数据确定电路及数据确定方法技术

根据电位的变化实现对位线的电位的反馈控制。同时，先前在位线上读到的数据被暂时锁存在一个Ｄ型触发器中。由偏置电路确定的参考电压Ｖｒｅｆ通过利用一个补偿电路同时参考Ｄ型触发器中锁存的先前读到的数据的电平被补偿。以这种方式，从当前读到的数据获得偏置电压，并且基于该偏置电压，控制位线的电位。这样，实现高速数据确定操作，这在以前，当当前读到的数据关于在前一周期中读到的数据反向时曾经是个障碍。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及数据确定电路以及一种数据确定方法，用于确定在一个半导体电路系统中使用的一条数据线的电平。尤其是，本专利技术涉及电流读出型数据确定电路，通过检测用于数据线的驱动电路中的电流来确定数据线的电平。本专利技术还涉及用于上述类型的电路的数据确定方法。作为用于在一个大规模集成电路(LSI)中转移数据的一种方法，电流型转移方法已知并且变得普遍，因为电流-电压转换和低幅高速转移在这种方法中是可能的。例如，在一个半导体存储器电路系统中，电流型转移在一个读出放大器中使用。有利的是，在这种电流读出型中，在读操作的过程中不需要预充电。图4是一个示意图，说明一个电流型读出放大器的概念。在图4中，一个P型M0SFET(以下称为“PMOS”)Trp31和一个N型MOSFET(以下称为“NMOS”)Trn31在电源VDD和一条位线31的一端之间互相串联。更确切的是，PMOS Trp31的源极连接到电源VDD，而NMOSTrn31的源极连接到位线31的一端。PMOS Trp31的漏极连接到NMOSTrn31的漏极，因此形成一个节点N31。读出输出从节点N31引出。PMOS Trp31作为一个二极管配置，其中栅极和漏极连接。PMOSTrp31相当于一个电阻，补偿(offset)一个等于某阈值的电压。此外，一个参考电压Vref加到NMOS Trn31的栅极。存储器单元32连接在位线31的另一端和地GND之间。存储器单元32具有根据存储器单元32中存储的数据的状态确定是否有电流流向GND的功能。在如上配置的电路中，现在假定存储器单元32产生一个流向GND的电流I。在这种情况下，位线31的电位VBL减小，增大了NMOS Trn31的栅源电压Vgs。这提高了NMOS Trn31的电流容量，因此减小了漏源电压Vds。即，NMOS Trn31用作一个负电阻，其中所需的电压由于产生电流而减小。以这种方式，由于PMOS Trp31用作一个电阻，而NMOS Trn31用作一个负电阻，因此满足以下条件。Vds(Trp31)+Vds(Trn31)≈常数因此，不管是否存在电流I，位线31的电位几乎保持恒定。这个电路的电流-输出电压特性在图5中显示。在这个特性曲线中VN31表示节点N31的电位。上述电路出现以下问题。如果NMOS Trn31没有一个大的跨导gm，很难将位线31的电位维持在一个恒定的电平。因此，如果NMOS Trn31的跨导gm较小，为了将位线31的电位维持在一个恒定的电平，电路用以下方式配置。这样的一个电路配置在图6中显示。在图6中，与图4中所示的相同的元件用同样的参考数字指示。图6中所示的电路与图4中所示的对应部分类似，除了新插入在NMOS Trn31的栅极和位线31之间的一个偏置电路33。在这个电路中，偏置电路33具有一个反馈偏置机构，随位线31的电位VBL的减小而增大输出的电位。偏置电路33的一个特殊的例子在图7中显示。在图7中，偏置电路33由一个PMOS Trp32、一个NMOS Trn32和一个补偿电源34组成。PMOS Trp32的源极连接到电源VDD，栅极连接到位线31。NMOS Trn32，用作一个二极管，其漏极连接到PMOS Trp32的漏极，其源极连接到地GND，并且其栅极连接到NMOS Trn31的栅极。补偿电源34连接在位线31与GND之间。前述电路的操作参考图8的波形图描述。位线31的电位VBL的减小引起PMOS Trp32的栅极电位的减小，因此提高了PMOS Trp32的电流容量。这进一步增大了加在NMOS Trn31的栅极的参考电压Vref，并且因此，提高了NMOS Trn31的电流容量，因此限制了位线31的电位VBL的减小。相反，位线31的电位VBL的增大引起PMOS Trp32的栅极电位的增大，因此降低了PMOS Trp32的电流容量。这减小了参考电压Vref，并且因此，降低了NMOS Trn31的电流容量，因此抑制了流入位线31的电流。所以，限制了位线31的电位VBL的增大。根据上述描述的该电路的操作，由NMOS Trn31较小的跨导gm引起的问题可以得到解决。即，即使NMOS Trn31的跨导gm较小，位线31的电位VBL的变化充分地保持在一个恒定的电平。现在描述由上述已知的电流型读出放大器执行的数据检测操作。流入PMOS Trp31的电流用Ip表示，流入NMOS Trn31的电流用In表示，流过存储器单元32的电流用Imem表示，流过补偿电源34的电流用Iss表示。如果电流Ip大于电流In(Ip＞In)，电流Ip-In提供的电荷存储在节点N31上。节点N31的电位VN31根据存储的电荷量而变化。而且，电流In-(Imem-Iss)提供的电荷增大位线31的电位VBL。由于偏置电路33的影响和增大的电位VBL，流入NMOS Trn31的电流减小。当电流In逐渐变得等于电流Imem和Iss的总和时，位线31的电位VBL就确定了。当电流Ip变得等于电流In时，电荷供应延缓，并且然后，节点N31的电位VN31就确定了。NMOS Trn31中的电流In与NMOSTrn31的电流容量有关。因此，加在NMOS Trn31的栅极上的参考电压Vref，是一个关键因素。在高(H)电平将从节点N31引出的情况下，这将被更加明确地解释。电流In变得等于电流Imem和Iss的总和(In=Imem+Iss)更容易伴随NMOS Trn31的较低的电流容量。NMOS Tm31的栅极电位(参考电压)Vref较低正是想要的。另一方面，在低(L)电平将从节点N31引出的情况下，电流In变得等于电流Imem和Iss的总和(In=Imem+Iss)更容易伴随NMOS Trn31的较高的电流容量。NMOS Trn31的栅极电位(参考电压)Vref较高正是想要的。例如，如果存储器单元32产生一个电流，理想的是节点N31的电位VN31迅速降低。然后，位线31的电位VBL降低，这通过偏置电路33反馈到NMOS Tm31的栅极，因此提高了NMOS Trn31的栅极电位Vref。显然，如果电位被置为高于由上述反馈控制确定的栅极电位Vref，电路的操作会更快些。相反，如果存储器单元32阻止电流的通过，理想的是节点N31的电位VN31迅速升高。然后，位线31的电位VBL升高，这通过偏置电路33反馈到NMOS Trn31的栅极，因此降低了NMOS Trn31的栅极电位Vref。显然，如果电位被置为低于由上述反馈控制确定的栅极电位Vref，电路的操作会更快些。但是，在上述已知的数据确定电路中，偏置电压通过利用偏置电路33从当前读到的数据中获得，并且在偏置电压的基础上，位线31的电位VBL受到控制。这样难以将电位置为高于或低于由反馈控制确定的栅极电位Vref。尤其是，如果当前读的数据关于前一周期中读到的数据反向，即，如果当前数据是反向的数据，数据确定操作就被不利地延迟。因此，考虑到上述背景，本专利技术的一个目的是提供数据确定电路以及一种数据确定方法，在这种方法中数据确定操作可以高速进行。为了达到以上目的，根据本专利技术的一个方面，提供了数据确定电路，用于通过在一个半导体电路系统的数据线中的电流确定数据的电平。该数据确定电路具有一个反馈控制电路，用于根本文档来自技高网...

