一種低漏電的本地字線驅動器控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型一種低漏電的本地字線驅動器控制電路，其包括依次連接用于控制本地字線驅動器的延時單元，控制電路和輸出驅動器；延時單元的輸入端連接主字線使能信號/字線復位信號使能，輸出端連接控制電路輸入端；控制電路輸入端還連接主字線使能信號/字線復位信號使能和預譯碼信號；輸出驅動器用于驅動本地字線驅動器，其由兩個P型場效應管和一個N型場效應管組成；控制電路的輸出用于控制輸出驅動器中N型場效應管和P型場效應管導通與關斷。其在動態(tài)隨機存儲器預沖電操作開始時，主字線使能信號和字線復位使能信號由高變低；本地字線驅動器N型場效應管在待機時處于線性區(qū)，其漏電電流與其過驅動電壓成正比。
【專利說明】
一種低漏電的本地字線驅動器控制電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及動態(tài)隨機存儲器設計領域，具體為一種低漏電的本地字線驅動器控制電路。
【背景技術】
[0002]隨著智能手機，移動互聯(lián)網應用以及物聯(lián)網的快速發(fā)展，越來越多的應用運行在手機終端上，這也意味著需要消耗更多的功耗。然而電池的發(fā)展卻始終沒有得到突波性進展，手機終端的一次充電使用時間受到電池的容量的制約。手機終端系統(tǒng)的功耗包括動態(tài)功耗和待機功耗，由于手機在大部分時間都處于待機狀態(tài)，因此待機功耗對于手機的一次充電使用時間有著巨大的影響。
[0003]動態(tài)隨機存儲器作為手機終端中必不可少的組成單元，其待機功耗對于整個手機終端系統(tǒng)的待機功耗有著非常大的影響。動態(tài)隨機存儲器通過本地字線驅動器來激活和關閉字線，從而實現(xiàn)對存儲陣列的激活和預充電操作。在動態(tài)隨機存儲器處于待機狀態(tài)時，本地字線驅動器處于關斷狀態(tài)。其漏電電流與加載在晶體管上的過驅動電壓成正比。傳統(tǒng)的本地字線驅動器為了得到快速的預沖電延時，通常晶體管的過驅動電壓很高，因此漏電電流很大。由于本地字線驅動器數量龐大，其漏電電流總和相當可觀。所以在不影響預沖電延時的基礎上，減小本地字線驅動的漏電電流是非常有意義的。
【實用新型內容】
[0004]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供一種低漏電的本地字線驅動器控制電路，能夠在不降低預沖電操作延時的前提下，減小本地字線驅動器的漏電電流。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]—種低漏電的本地字線驅動器控制電路，包括依次連接用于控制本地字線驅動器的延時單元，控制電路和輸出驅動器;所述延時單元的輸入端連接主字線使能信號/字線復位信號使能，輸出端連接控制電路輸入端;所述控制電路輸入端還連接主字線使能信號/字線復位信號使能和預譯碼信號;所述輸出驅動器用于驅動本地字線驅動器，其由兩個P型場效應管和一個N型場效應管組成;其中一個P型場效應管源端連接內部電壓，另一個P型場效應管源端連接正向電荷栗電壓，N型場效應管源端連接負向字線低電壓;兩個P型場效應管和一個N型場效應管的柵端分別連接控制電路輸出端，漏端都通過主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號連接本地字線驅動器輸入端;控制電路的輸出用于控制輸出驅動器中N型場效應管和P型場效應管導通與關斷。
[0007]優(yōu)選的，所述延時單元由反相器鏈組成，其延時為字線復位信號的上升沿到本地字線信號下降沿的傳播延時。
[0008]優(yōu)選的，所述控制電路由基本邏輯門組成；通過控制輸出驅動器來控制主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號，從而控制本地字線驅動的器的開啟和關斷；當在待機狀態(tài)時，主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號為內部電壓；當在激活操作時，主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號由低變高；當在預沖電操作時，主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號由高變低。
[0009]進一步，所述的控制電路包括兩輸入或門，第一兩輸入與門，反相器，兩輸入或非門，兩輸入與非門和第二兩輸入與門；兩輸入或門的輸入端分別連接主字線使能信號/字線復位信號使能和延時單元的輸出端;第一兩輸入與門的兩個輸入端分別連接兩輸入或門輸出端和列預譯碼信號;輸出端連接輸出驅動器中源端連接內部電壓的P型場效應管的柵端；兩輸入或非門的一個輸入端經反相器連接延時單元的輸出端，另一個輸入端連接主字線使能信號/字線復位信號使能;兩輸入與非門的兩個輸入端分別連接主字線使能信號/字線復位信號使能和兩輸入或非門的輸出端;輸出端連接輸出驅動器中源端連接正向電荷栗電壓的P型場效應管的柵端;第二兩輸入與門的兩個輸入端分別連接主字線使能信號/字線復位信號使能和列預譯碼信號;輸出端連接輸出驅動器中N型場效應管的柵端。
