KR930009150B1 - 반도체 회로장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

반도체 회로장치
제 1 도는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 반도체 회로 장치의 회로도.
제 2 도 및 3 도는 제 1 도에 도시된 제 1 실시예 장치의 성능을 도시한 타이밍 챠트.
제 4 도는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 반도체 회로 장치의 회로도.
제 5a, b 도는 종래 기술의 회로를 도시한 도면.
제 6 도는 제 5a, b 도에 도시된 종래 기술 회로의 성능을 도시한 타이밍 챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
INV : 제 1 단 논리 회로 TVCC : 임계치 보정 회로
본 발명은 반도체 회로 장치에 관한 것으로서, 상기 반도체 회로 장치는 외부 입력 신호를 수신하기 위한 제 1 단 논리 회로와, 제 1 단 논리 회로로부터의 출력을 후속단으로 보내기 위한 다수의 인버터를 구비하며, 인가되는 활성 신호가 활성화될 때에만 활성(액티브)상태로 되는 것이다.
제 5 도는 본 발명과 관련된 종류의 종래 기술의 반도체 회로 장치를 회로도 형태로 도시한 것이며, 제 6 도는 제 5 도에 도시된 종래 기술 장치의 성능을 파형으로 도시한 것이다.
도시된 종래 기술의 반도체 회로 장치에서 제 1 단 논리 회로는 입력단 인버터 회로 INV1로 구성된다. 입력단 인버터 회로 INV1는 P-채널 MOS 트랜지스터 QP(이하, "트랜지스터 QP"로 인용됨)와, N-채널 MOS 트랜지스터 QN(이하, "트랜지스터 QN"으로 인용됨)를 구비한다. 상기한 제 1 단 인버터 회로 INV1는 외부 단자 TM에 인가된 신호
Figure kpo00001
IN를 그 입력에서 수신하며, 출력 신호를 노드 V1로 출력시킨다. 인버터 INV2,INV3는 버퍼 회로로써 동작하며, 노드 V1에서의 신호를 노드 V2,V3로 순서적으로 출력시킨다. 회로에서 인버터 INV1의 입력 임계레벨(threshold level)은 인버터 INV1자체를 구성하는 트랜지스터 QP,QN의 콘덕턴스 율에 의해 결정되지만, 제 6 도에 도시된 바와같이, 반도체 칩에서 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND의 변동이 발생하면 임계 레벨은 파동(fluctuate)한다.
전술한 종래 기술의 반도체 회로 장치에서, 제 1 단 논리 회로에 외부적으로 입력되는 입력 신호는, 반도체 칩내에서의 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND의 변동에 의한 영향을 받지 않지만, 제 1 단 논리 회로의 입력 임계치는 상기한 변동에 영향을 받으며 파동된다. 그러므로, 제 6 도에 화살표로 도시된 시점에서, 반도체 칩내의 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND의 변동에 의해 제 1 단 논리 회로에서의 입력 레벨 판정 동작에 있어 에러가 발생된다는 결점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 반도체 회로 장치에 존재하는 문제점을 극복하고 개선된 회로 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND에서 변동이 있을 때에도 제 1 단 논리 회로에서의 입력 레벨 판정 동작에 있어 에러가 발생하지 않는 반도체 회로 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 외부 입력 신호를 수신하기 위한 제 1 단 논리회로와, 제 1 단 논리 회로로 부터의 출력 신호를 후속단으로 보내기 위한 다수의 인버터를 구비하며, 활성 신호가 활성화될 때 활성 상태로 되는 반도체 회로 장치가 제공되는데, 상기 장치는, 제 1 단 논리 회로의 입력 임계 레벨을 보정하기 위한 인버터 회로를 구비하며, 여기서 인버터 회로는 다수의 인버터 중에서 기수의 인버터중 하나의 출력신호를 수신하며 ; 활성 신호가 활성 상태로 있는 기간 동안에만 인버터 회로의 출력 단자를 제 1 단 논리 회로의 출력 단자에 연결시키기 위한 스위칭 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 제 1 단 논리 회로의 입력 임계 레벨은 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND에서의 변동에 영향을 미치는 회로 동작을 활성화하기 위한 활성 신호와 동기화되어 있는 임계 레벨 보정 회로에 의해 보정된다.
