienen als Lastwiderstände der
Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen 41 bzw. 43. Der
i-te Speicherblock 42 hat gemäß der Annahme von Fig. 3 eine j-te
Speicherzellenanordnung 46, die besteht aus i Speicherzellen, i Le
severstärkern 52 und 54, die jeweils mit i Speicherzellen der j-ten
Speicherzellenanordnung 46 verbunden sind, i Daten-Umschalt-NMOS-
Transistoren Q1 und Q3 zum jeweiligen Zuführen der verstärkten Basis
daten von den i Leseverstärkern 52 und 54 zu den i Basisblockdaten
leitungen 45 und 47, i Daten-Umschalt-NMOS-Transistoren Q2 und Q4 zum
jeweiligen Zuführen der verstärkten Komplementärdaten von den i Lese
verstärkern 52 und 54 zu den Komplementärblockdatenleitungen 49 und
51, und i Datenübertragungsstufen 48 und 50 zum jeweiligen Übertragen
der Basis- und Komplementärdaten von den i Basis- und Komple
mentärblockdatenleitungen 45 bis 51 zu den Basis- und Komplementärda
tenübertragungsleitungen 41 und 43.
Die erste Datenübertragungsstufe 48, die in dem i-ten Speicherblock
42 enthalten ist, besteht aus zwei PMOS-Transistoren Q5 und Q6, die
durch ein Vor-Lade-Freigabesignal PRC angesteuert werden, das über
die erste Steuerleitung 53 zugeführt wird. Wenn das Vor-Lade-
Freigabesignal PRC einen niedrigen Logikpegel hat (d. h. wenn der i-te
Speicherblock 42 ausgewählt ist), werden die zwei PMOS-Transistoren
Q5 und Q6 eingeschaltet. Die zwei PMOS-Transistoren Q5 und Q6 führen
die erste Versorgungsspannung Vcc von der ersten Versorgungsquelle
Vcc den ersten Basis- und Komplementärblockdatenleitungen 45 bzw. 49
zu. Die ersten Basis- und Komplementärblockdatenleitungen 45 und 49
werden auf denselben Spannungspegel wie die erste Versorgungsspannung
Vcc vor-geladen, bis sich das Spalten-Freigabesignal CE, das der
zweiten Steuerleitung 55 zugeführt wird, von dem niedrigen Logikpegel
zu dem hohen Logikpegel ändert, wie es in Fig. 6A gezeigt ist. Bei
dem Spalten-Freigabesignal CE vom hohen Logikpegel haben die in der
ersten Basisblockdatenleitung 45 erzeugten Basisdaten denselben Span
nungspegel wie die erste Versorgungsspannung Vcc, wie es in Fig. 6B
gezeigt ist, wenn die erste Speicherzelle der j-ten Speicherzellenan
ordnung 46 "1" speichert. Gegensätzlich dazu wird, wenn die erste
Speicherzelle der j-ten Speicherzellenanordnung 46 "0" speichert, ein
Basisdatensignal eines Spannungspegels Vcc-AV1, der durch die Impe
danz des NMOS-Transistors Q1 und des PMOS-Transistors Q5 spannungsge
teilt wird, in der ersten Basisblockdatenleitung 45 erzeugt. Auch
haben bei dem Spalten-Freigabesignal CE von hohem Logikpegel die in
der ersten Komplementärblockdatenleitung 49 erzeugten Komple
mentärdaten denselben Spannungspegel wie die erste Versorgungsspan
nung Vcc, wenn die erste Speicherzelle der j-ten Speicherzellen
anordnung 46 "0" speichert. Gegensätzlich dazu wird, wenn die erste
Speicherzelle der j-ten Speicherzellenanordnung 46 "0" speichert, das
Komplementärdatensignal des Spannungspegels Vcc-ΔV1, der durch die
Impedanz des NMOS-Transistors Q2 und des PMOS-Transistors Q6 span
nungsgeteilt wird, in der ersten Komplementärblockdatenleitung 49
erzeugt.
