JPH04212783A - メモリバスのプリチャージ回路 - Google Patents

メモリバスのプリチャージ回路

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JPH04212783A
JPH04212783A JP2418286A JP41828690A JPH04212783A JP H04212783 A JPH04212783 A JP H04212783A JP 2418286 A JP2418286 A JP 2418286A JP 41828690 A JP41828690 A JP 41828690A JP H04212783 A JPH04212783 A JP H04212783A
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bus
circuit
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precharge
clock signal
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    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1048Data bus control circuits, e.g. precharging, presetting, equalising

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は統合メモリバスのプリチ
ャージ回路、特にバイポーラトランジスタと電界効果ト
ランジスタとを使用するプリチャージ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】メモリセルの読取り及び書込みは、一般
に、1つのクロック信号中の読取り及び書込みフェーズ
中に少なくとも1つのバスを使用して実施される。現在
では、書込みフェーズ及び/又は読取りフェーズの前に
バスのプリチャージフェーズが実施されるのが通例であ
る。プリチャージフェーズはクロック信号中に組み込ま
れている。以下便宜上1つのバスについて考慮する。プ
リチャージの目的は、バスを、通常は供給電位Vccに
等しい所定の電位に設定することである。書込み及び読
取りは、メモリセルに書込まれるべき若しくはセルから
読取られるべき信号の2進状態に応じて、所定のバス電
圧を維持するか又はバスを放電することにより行われる
。バスの容量値が小さいときには、プリチャージは通常
少なくとも1つの電界効果トランジスタにより行われる
【0003】しかしながら、比較的高い、例えば1pF
より高い容量値を有するバスを急速にプリチャージさせ
るには、バイポーラトランジスタを使用せねばならない
。このトランジスタのコレクタは高い供給電位Vccに
接続され、エミッタはバスに接続されている。このトラ
ンジスタのベースは、そのゲートでクロック信号を受け
取る相補型の2つのMOSトランジスタの各ドレイン−
ソース導線を介してVcc及びアースに接続されている
。プリチャージフェーズ以外では、アースに接続された
MOSトランジスタはバイポーラトランジスタのベース
の放電を行うために導通する。プリチャージフェーズで
はこのトランジスタを遮断させ、且つ他方のMOSトラ
ンジスタを導通させる。この他方のMOSトランジスタ
は、バイポーラトランジスタを導通させるために供給電
位Vccからの電流経路を形成する。クロック信号のプ
リチャージフェーズが終了すると、この電流経路が遮断
され且つ接地側のMOSトランジスタが導通状態となっ
てバイポーラトランジスタのベースを放電させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記プリチャージ回路
は幾つかの欠点を有する。この回路によるバスのプリチ
ャージは、プリチャージ電圧がバイポーラトランジスタ
を遮断するか又は僅かに導通させるのに十分な供給電圧
Vccに近付くと、通常停止される。このような状況で
は、プリチャージ時間は主にバスの容量値、及びバイポ
ーラトランジスタのベースに給電するためクロック信号
により駆動されるMOSトランジスタのコンダクタンス