본 발명에 의한 유익한 효과는, 활성 신호와 동기적으로 동작하는 임계치 보정 회로를 구비함으로서, 칩내에서 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND가 변동하는 경우에 제 1 단 논리 회로의 입력 임계 레벨이 외부 입력 신호에 레벨에 따라 보정되므로, 제 1 단 회로의 적절한 동작이 보장된다는 것이다.
본 발명의 여러 가지 목적, 특성, 장점등은 첨부 도면을 참고로 설명된 본 발명의 양호한 실시예에 대한 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.
하기의 설명에 있어서, 유사한 참조 기호 또는 번호는 도면 전반에 걸쳐서 동일한 또는 유사한 성분을 인용하는 것이다.
이제, 본 발명의 제 1 실시예를 도면을 참고하여 설명하겠다.
제 1 도는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 반도체 회로 장치를 도시한 회로도이며, 제 2 도 3도는 제 1 도에 도시된 회로 장치의 성능을 도시한 타이밍 챠트이다.
제 1 실시예의 반도체 회로 장치는 제 5 도의 종래의 장치에 더 부가하여, P-채널 MOS 트랜지스터 Q1와 N-채널 MOS 트랜지스터 Q4로 형성되는 인버터 회로와, 인버터 회로의 출력 단자측에 배치된 P-채널 MOS 트랜지스터 Q2와 N-채널 MOS 트랜지스터 Q3로 형성되는 스위칭 회로를 구비하는 임계치 보정 회로 TVCC를 포함하도록 구성된다.
트랜지스터 Q3의 게이트에는 활성 신호인 데이터 출력 버퍼용 구동 신호(이하, "구동 신호 OE"로 인용됨)가 인가되고, 트랜지스터 Q2의 게이트에는 구동 신호 OE와 논리 레벨이 반대인 구동신호
Figure kpo00002
가 인가된다.
다음에는, 제 1 도에 도시된 제 1 실시예의 반도체회로 장치의 동작을 제 2 도 및 3도를 참고하여 설명하겠다.
먼저, 제 2 도를 참고하여, 외부 입력 신호
Figure kpo00003
IN가 로우 레벨(이하, "L-레벨"로 인용됨)인 경우를 설명하겠다.
(ⅰ) 시간주기[A](여기서는 Vcc 및 GND 전위에 변동이 없음).
구동신호 OE는 L-레벨에 있고, 구동 신호
Figure kpo00004
는 하이레벨(이하, "H-레벨"로 인용됨)에 있으므로, 데이터-출력 버퍼는 비-활성 상태에 있는다. 그러므로, 이러한 상태하에서는, 반도체 칩내의 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND에 변동이 없다. 또한, 외부 입력 신호
Figure kpo00005
IN는 L-레벨의 입력이므로, 노드 V2는 L-레벨에 있다. 그러므로, 노드 V2로부터의 신호가 트랜지스터의 게이트에 입력되는 트랜지스터 Q1은 턴온되고 트랜지스터 Q4는 컷오프된다. 또한, 구동 신호
Figure kpo00006
및 OE가 각각 트랜지스터의 게이트에 입력되는 트랜지스터 Q2및 Q3는 컷오프된다. 말하자면, 임계치 보정회로는 비-활성 상태로 있다.