Auch enthält die erste Datenübertragungsstufe 48 einen NMOS-Tran
sistor Q7 zum Empfangen des ersten Verstärkungs-Freigabesignals AE1
über die dritte Steuerleitung 57 und einen Bit-Leseverstärker 56 zum
Verstärken von Basis- und Komplementärdaten von den ersten Basis- und
Komplementärblockdatenleitungen 45 und 49. Wenn Daten, die aus den
ersten Speicherzellen der ersten bis j-ten Speicherzellenanordnungen
gelesen werden, zu dem Ausgangspuffer übertragen werden, hat das
erste Verstärkungs-Freigabesignal AE1 einen hohen Logikpegel. Wenn
das erste Verstärkungs-Freigabesignal AE1, das in Fig. 6C gezeigt
ist, einen hohen Logikpegel hat, wird der NMOS-Transistor Q7 einge
schaltet, um dem Bit-Leseverstärker 56 die zweite Versorgungsspannung
GND von der zweiten Versorgungsquelle GND zuzuführen. Während die
zweite Versorgungsspannung BND über den NMOS-Transistor Q7 zugeführt
wird, verstärkt der Bit-Leseverstärker 56 die Basis- und Komple
mentärdatensignale von den ersten Basis- und Komplementärblockdaten
leitungen 45 und 49. Wenn die Daten-Umschalt-NMOS-Transistoren Q1
und Q2 durch das j-te Spalten-Freigabesignal CEj von der zweiten
Steuerleitung 55 eingeschaltet werden, empfängt der Bit-Lesever
stärker 56 die Basis- und Komplementärdaten von der ersten Speicher
zelle der j-ten Speicherzellenanordnung 46 über den Leseverstärker
52, die zwei NMOS-Transistoren Q1 und Q2 und die Basis- und Komple
mentärblockdatenleitungen 45 und 49. Auch wenn das erste Spal
ten-Freigabesignal CE1 (nicht gezeigt) einen hohen Logikpegel hat,
empfängt der Bit-Leseverstärker 56 die Basis- und Komplementärdaten
von der ersten Speicherzelle der ersten Speicherzellenanordnung
(nicht gezeigt). Die in dem Bit-Leseverstärker 56 erzeugten
verstärkten Basis- und Komplementärdaten haben jeweils einen hohen
Logikpegel der ersten Versorgungsspannung Vcc und einen niedrigen
Logikpegel der zweiten Versorgungsspannung GND, wie es in Fig. 6D
gezeigt ist.
Die erste Datenübertragungsstufe 48 enthält zusätzlich einen
Strom-Controller 58, der zusammengesetzt ist aus einem NMOS-Tran
sistor Q14, der zwischen der Basisdatenübertragungsleitung 41 und der
zweiten Versorgungsquelle GND angeschlossen ist, und einem Inverter
zum Empfangen des ersten Verstärkungs-Freigabesignals AE1 von der
dritten Steuerleitung 57. Wenn die verstärkten Basisdaten, die sei
nem Gate-Anschluß von dem Bit-Leseverstärker 56 zugeführt werden,
einen hohen Logikpegel haben, verbindet der NMOS-Transistor Q14 die
Basisdatenübertragungsleitung 41 mit der zweiten Versorgungsquelle
68, um einen Strompfad der ersten Versorgungsspannung zu bilden.
Wenn die Basisdatenübertragungsleitung 41 mit der zweiten Versor
gungsquelle 68 verbunden ist, hat das von der Basisdatenübertragungs
leitung 41 zu dem Leseverstärker 76 übertragene Basisdatensignal
einen Spannungspegel, der durch die folgende Gleichung (3) festgelegt
ist:
V41 = (R14 × Vcc) / (R14 + R12) . . . (3).
In der Gleichung (3) ist R12 ein Widerstandswert, der durch eine Ka
nalbreite des PMOS-Transistors Q12 bestimmt wird, und R14 ist ein
Widerstandswert, der durch eine Kanalbreite des NMOS-Transistors Q14
bestimmt wird. Der NMOS-Transistor Q14 hat eine sehr kleine Kanal
breite, um die parasitäre kapazitive Impedanz zu minimieren, die der
Basisdatenübertragungsleitung 41 hinzugefügt wird. Wenn der
NMOS-Transistor Q14 eingeschaltet wird, wird die Kanalbreite des
PMOS-Transistors Q12 geeignet eingestellt, um einen Spannungspegel
der Basisdatenübertragungsleitung 41 einzustellen. Der Inverter 78
invertiert das erste Verstärkungs-Freigabesignal AE1, das von der
dritten Steuerleitung 57 zugeführt wird, und führt das invertierte
erste Verstärkungs-Freigabesignal /AE1 Gate-Anschlüssen der zwei
NMOS-Transistoren Q15 und Q17 zu. Wenn das invertierte erste
Verstärkungs-Freigabesignal /AE1 einen hohen Logikpegel hat, wird der
NMOS-Transistor Q15 eingeschaltet. Der NMOS-Transistor Q15 führt die
zweite Versorgungsspannung GND von der zweiten Versorgungsquelle GND
dem Gate-Anschluß des NMOS-Transistors Q14 zu, wodurch der falsche
Betrieb des NMOS-Transistors Q14 verhindert wird.