に依存する。電界効果トランジスタが製造条件に応じて
広い範囲の電流/電圧特性、即ち1:3と高い比率の特
性を有し得ることは周知である。その結果、従来のプリ
チャージ回路によると、プリチャージ電圧を調整できな
いことがあり、しかもバイポーラトランジスタのベース
の電流経路を導通させる電界効果トランジスタの特性が
広範囲であるため、クロック信号の長さによって電圧制
御することは有効とはなり得ない。
【0005】
【課題を解決するための手段】クロック信号によって駆
動されるバイポーラトランジスタを含むメモリバスのプ
リチャージ回路が提案されている。このバイポーラトラ
ンジスタのベースが、バスに接続されている閾値増幅器
の出力に接続されているゲートを有する相補型の2つの
電界効果トランジスタを介して両方の供給電位に接続さ
れている。本発明のプリチャージ回路は、クロック信号
のプリチャージフェーズの間、メモリバスのプリチャー
ジ電圧を所定電圧に調整することができる。
【0006】
【実施例】添付図面に基づく以下の詳細な説明により、
本発明が更によく理解されよう。
【0007】図1において、メモリバス11のプリチャ
ージ回路10はクロック信号φにより駆動されるバイポ
ーラトランジスタQを含んでいる。プリチャージ回路1
0はBiCMOS技術を使用している。n−MOSトラ
ンジスタはNで、p−MOSトランジスタはPで表す。 プリチャージ回路10において、バイポーラトランジス
タQのエミッタは点Aでバス11に接続され、コレクタ
は供給電位Vccに接続されている。バイポーラトラン
ジスタのベースはプリチャージ回路10の点Bを構成し
ている。クロック信号φが2つのトランジスタN1,P
1のゲートに与えられる。トランジスタP1のドレイン
は供給電位Vccに接続され、ソースはトランジスタP
2を介して点Bに接続されている。トランジスタN1の
ソースはアースに、ドレインは点Bに接続されている。
【0008】本発明のバイポーラトランジスタQのベー
スBは、バス11に接続された閾値増幅器12の出力C
に接続されているゲートを有する2つのトランジスタP
2,N2を介して、供給電位Vccとアースとにそれぞ
れ接続されている。換言すれば、トランジスタP1,P
2のドレイン−ソース導線は、バイポーラトランジスタ
QのベースBと供給電位Vccとの間に直列接続されて
おり、トランジスタN1,N2のドレイン−ソース導線
はバイポーラトランジスタQのベースBとアースとの間
に並列接続されている。閾値増幅器12は2つのインバ
ータ12a,12bを含んでいる。インバータ12aの
入力はバス11の点Aに接続され且つ閾値Taを有する
。インバータ12bの入力はインバータ12aの出力に
接続され且つ閾値Tbを有する。
【0009】プリチャージ回路10は更に、供給電位V
ccとアースとの間に直列接続されているドレイン−ソ
ース導線を有する4つのトランジスタN3,P3,N4
,P4を含んでいる。トランジスタP3のソースは供給
電位Vccに接続されており、ゲートはクロック信号φ
を受け取る。トランジスタN3のソースはアースに接続
されており、ゲートは相補のクロック信号φ*を受け取
る。トランジスタP4,N4のドレインはバス11の点
Aに結合されている。これらのトランジスタのゲートは
共通であり且つ同様にバス11の点Aに結合されている
。その結果、トランジスタN4,P4はダイオードを構
成している。これらのトランジスタの電流/電圧特性曲
線は、それぞれ0ボルト,Vccを原点とする共通の横
座標(電圧)に関する。これら2つのダイオードについ
ての2つの特性曲線は、横座標が点Aの電圧を決定する
点で交差している。トランジスタN4,P4相互の寸法
は、バス11の所望のプリチャージ電位Vpを点Aに与
えるように決定される。トランジスタN4,P4はこの
ようにして分極回路13を形成している。
【0010】クロック信号φ,φ*及びプリチャージ回
路10の点A,B,Cでの信号の波形を例示する図2の
タイムチャートを参照して、プリチャージ回路10の機
能を以下説明する。例示する実施例では、クロック信号
φはプリチャージフェーズφ1と実行フェーズ(読取り
又は書込みフェーズ)φ2とを含んでいる。プリチャー
ジフェーズφ1はt1の時点で開始する。t1の時点の
前では、クロック信号φは論理状態1にある。論理状態