[0010]本實用新型一種低漏電的本地字線驅動器控制電路，在動態(tài)隨機存儲器預沖電操作開始時，主字線使能信號和字線復位使能信號由高變低;控制電路將輸出驅動器中的N型場效應管關閉，將源端連接正向電荷栗電壓的P型場效應管打開，主字線信號反和字線復位信號由負向字線低電壓變?yōu)檎螂姾衫蹼妷?，本地字線迅速關斷;經過延時單元的延時后，控制電路將源端連接正向電荷栗電壓的P型場效應管關斷，并將源端連接內部電壓的P型場效應管打開，主字線信號反和字線復位信號由較高的正向電荷栗電壓變?yōu)檩^低的內部電壓;本地字線驅動器N型場效應管在待機時處于線性區(qū)，其漏電電流與其過驅動電壓成正比。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果:
[0012]本實用新型通過減小待機時本地字線驅動器N型場效應管柵級電壓，來減小其過驅動電壓，從而達到減小漏電電流的目的。為了防止由于使用內部電壓關斷本地字線驅動器而引起的預充電延時的增加，與傳統(tǒng)的本地字線驅動器控制相似，在預充電操作開始時，主字線信號反和字線復位信號使用正向電荷栗電壓將本地字線驅動器快速關閉。但當本地字線驅動器關閉以后，本地字線驅動器控制電路將主字線信號反/字線復位信號由較高的正向電荷栗電壓減小為較低內部電壓，從而在不影響預充電延時的的前提下，減小本地字線驅動的漏電電流。與傳統(tǒng)的本地字線驅動器控制電路相比，本電路使本地字線驅動器漏電電流下降近60 %。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實例中所述的本地字線驅動器的實例圖。
[0014]圖2為本實用新型實例中所述的一種低漏電的本地字線驅動器控制電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體的實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。
[0016]請參閱圖1所示，圖1為動態(tài)隨機存儲器中一個本地字線驅動器140的實例，由一個P型場效應管202和兩個N型場效應管205、206組成。第一 P型場效應管202的源端連接字線驅動信號201，柵端連接主字線信號反203，漏端連接本地字線信號204。第一 N型場效應管205源端接負向字線低電壓208，柵端連接主字線信號反203，漏端連接本地字線信號204。第二 N型場效應管206源端接負向字線低電壓208，柵端連接字線復位信號207，漏端連接本地字線信號204。
[0017]如圖2所示，圖2為一種低漏電的本地字線驅動器控制電路實例，包括依次連接用于控制本地字線驅動器140的延時單元100，控制電路110和輸出驅動器130。
[0018]延時單元100輸入連接主字線使能信號/字線復位信號使能101，輸出連接延時單元輸出102。延時單元100由反相器鏈組成，其延時由圖1中本地字線驅動器140中字線復位信號203的上升沿到本地字線信號204的下降沿的傳播延時決定。該延時單元的功能在于，在動態(tài)隨機存儲器預充電操作時，通過圖2中控制電路110產生一個電壓為正向電荷栗電壓131的主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號135，來快速關斷圖1中本地字線204。
[0019]控制電路110包括兩輸入或門111，第一兩輸入與門112，反相器113，兩輸入或非門114，兩輸入與非門115，第二兩輸入與門116。兩輸入或門111的一個輸入連接主字線使能信號/字線復位信號使能101，另一個輸入連接延時單元100輸出信號102，輸出信號P2 120。第一兩輸入與門112的一個輸入連接信號P2 120，另一個輸入連接列預譯碼信號103，輸出連接信號PSET2 121。反相器113輸入連接延時單元100輸出信號102，輸出信號Dl 122。兩輸入或非門114的一個輸入連接信號Dl 122，另一個輸入連接主字線使能信號/字線復位信號使能101，輸出信號Pl 123。兩輸入與非門115的一個輸入連接主字線使能信號/字線復位信號使能101，另一個輸入連接信號Pl 123，輸出信號PSETl 124。第二兩輸入與門116的一個輸入連接主字線使能信號/字線復位信號使能101，另一個輸入連接列預譯碼信號103，輸出信號NSET 125。其功能在于，在動態(tài)隨機存儲器操作的不同階段，通過控制輸出驅動器130來控制主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號135，從而控制本地字線驅動的器140的開啟和關斷。
[0020]在待機狀態(tài)時，由于主字線使能信號/字線復位信號使能101為低，輸出驅動器130中源端連接內部電壓132的第三P型場效應管134的柵級為低，因此主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號135為內部電壓，本地字線驅動器處于關斷狀態(tài)，本地字線保持在負向字線低電壓。
[0021]輸出驅動器130包括第二、三P型場效應管133、134，第三N型場效應管136。第二 P型場效應管133源端接正向電荷栗電壓131，柵端接信號PSETl 124，漏端接主字線信號反/字線復位信號135。第三P型場效應管134源端接內部電壓132，柵端接信號PSET2 121，漏端接主字線信號反/字線復位信號135。第三N型場效應管136源端接負向字線低電壓137，柵端接信號NSET 125，漏端接主字線信號反/字線復位信號135。其功能在于，在動態(tài)隨機存儲器操作的不同階段，通過控制電路控制輸出驅動器中P型和N型場效應管的柵端，來控制主字線信號反/字線復位信號的電平，從而控制本地字線驅動器140的開啟和關斷。