Der Strom-Controller 60, der in der Datenübertragungsstufe 56 ent
halten ist, enthält auch einen NMOS-Transistor Q16, der zwischen der
Komplementärdatenübertragungsleitung 43 und der zweiten Versorgungs
quelle GND angeschlossen ist. Wenn die verstärkten Komple
mentärdaten, die seinem Gate-Anschluß von dem Bit-Leseverstärker 56
zugeführt werden, einen hohen Logikpegel haben, verbindet der
NMOS-Transistor Q16 die Komplementärdatenübertragungsleitung 43 mit
der zweiten Versorgungsquelle GND, um einen Strompfad der ersten Ver
sorgungsspannung Vcc zu bilden. Wenn die Komplementärdatenübertra
gungsleitung 43 mit der zweiten Versorgungsquelle GND verbunden wird,
hat das auf der Komplementärdatenübertragungsleitung 43 übertragene
Komplementärdatensignal den Spannungspegel, der durch die folgende
Gleichung (4) festgelegt ist:
V41 = (R16 × Vcc) / (R16 + R13) . . . (4).
In der Gleichung (4) ist R13 ein Widerstandswert, der durch eine Ka
nalbreite des PMOS-Transistors Q13 bestimmt wird, und R16 ist ein
Widerstandswert, der durch eine Kanalbreite des NMOS-Transistors Q16
bestimmt wird. Der NMOS-Transistor Q16 hat eine sehr kleine Kanal
breite, um eine parasitäre kapazitive Impedanz zu minimieren, die der
Komplementärdatenübertragungsleitung 43 hinzugefügt wird. Wenn der
NMOS-Transistor Q16 eingeschaltet wird, wird die Kanalbreite des
PMOS-Transistors Q13 geeignet eingestellt, um einen Spannungspegel
der Komplementärdatenübertragungsleitung 43 einzustellen. Die Kanal
breiten des NMOS-Transistors Q16 und des PMOS-Transistors Q13 werden
eingestellt, damit sie dieselben Kanalbreiten wie der NMOS-Transistor
Q14 und der PMOS-Transistor Q12 haben. Wenn das invertierte erste
Verstärkungs-Freigabesignal /AE1 einen hohen Logikpegel hat, wird der
NMOS-Transistor Q17 eingeschaltet. Der NMOS-Transistor Q17 führt die
zweite Versorgungsspannung GND von der zweiten Versorgungsquelle GND
dem Gate-Anschluß des NMOS-Transistors Q16 zu, wodurch der falsche
Betrieb des NMOS-Transistors Q16 verhindert wird. Als Ergebnis haben
die Basis- und Komplementärdaten, die zu den Basis- und Komple
mentärdatenübertragungsleitungen 41 und 43 übertragen werden, Logik
spannungen Vcc und V43 (oder V41) oder V41 (oder V43) und Vcc, wie es
in Fig. 6E gezeigt ist, und zwar durch zwei NMOS-Transistoren Q14 und
Q16, die komplementär betrieben werden. Die Basis- und Komple
mentärdaten, die zu den Basis- und Komplementärdatenübertragungs
leitungen 41 und 43 übertragen werden, haben eine kleinere Spannungs
amplitudenbreite als jene der ersten Versorgungsspannung Vcc.
Wenn das i-te Verstärkungs-Freigabesignal AEi, das über die vierte
Steuerleitung 59 zugeführt wird, einen hohen Logikpegel hat, wird die
i-te Datenübertragungsstufe 50, die in dem i-ten Speicherblock 42
enthalten ist, wie in der ersten Datenübertragungsstufe 48 betrieben,
um die Basis- und Komplementärdaten von den i-ten Basis- und Komple
mentärblockdatenleitungen 47 und 51 zu den Basis- und Komplementärda
tenübertragungsleitungen 41 und 43 zu übertragen. Wenn die Daten,
die aus den i-ten Speicherzellen der ersten bis j-ten Speicherzellen
anordnungen gelesen werden, zu dem Ausgangspuffer übertragen werden,
hat das i-te Verstärkungs-Freigabesignal AEi einen hohen Logikpegel.
Die i-te Datenübertragungsstufe 50 hat einen Bit-Leseverstärker 62,
einen Inverter 80, zwei PMOS-Transitoren Q8 und Q9, und fünf
NMOS-Transistoren Q10, Q18 bis Q21, die jeweils genauso aufgebaut sind
wie jene der ersten Datenübertragungsstufe 48.