1は+5ボルトの供給電位Vccに相当すると考えられ
る。従って、プリチャージ回路10にクロック信号φを
与えると、トランジスタP1,P3が遮断され且つトラ
ンジスタN1が導通状態となる。トランジスタP1を遮
断することにより、バイポーラトランジスタQの導通が
妨げられる。トランジスタN1が導通状態にあれば、バ
イポーラトランジスタQのベースに蓄積された電荷がア
ースに放電される。従って、点Bの電位は0ボルトであ
る。初期状態でのバス11の点Aでの電位は0ボルトで
あるとも考えられる。この電位は増幅器12により点C
に伝達され、その結果トランジスタN2が遮断されて、
トランジスタP2が導通状態となる。しかしながらトラ
ンジスタP2は、P1が遮断されるために、電流を通す
ことができない。
【0011】t1の時点では、クロック信号φは、プリ
チャージフェーズφ1に相当する0の論理状態にある。 t1の時点でプリチャージ回路10にクロック信号φを
与えると、トランジスタP1,P3が導通状態となり且
つトランジスタN1が遮断状態となる。トランジスタP
1,P2を導通させ且つトランジスタN1,N2を遮断
させることにより、バイポーラトランジスタQのベース
内に実質的な電流を流し込むことができる。バイポーラ
トランジスタQのコンダクタンスが高いと、バス11の
点Aの電位が急速に高くなる。バス11の所望のプリチ
ャージ電圧Vpは2.5ボルトに等しいと考えられる。 このような状況では、増幅器12のインバータ12aの
閾値Taに、Vpより僅かに小さい値、例えば2.3ボ
ルトを与えるのが有利である。インバータ12bの閾値
Tbは閾値Taよリ高く、好ましくはVpに等しい。こ
のような状況では、点Cは0ボルトのままである。更に
はt1の時点では、トランジスタP3,N3は導通状態
となる。従って、トランジスタP3,P4内を流れる電
流はこのようにしてバス11を充電させる。しかしなが
ら、これらのトランジスタを通じてのバスへの充電は、
トランジスタQを通じての充電より実質的にゆっくりと
行われる。t2の時点で、点Aの電位は閾値Taの2.
3ボルトに達する。この値では、インバータ12aの出
力は”0”の状態に戻る。従って、点Cの電位は+5ボ
ルトに変わり、その結果トランジスタP2は遮断されて
、トランジスタN2が導通状態となる。従って、バイポ
ーラトランジスタQの導通状態はt2の時点で突然遮断
される。分極回路13はバス11をゆっくりと充電し続
ける。ダイオードとして設けられたトランジスタN4,
P4の寸法は、点Aの電圧が所望のプリチャージ電圧2
.5ボルトで安定化されるように決定される。バイポー
ラトランジスタQの導通状態を突然停止させ得る寄生発
振も分極回路13により妨げられる。従って点Aの電位
は、t2の時点の直後からt3の時点でプリチャージフ
ェーズが終了するまで、所望のプリチャージ電圧Vpで
安定化される。このt3の時点で、クロック信号φの論
理状態1に相当する読取り又は書込みフェーズφ2が開
始される。このような状況では、トランジスタP1,P
3,N3は遮断されて、書込み又は読取りフェーズ中に
、バス11に対応する論理状態に応じてバス11の電荷
維持又は放電が実施され得る。
【0012】時点t2とt3との間でトランジスタN2
を導通させると、バイポーラトランジスタQの遮断時中
にこのバイポーラトランジスタQのベースから放電させ
ることができることに留意すべきである。従って、トラ
ンジスタN1はなくてもよい。このトランジスタが存在
するのは、単にプリチャージフェーズφ1以外で静電気
を放電させるためであり得る。更には、分極回路13が
、分圧器N4,P4からなる前述したものとは異なる形
態を有し得ることは明白である。
【0013】トランジスタN2,P2のゲートが増幅器
12の出力Cに接続されていることも重要である。例え
ばトランジスタN2のゲートが点Aに接続されると、t
1の時点から点Aでの電位が次第に高くなり始め、トラ
ンジスタN2の導通性がますます高くなる。従って、ト
ランジスタP1,P2内を通る電流の割合が増すと、ア
ースの方に向けられ、その結果トランジスタQの導通が
ますます小さくなる。その結果、プリチャージ時間t2
−t1が遥かに長くなる。この時間を短縮するには、他
の複雑な回路が必要である。本発明のプリチャージ装置
は、非常に単純であり、また非常に短いプリチャージ時