【技术保护点】
数据确定电路，用于通过一个半导体电路系统的数据线中的电流确定数据的电平，所述数据线连接到电流源的输出节点，所述数据确定电路包括： 一个反馈控制电路，用于根据输出节点的电位的变化控制所述数据线的电位； 一个数据锁存电路，用于暂时锁存先前在所述数据线上读到的数据；以及 一个补偿电路，用于基于在所述数据锁存电路中锁存的先前读到的数据的电平，在所述数据线上实现补偿操作。

【技术特征摘要】
JP 1997-6-20 163695/971．数据确定电路，用于通过一个半导体电路系统的数据线中的电流确定数据的电平，所述数据线连接到电流源的输出节点，所述数据确定电路包括一个反馈控制电路，用于根据输出节点的电位的变化控制所述数据线的电位；一个数据锁存电路，用于暂时锁存先前在所述数据线上读到的数据；以及一个补偿电路，用于基于在所述数据锁存电路中锁存的先前读到的数据的电平，在所述数据线上实现补偿操作。2．根据权利要求1的数据确定电路，进一步包括一个连接到输出节点的电流供应晶体管；以及一个连接在所述输出节点和所述数据线之间的控制晶体管，其中所述反馈控制电路和所述补偿电路基于在所述数据锁存电路中锁存的先前读到的数据的电平，控制所述控制晶体管的控制极的电位。3．根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥口昭彦，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]