Die Halbleiterspeichervorrichtung enthält zusätzlich einen Lese
verstärker 76 zum Empfangen von Basis- und Komplementärdaten von den
Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen 41 und 43, und
einen NMOS-Transistor Q11 zum Empfangen eines Lese-Freigabesignals RE
von der fünften Steuerleitung 61. Der NMOS-Transistor Q11 wird gemaß
dem Logikwert des Lese-Freigabesignals RE von der fünften Steuerlei
tung 61 angesteuert. Wenn das Lese-Freigabesignal RE, das in Fig. 6F
gezeigt ist, einen hohen Logikpegel hat, führt der NMOS-Transistor
Q11 die zweite Versorgungsspannung GND von der zweiten Versorgungs
quelle GND dem Leseverstärker 76 zu, um den Leseverstärker 76 zu be
treiben. Der Leseverstärker 76 invertiert und verstärkt die Basis-
und Komplementärdaten, um die Spannungsamplitudenbreite der Basis-
und Komplementärdaten zu erhöhen, die von den Basis- und Komple
mentärdatenübertragungsleitungen 41 und 43 zugeführt werden. Der
Leseverstärker 76 führt die verstärkten Basis- und Komplementärdaten
dem Ausgangspuffer (nicht gezeigt) über die Basis- und Komplementär-
Ausgangsleitungen 62 und 65 zu. Die invertierten und verstärkten
Basis- und Komplementärdaten, die in dem Leseverstärker 76 erzeugt
werden, haben einen hohen Logikpegel der ersten Versorgungsspannung
Vcc und einen niedrigen Logikpegel der zweiten Versorgungsspannung
GND, wie es in Fig. 6G gezeigt ist.
Wie es oben beschrieben ist reduziert die Halbleiterspeichervorrich
tung mit dem verbesserten Datenübertragungsschaltkreis gemäß der vor
liegenden Erfindung die Spannungsamplitudenbreite des Datensignals,
das in der Datenübertragungsleitung übertragen wird, um das Erzeugen
einer parasitären kapazitiven Impedanz zu verhindern, die der Da
tenübertragungsleitung hinzugefügt wird, und bietet einen Vorteil
durch Verbessern der Datenübertragungsgeschwindigkeit der Datenüber
tragungsleitung. Mit der Verbesserung der Datenübertragungsgeschwin
digkeit in der Datenübertragungsleitung bietet die
Halbleiterspeichervorrichtung der vorliegenden Erfindung ein vorteil
haftes Verbessern der Datenlesegeschwindigkeit.
Claims (6)
1. Halbleiterspeichervorrichtung mit einem verbesserten Datenüber
tragungsschaltkreis, bestehend aus
einer Vielzahl von Speicherzellen zum Speichern von Daten;
Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen zum Übertragen von aus der Vielzahl von Speicherzellen zugeführten Basis- und Komplementärdaten zu einem Ausgangspuffer;
einer ersten Spannungsquelle zum Anlegen eines ersten Spannungs pegels an die Basis- und Komplementärdatenübertragungslei tungen;
einer ersten Pegelverschiebeeinrichtung, die zwischen der Basis datenübertragungsleitung und einer einen zweiten Spannungspegel erzeugenden zweiten Spannungsquelle angeschlossen ist, zum Ver schieben eines ersten Spannungspegels der Basisdatenübertra gungsleitung zu einem dritten Spannungspegel durch von der Viel zahl von Speicherzellen zugeführte Basisdaten eines vorbe stimmten Logikwertes; und
einer zweiten Pegelverschiebeeinrichtung, die zwischen der Kom plementärdatenübertragungsleitung und der zweiten Spannungs quelle angeschlossen ist, zum Verschieben eines ersten Spannungspegels der Komplementärdatenübertragungsleitung zu einem dritten Spannungspegel durch von der Vielzahl von Spei cherzellen zugeführte Komplementärdaten eines vorbestimmten Logikwertes.
einer Vielzahl von Speicherzellen zum Speichern von Daten;
Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen zum Übertragen von aus der Vielzahl von Speicherzellen zugeführten Basis- und Komplementärdaten zu einem Ausgangspuffer;
einer ersten Spannungsquelle zum Anlegen eines ersten Spannungs pegels an die Basis- und Komplementärdatenübertragungslei tungen;
einer ersten Pegelverschiebeeinrichtung, die zwischen der Basis datenübertragungsleitung und einer einen zweiten Spannungspegel erzeugenden zweiten Spannungsquelle angeschlossen ist, zum Ver schieben eines ersten Spannungspegels der Basisdatenübertra gungsleitung zu einem dritten Spannungspegel durch von der Viel zahl von Speicherzellen zugeführte Basisdaten eines vorbe stimmten Logikwertes; und
einer zweiten Pegelverschiebeeinrichtung, die zwischen der Kom plementärdatenübertragungsleitung und der zweiten Spannungs quelle angeschlossen ist, zum Verschieben eines ersten Spannungspegels der Komplementärdatenübertragungsleitung zu einem dritten Spannungspegel durch von der Vielzahl von Spei cherzellen zugeführte Komplementärdaten eines vorbestimmten Logikwertes.