(ⅱ) 시간주기[B](여기서는 Vcc 및 GND 전위에 변동이 있음)
구동신호 OE가 H-레벨로 턴되고 구동 신호
Figure kpo00007
가 L-레벨로 턴되며, 데이터-출력 버퍼는 활성화되고 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND는 제 2 도에 도시된 것처럼 크게 변동한다. 여기서, 구동 신호
Figure kpo00008
및 OE가 각각 트랜지스터의 게이트에 입력되는 트랜지스터 Q2및 Q3는 모두 턴온되고 임계치 보정 회로 TVCC가 활성화된다. 그런데, 외부 입력 신호
Figure kpo00009
IN가 항목(i)에서 설명된 것처럼 L-레벨 입력으로 있을 때 트랜지스터 Q4는 오프(OFF) 상태로 있기 때문에, 제 1 단 논리 회로 INV1은 증가된 콘덕턴스를 가진 P-채널 MOS 트랜지스터와 등가이어서, 인버터 INV1의 입력 임계 레벨은 상승 또는 증가 방향으로 보정된다.
(ⅲ) 시간주기[C](여기서는 Vcc 및 GND 전위에 변동이 없음)
구동 신호 OE가 L-레벨로 턴되고, 구동 신호
Figure kpo00010
는 H-레벨로 턴될 때, 데이터-출력 버퍼는 비활성 상태로 턴되어, 반도체 칩내의 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND에서의 변동은 멈추어진다. 결론적으로, 구동 신호
Figure kpo00011
및 OE가 트랜지스터의 게이트에 입력되는 트랜지스터 Q2및 Q3는 모두 컷오프되고 임계치 보정회로는 비활성 상태로 되돌아가서, 시간주기(A)에서와 동일한 회로 동작이 발생한다.
다음에는, 외부 입력 신호
Figure kpo00012
IN가 H-레벨인 경우를 제 3 도를 참고로하여 설명하겠다.
(ⅰ) 시간주기[A](Vcc 및 GND 전위에 변동 없음)
외부 입력 신호
Figure kpo00013
IN가 Hd-레벨의 입력이므로, 노드 V2는 H-레벨로 턴된다. 따라서, 노드 V2로부터의 신호가 게이트에 입력되는 트랜지스터 Q1은 컷오프되고 트랜지스터 Q4는 턴온된다. 그밖의 경우 회로 동작은 전술한 시간 주기 [A]에서 설명한 것과 동일하다.
(ⅱ) 시간주기[B](Vcc 및 GND 전위에 변동이 있음)
구동 신호 OE가 H-레벨로 턴되고, 구동 신호
Figure kpo00014
는 L-레벨로 턴되면, 데이터-출력 버퍼가 활성화되며 임계치 보정회로 TVCC도 활성화된다. 그런데, 시간주기[A]에서 설명한 바와같이 외부 입력 신호
Figure kpo00015
IN가 H-레벨일 때 트랜지스터 Q1는 컷오프 상태에 있으므로, 제 1 단 논리 회로 INV1은 증가된 콘덕턴스를 가진 N-채널 MOS 트랜지스터 QN와 등가로 되어서, 인버터 INV1의 입력 임계치는 값이 낮아지는 또는 감소하는 방향으로 보정된다.
(ⅲ) 시간주기[C](Vcc 및 GND 전위에 변동없음)
여기서의 회로 동작은 제 2 도에 시간 주기[C]에서와 동일하다.
제 1 도는 두 개의 P-채널 트랜지스터 Q1,Q2를 쌓여올려진 관계(stacked relationship)로 구비하며 두 개의 N-채널 트랜지스터 Q3,Q4를 쌓여올려진 관계로 구비하는 임계치 보정 회로를 도시한다. 그러나, 이러한 배치 구성은 한가지 실시예에 불과한 것이며, 제 1 단 논리 회로의 입력 임계 레벨에 대한 원하는 보정 양에 따라서 보정 회로를 구성하는 트랜지스터의 개수 및 콘덕턴스를 변경시키는 것이 가능함은 물론이다. 또한, 제 1 도에서는 제 1 단 논리 회로가 인버터인 실시예를 도시하였지만, 제 1 단 논리 회로는 원하는 목적에 따라 NOR, NAND 또는 다른 합성 게이트일 수도 있다.
