[发明专利]用于降低功耗的读出放大器和半导体存储器件与操作方法

说明书

优先权声明

这个美国专利申请根据35 U.S.C.§119要求于2007年1月22日在韩国知识产权局(KIPO)申请的韩国专利申请No.10-2007-0006737的优先权，在此引入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及半导体存储器件，并更具体地，涉及用于降低功耗的读出放大器和半导体存储器件与操作方法。

背景技术

传统的半导体存储器件的尺寸可能随着技术的发展而增加。同样地，半导体存储器件的用来输入和输出数据的数据线的长度也可能增加，从而导致电阻和/或功耗的增加。

在传统的读取操作中，在从存储单元阵列输出的信号中生成的损失可能对应于数据I/O线的长度。为了抵消这种损失，传统的半导体存储器件可以包括I/O读出放大器，该I/O读出放大器用于放大从该存储单元阵列输出的数据信号，并且输出放大的数据信号至该半导体存储器件的外部。

传统上，可以将一对位线连接到该存储单元，并且可以通过位线读出放大器放大和输出在该存储单元中存储的数据信号。然而，由于该位线读出放大器的输出信号的电平相对较小，所以在I/O数据线的一端，该输出信号在由该I/O读出放大器输出之前被再次放大。结果，传统的半导体存储器件可能在该I/O读出放大器中消耗了相对大量的功率。

发明内容

示例性实施例涉及可以降低功耗的半导体器件，例如输入/输出读出放大器。根据至少一个示例性实施例，根据在半导体存储器件的数据读取期间的存储单元的I/O读出放大器的长度，而选择性地改变I/O读出放大器的操作模式，I/O读出放大器可以降低不必要的功耗，并提供了一种操作I/O读出放大器的方法。

在输入/输出读出放大器的至少一个示例性实施例中，电流放大器可以检测在一对输入/输出线之间的电流差，放大所检测的电流差，并且响应于第一控制信号输出电压信号。电压放大器可以响应于第二控制信号来检测并且放大该电流放大器的输出信号之间的电压差。第一锁存电路可以锁存来自该电压放大器的输出信号，并且响应于该第二控制信号而输出第一输出信号。第二锁存电路可以锁存该电流放大器的输出信号，并且响应于第三控制信号而输出第二输出信号。输出电路可以接收该第一输出信号和该第二输出信号，对其执行逻辑运算，并且输出该运算的结果。该电压放大器可以是电流反射镜型电压放大器。

根据至少一些示例实施例，该第一锁存电路和该第二锁存电路中的每一个可以是交叉耦合型锁存电路。可以基于行地址信号选择性地使能该第二控制信号和该第三控制信号。可以基于第一行地址信号生成该第二控制信号。当将该字线分成至少两组时，该第一行地址信号可寻址在距该输入/输出读出放大器第一距离(例如，相对较远)的一组中的字线。可基于第二行地址信号生成该第三控制信号。当将该字线分成至少两组时，该第二行地址信号可寻址在距该输入/输出读出放大器第二距离(例如，相对较近)的一组中的字线。该第一距离可大于该第二距离。

根据至少一些示例实施例，该输出电路可对该第一输出信号和该第二输出信号进行逻辑相乘并且输出该相乘后的信号。可将该第一锁存电路和该第二锁存电路预充电至第一电压电平。可将该第一输出信号和该第二输出信号变换成给定或期望的(例如，CMOS)电压电平。

在半导体存储器件的至少一个示例实施例中，可配置存储单元阵列来存储数据。输入/输出读出放大器可放大通过一对输入/输出线接收的数据信号。在输入/输出读出放大器中，可配置电流放大器来检测在输入/输出线之间的电流差，放大所检测的电流差，并且响应于第一控制信号而输出电压信号。电压放大器可以响应于第二控制信号来检测并且放大该电流放大器的输出信号之间的电压差。第一锁存电路可以锁存来自该电压放大器的输出信号，并且响应于该第二控制信号而输出第一输出信号。第二锁存电路可以锁存该电流放大器的输出信号，并且响应于第三控制信号而输出第二输出信号。输出电路可以接收该第一输出信号和该第二输出信号，对其执行逻辑运算，并且输出该运算的结果。