2. Halbleiterspeichervorrichtung mit einem verbesserten Datenüber
tragungsschaltkreis nach Anspruch 1, die weiterhin besteht aus
einer dritten Pegelverschiebeeinrichtung zum Verschieben eines
von den Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen zu
geführten Datensignals des dritten Spannungspegels zu dem ersten
Spannungspegel und/oder einem zweiten Spannungspegel.
3. Halbleiterspeichervorrichtung mit einem verbesserten Datenüber
tragungsschaltkreis nach Anspruch 2, wobei
die erste Pegelverschiebeeinrichtung besteht aus
einer ersten Impedanzeinrichtung, die zwischen der ersten Span nungsquelle und der Basisdatenübertragungsleitung angeschlossen ist, und
einer ersten Steuer-Impedanzeinrichtung, die zwischen der Basis datenübertragungsleitung und der zweiten Spannungsquelle an geschlossen ist und durch von der Vielzahl von Speicherzellen zugeführte Basisdaten eines vorbestimmten Logikpegels ange steuert wird, und
die zweite Pegel-Verschiebeeinrichtung besteht aus einer zweiten Impedanzeinrichtung, die zwischen der ersten Span nungsquelle und der Komplementärdatenübertragungsleitung angeschlossen ist, und
einer zweiten Steuer-Impedanzeinrichtung, die zwischen der Kom plementärdatenübertragungsleitung und der zweiten Spannungs quelle angeschlossen ist und durch von der Vielzahl von Speicherzellen zugeführte Basisdaten eines vorbestimmten Lo gikpegels angesteuert wird.
einer ersten Impedanzeinrichtung, die zwischen der ersten Span nungsquelle und der Basisdatenübertragungsleitung angeschlossen ist, und
einer ersten Steuer-Impedanzeinrichtung, die zwischen der Basis datenübertragungsleitung und der zweiten Spannungsquelle an geschlossen ist und durch von der Vielzahl von Speicherzellen zugeführte Basisdaten eines vorbestimmten Logikpegels ange steuert wird, und
die zweite Pegel-Verschiebeeinrichtung besteht aus einer zweiten Impedanzeinrichtung, die zwischen der ersten Span nungsquelle und der Komplementärdatenübertragungsleitung angeschlossen ist, und
einer zweiten Steuer-Impedanzeinrichtung, die zwischen der Kom plementärdatenübertragungsleitung und der zweiten Spannungs quelle angeschlossen ist und durch von der Vielzahl von Speicherzellen zugeführte Basisdaten eines vorbestimmten Lo gikpegels angesteuert wird.
4. Halbleiterspeichervorrichtung mit einem verbesserten Datenüber
tragungsschaltkreis nach Anspruch 3, wobei die erste und die
zweite Steuer-Impedanzeinrichtung jeweils aus MOS-Transistoren
mit einer sehr kleinen Kanalbreite besteht, damit ein Erzeugen
einer den Basis- und Komplementärdatenübertragungsleitungen
hinzugefügte parasitären kapazitiven Impedanz verhindert wird.
5. Halbleiterspeichervorrichtung mit einem verbesserten Datenüber
tragungsschaltkreis nach Anspruch 4, wobei ein in der ersten
Spannungsquelle erzeugter erster Spannungspegel ein hohes Poten
tial aufweist, und ein in der zweiten Spannungsquelle erzeugter
zweiter Spannungspegel ein geerdetes Potential ist.
6. Halbleiterspeichervorrichtung mit einem verbesserten Datenüber
tragungsschaltkreis nach Anspruch 5, wobei der MOS-Transistor
durch Daten mit dem ersten Spannungspegel angesteuert wird.
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IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. SC-16, No. 5, Oktober 1981, S. 444-448 * |
IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. SC-19, No. 6, Dez. 1984, S. 1008-1013 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR940016256A (ko) | 1994-07-22 |
US5436864A (en) | 1995-07-25 |
KR950014255B1 (ko) | 1995-11-23 |
DE4344678C2 (de) | 2000-05-18 |
JPH06282988A (ja) | 1994-10-07 |
JP2846566B2 (ja) | 1999-01-13 |
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