제 4 도는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 회로도를 도시한다. 장치에는 제 1 단 논리 회로인 인버터 INV1와 버퍼회로로써 동작하는 인버터 INV2, INV3가 포함된다. 제 1 단 회로를 위한 임계치 보정 회로는 쌓여올려진 관계로 있는 두 개의 P-채널 트랜지스터 Q1,Q2와, 쌓여올려진 관계로 있는 두 개의 N-채널 트랜지스터 Q3,Q4를 구비한다. 인버터 INV1는 외부 신호
Figure kpo00016
IN를 수신한다. P-채널 MOS 트랜지스터 Q2및 N-채널 MOS 트랜지스터 Q3의 게이트에는 감지 증폭기 구동 신호 SE1 및
Figure kpo00017
가 각각 입력된다. 감지 증폭기 구동 신호
Figure kpo00018
는 반도체 메모리에서 감지증폭기 구동 신호 SE1와는 반대의 위상을 갖는 신호이다. 반도체 메모리에서, 반도체 칩내의 전원 전위 Vcc 및 접지 전위 GND는 감지 증폭기가 구동될 때 파동한다.
제 4 도에 도시된 제 2 실시예의 동작에 관한 설명은, 제 1 실시예에서의 구동 신호 OE,
Figure kpo00019
가 감지 증폭기 구동 신호 SE1,
Figure kpo00020
으로 대체된다는 것만이 다른점이기 때문에 여기서는 생략되겠다.
비록 본 발명은 그 양호한 실시예에 의해 설명되었지만, 사용된 용어는 설명을 위한 것이지 제한을 하기 위한 것이 아니며, 첨부된 청구범위의 범위내에서의 변경은 더 넓은면에서 본 발명의 진정한 범위 및 정신에서 벗어나지 않고도 가능하다는 것을 이해해야겠다.

Claims (4)

  1. 외부 입력 신호를 수신하기 위한 제 1 단 논리 회로(INV1)와, 상기 제 1 단 논리 회로(INV1)로부터의 출력 신호를 후속단으로 보내기 위한 다수의 인버터(INV2,INV3,…)를 구비하며, 활성 신호(OE ; SE1)가 활성화될 때 활성 상태로 되는 반도체 회로 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 제 1 단 논리 회로의 입력 임계 레벨을 보정하기 위한 인버터 회로(Q1,Q4)를 구비하며, 상기 인버터 회로는 상기 다수의 인버터(INV2, INV3,…)중에서 기수의 인버터중 하나의 출력 신호를 수신하며 ; 상기 활성 신호(OE ; SE1)가 활성 상태로 있는 기간 동안에만 상기 제 1 단 논리 회로(INV1)의 출력 단자를 인버터 회로(Q1,Q4)의 출력단자와 연결시키는 스위칭 회로(Q2,Q3)를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단 논리 회로의 임계 레벨을 보정하기 위한 상기 인버터 회로는 P-채널 MOS 트랜지스터(Q1)와 N-채널 MOS 트랜지스터(Q4)를 구비하고, 상기 스위칭 회로는 P-채널 MOS 트랜지스터(Q2)와 N-채널 MOS 트랜지스터(Q3)를 구비하며, 상기 인버터 회로와 상기 스위칭 회로는 임계치 보정 회로(TVCC)를 형성하는 반도체 회로 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 N-채널 MOS 트랜지스터(Q3)의 게이트에는 데이터-출력 버퍼 구동 신호(OE)가 활성 신호로써 인가되며, 상기 P-채널 MOS 트랜지스터(Q2)의 게이트에는 상기 활성 신호(OE)와 논리 레벨이 반대인 데이터-출력 버퍼 구동 신호(
    Figure kpo00021
    )가 활성 신호로써 인가되는 반도체 회로 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 N-채널 MOS 트랜지스터(Q3)의 게이트에는 감지 증폭기 구동신호(SE1)가 활성 신호로써 인가되며, 상기 P-채널 MOS 트랜지스터(Q2)의 게이트에는 상기 활성 신호(SE1)와 위상이 반대인 감지 증폭기 구동 신호(
    Figure kpo00022
    )가 활성 신호로써 인가되는 반도체 회로 장치.
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