[0022]本實用新型在激活操作時，主字線使能信號/字線復位使能101由低變高。
[0023]對于未被選中的主字線信號/字線復位信號101，由于行預譯碼為低，因此輸出驅動器130中源端連接內部電壓132的第三P型場效應管134的柵級為低，主字線信號反/字線復位使能101為內部電壓132，本地字線驅動器140處于關斷狀態(tài)，本地字線保持在負向字線低電壓137。
[0024]對于被選中的主字線信號/字線復位使能101，由于行預譯碼為高，因此輸出驅動器130中源端連接內部電壓132的第三P型場效應管134的柵級為高，第三N型場效應管136的柵級為高，主字線信號反/字線復位使能101由內部電壓132變?yōu)樨撓蜃志€低電壓137，從而打開本地字線驅動器140的中的第一 P型場效應管202，本地字線驅動器140打開，本地字線被字線驅動信號拉高到正向電荷栗電壓131。
[0025]在預沖電操作時，主字線使能信號/字線復位使能101由高變低?？刂齐娐?10將輸出驅動器130中的第三N型場效應管136關閉，源端連接正向電荷栗電壓132的第三P型場效應管打開，主字線信號反/字線復位使能101由負向字線低電壓137變?yōu)檎螂姾衫蹼妷?31，本地字線迅速關斷。經過一個延時單元100的延時后，控制電路110將源端連接正向電荷栗電壓131的第二P型場效應管133關斷，并將源端連接內部電壓132的第三P型場效應管134打開，主字線信號反和字線復位使能101由較高的正向電荷栗電壓131變?yōu)檩^低的內部電壓132。
【主權項】
1.一種低漏電的本地字線驅動器控制電路，其特征在于，包括依次連接用于控制本地字線驅動器(140)的延時單元(100)，控制電路(110)和輸出驅動器(130); 所述延時單元(100)的輸入端連接主字線使能信號/字線復位信號使能(101)，輸出端連接控制電路(110)輸入端； 所述控制電路(110)輸入端還連接主字線使能信號/字線復位信號使能(101)和預譯碼信號(103)； 所述輸出驅動器(130)用于驅動本地字線驅動器(140)，其由兩個P型場效應管和一個N型場效應管組成;其中一個P型場效應管源端連接內部電壓(132)，另一個P型場效應管源端連接正向電荷栗電壓(131)，N型場效應管源端連接負向字線低電壓(137);兩個P型場效應管和一個N型場效應管的柵端分別連接控制電路輸出端，漏端都通過主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號(135)連接本地字線驅動器(140)輸入端； 控制電路(110)的輸出用于控制輸出驅動器(130)中N型場效應管和P型場效應管導通與關斷。2.根據權利要求1所述的一種低漏電的本地字線驅動器控制電路，其特征在于，所述延時單元(100)由反相器鏈組成，其延時為字線復位信號的上升沿到本地字線信號下降沿的傳播延時。3.根據權利要求1所述的一種低漏電的本地字線驅動器控制電路，其特征在于，所述控制電路由基本邏輯門組成;通過控制輸出驅動器(130)來控制主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號(135)，從而控制本地字線驅動的器的開啟和關斷； 當在待機狀態(tài)時，主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號(135)為內部電壓；當在激活操作時，主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號(135)由低變高；當在預沖電操作時，主字線反脈沖信號/字線復位脈沖信號(135)由高變低。4.根據權利要求3所述的一種低漏電的本地字線驅動器控制電路，其特征在于，所述的控制電路(110)包括兩輸入或門(111)，第一兩輸入與門(112)，反相器(113)，兩輸入或非門(114)，兩輸入與非門(115)和第二兩輸入與門(116)； 兩輸入或門(111)的輸入端分別連接主字線使能信號/字線復位信號使能(101)和延時單元(100)的輸出端； 第一兩輸入與門(112)的兩個輸入端分別連接兩輸入或門(111)輸出端和列預譯碼信號(103);輸出端連接輸出驅動器(130)中源端連接內部電壓(132)的P型場效應管的柵端； 兩輸入或非門(114)的一個輸入端經反相器(113)連接延時單元(100)的輸出端，另一個輸入端連接主字線使能信號/字線復位信號使能(101); 兩輸入與非門(I 15)的兩個輸入端分別連接主字線使能信號/字線復位信號使能(101)和兩輸入或非門(114)的輸出端;輸出端連接輸出驅動器(130)中源端連接正向電荷栗電壓(131)的P型場效應管的柵端； 第二兩輸入與門(116)的兩個輸入端分別連接主字線使能信號/字線復位信號使能(101)和列預譯碼信號(103);輸出端連接輸出驅動器(130)中N型場效應管的柵端。
【文檔編號】G11C11/408GK205656854SQ201620269270
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年3月31日 公開號201620269270.7, CN 201620269270, CN 205656854 U, CN 205656854U, CN-U-205656854, CN201620269270, CN201620269270.7, CN205656854 U, CN205656854U
【發(fā)明人】熊保玉, 段會福
【申請人】西安紫光國芯半導體有限公司