間が得られるという利点を提供する。
【0014】4つのトランジスタN3,P3,N4,P
4の存在が必要ないことに留意すべきである。これらの
トランジスタがなければ、閾値Taは所望のプリチャー
ジ電圧Vpに調整され得る。付加的なこれら4つのトラ
ンジスタは、プリチャージ回路10の良好な機能安定性
及びプリチャージ電圧Vpを確保するという利点を提供
する。
【0015】当業者はクレームに記載した如き本発明の
範囲を逸脱することなく、他の変形例を実現することが
できる。従って、以上の説明は、クレームに記載した事
項を除いて、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリチャージ回路の概略図である。
【図2】図1に示すプリチャージ回路の機能を示す種々
の波形を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10  プリチャージ回路 11  メモリバス 12  閾値増幅器 12a,12b  インバータ 13  分極回路 N1,N2,N3,N4,P1,P2,P3,P4  
MOSトランジスタ Q  バイポーラトランジスタ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  メモリバスと共に用いられるプリチャ
    ージ回路であって、クロック信号によって駆動されるバ
    イポーラトランジスタを備えており、該バイポーラトラ
    ンジスタのベースが、前記バスに接続されている閾値増
    幅器の出力に接続されているゲートを有する相補型の2
    つの電界効果トランジスタを介して2つの供給電位に接
    続されていることを特徴とするメモリバスのプリチャー
    ジ回路。
  2. 【請求項2】  前記閾値増幅器の閾値Taが前記バス
    の所望のプリチャージ電圧Vpより僅かに小さいことを
    特徴とする請求項1に記載の回路。
  3. 【請求項3】  前記クロック信号が第3の電界効果ト
    ランジスタを活動化し、ドレイン−ソース導線が前記相
    補型の2つの電界効果トランジスタのうちの一方の電界
    効果トランジスタに直列接続されていることを特徴とす
    る請求項1に記載の回路。
  4. 【請求項4】  前記クロック信号が第4の電界効果ト
    ランジスタを導通させ、該トランジスタのドレイン−ソ
    ース導線が前記相補型の2つの電界効果トランジスタの
    うちの他方の電界効果トランジスタに並列接続されてい
    ることを特徴とする請求項3に記載の回路。
  5. 【請求項5】  前記バスが、前記クロック信号により
    制御され且つ該バスの所望のプリチャージ電圧Vpに調
    整されている分極回路に接続されていることを特徴とす
    る請求項1に記載の回路。
  6. 【請求項6】  前記分極回路が、前記バスの所望のプ
    リチャージ電圧Vpに調整された分極電圧を供給する分
    圧器を含んでいることを特徴とする請求項5に記載の回
    路。
  7. 【請求項7】  前記分極回路がダイオードとして接続
    された相補型の2つの電界効果トランジスタを含んでお
    り、該トランジスタ寸法が、前記分極電圧を前記バスの
    所望のプリチャージ電圧に調整するように相互に選択さ
    れることを特徴とする請求項5に記載の回路。
  8. 【請求項8】  前記分極回路のダイオードとして接続
    された前記2つのトランジスタが、クロック信号の直接
    形態及び相補形態によりそれぞれ制御された相補型の2
    つの電界効果トランジスタと共に、前記2つの供給電位
    間に直列に接続されていることを特徴とする請求項7に
    記載の回路。
JP2418286A 1989-12-21 1990-12-21 メモリバスのプリチャージ回路 Expired - Fee Related JPH07101556B2 (ja)

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DE (1) DE69021704T2 (ja)
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