[发明专利]电容耦合的驱动电路无效

专利信息
申请号: 00103777.3 申请日: 2000-03-09
公开(公告)号: CN1266266A 公开(公告)日: 2000-09-13
发明(设计)人: D·R·汉森;G·米勒 申请(专利权)人: 因芬尼昂技术北美公司;国际商业机器公司
主分类号: G11C7/12 分类号: G11C7/12
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 梁永,王忠忠
地址: 美国加利*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电容 耦合 驱动 电路
【说明书】:

本申请是名称为“改进的驱动电路”(“Improved DriverCircuit”)的未决(co-pending)美国申请USSN09/225,664(代理人文档号99 P 7441 US)的系列申请。

发明涉及半导体器件。尤其涉及能高频操作的驱动电路。

由于半导体集成电路(IC)在较高频率下操作,所以IC设计人员面临着更小或更紧密的操作窗口。例如,在如动态随机存储器(DRAM)这样的存储器IC中,在一个芯片的周期时间内完成读、写或预充电这样的特定操作变得更加困难。在存储器IC中限制操作速度的一个方案是总线充电。例如,存在需要在一个时钟周期内被充电到合适电平的总线。IC的时钟操作是沿用已久的一个概念。对于驱动电路来说,更高的操作频率使得在给定时钟周期内为总线充电愈发困难。

充电电路不能在给定时间内为总线充电就要求对芯片的操作说明进行修改。例如,在完成读操作之前,DRAM在写操作之后需要一个等待周期。但是,这种解决方法是不理想的,因为它损害了性能。

改善驱动器性能的现有技术是增加驱动器为负载充电的电压。这在逻辑高和逻辑低电压电平之间的差动即电压摆动上产生一个增量。高低电平之间的电压摆动越大,例如为总线充电和放电所需要的时间就越多,造成性能下降。此外,增加的电压加大了功耗,尤其对于膝上型计算机这样的便携式系统来说,这是所不期望的。

通过以上论述可以看出,希望提供一种提高充电速率、允许IC更快操作的改进的驱动电路。

本发明涉及一种能高频操作的驱动电路。通过使驱动电路在增强的过驱动模式下操作,从而增加驱动器输出端的电流流量来实现高频操作。

根据本发明,设置过驱动电路。过驱动电路增大驱动电路有效输入信号的幅度,从而增大加到驱动电路的激励晶体管上的过驱动电压。增强过驱动提高了激励晶体管的性能。

在一个实施例中,驱动电路包括上拉部分,过驱动电路为上拉部分提供输入信号。来自过驱动电路的有效输入信号使上拉激励晶体管导通。过驱动电路包括与输入信号耦合的电容,形成动态补偿。在一个实施例中,电容耦合产生峰值约0.2-1.5V最好约0.2-1.0V的动态补偿。补偿增加了上拉晶体管栅极过驱动电压的幅度,提高了上拉驱动部分的性能。驱动电路还包括下拉部分。通过电容耦合的动态补偿被加到下拉激励晶体管的输入信号上,以便提高其性能。

在一个实施例中,驱动器的上拉部分包括p-FET。通过提供相对于地为负的有效输入信号来接通过驱动电路即使激励晶体管导通。过驱动电路向有效低信号提供峰值约-0.2~-1.5V最好约-0.2~-1.0V的负的动态补偿,以增大栅极过驱动电压的幅度。在一个实施例中,负的动态补偿使有效低信号为负,峰值约-0.2~-1.5V最好约-0.2~-1.0V。

在另一实施例中,通过电容耦合技术,过驱动电路为包含n-FET的驱动电路的下拉部分提供输入。电容耦合提供动态补偿,该动态补偿增大了加到下拉晶体管上的栅极过驱动电压的幅度。在一个实施例中,电容耦合产生具有峰值约-0.2~-1.5V最好约-0.2~-1.0V的动态补偿。为了增大栅极过驱动电压,提高驱动器性能,动态补偿将下拉晶体管的有效高输入信号增大了约0.2-0.5V最好约0.1-1.0V。

图1示出了根据本发明一个实施例所述的存储器IC的方框图;

图2示出了本发明所述驱动电路的方框图;

图3示出了根据本发明一个实施例所述的驱动电路;

图4示出了过驱动支路的另一实施例;

图5示出了根据本发明一个实施例所述的驱动电路的时序图;以及

图6示出了现有驱动电路的时序图。

本发明涉及半导体器件,尤其涉及半导体器件使用的驱动电路。举例来说,半导体器件可以是存储器电路,例如随机存取存储器(RAM),动态RAM(DRAM),同步DRAM(SDRAM),铁电RAM(FRAM),如RDRAM(直接RAM总线)、SLDRAM(Synclink DRAM)或静态RAM(SRAM)这样的面向协议(protocol oriented)RAM。半导体器件也可以是逻辑器件,例如可编程逻辑阵列(PLA),专用集成电路(ASIC),合并DRAM逻辑IC(嵌入式DRAM)或其他电路器件。举例来说,半导体器件可以用在用户电子产品中,例如计算机系统,办公室设备包括复印机和打印机,蜂窝电话,个人数字助理(PDA),以及其他电子产品。

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