一種低漏電的本地字線驅(qū)動器控制電路及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明一種低漏電的本地字線驅(qū)動器控制電路及控制方法，所述控制電路，包括依次連接用于控制本地字線驅(qū)動器的延時單元，控制電路和輸出驅(qū)動器；延時單元的輸入端連接主字線使能信號/字線復(fù)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(fù)位使能信號和預(yù)譯碼信號；輸出驅(qū)動器用于驅(qū)動本地字線驅(qū)動器，其由兩個P型場效應(yīng)管和一個N型場效應(yīng)管組成；控制電路的輸出用于控制輸出驅(qū)動器中N型場效應(yīng)管和P型場效應(yīng)管導(dǎo)通與關(guān)斷。所述控制方法，在動態(tài)隨機存儲器預(yù)沖電操作開始時，主字線使能信號和字線復(fù)位使能信號由高變低；本地字線驅(qū)動器N型場效應(yīng)管在待機時處于線性區(qū)，其漏電電流與其過驅(qū)動電壓成正比。
【專利說明】
一種低漏電的本地字線驅(qū)動器控制電路及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及動態(tài)隨機存儲器設(shè)計領(lǐng)域，具體為一種低漏電的本地字線驅(qū)動器控制電路及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能手機，移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來越多的應(yīng)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(qū)動器來激活和關(guān)閉字線，從而實現(xiàn)對存儲陣列的激活和預(yù)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(qū)動器處于關(guān)斷狀態(tài)。其漏電電流與加載在晶體管上的過驅(qū)動電壓成正比。傳統(tǒng)的本地字線驅(qū)動器為了得到快速的預(yù)沖電延時，通常晶體管的過驅(qū)動電壓很高，因此漏電電流很大。由于本地字線驅(qū)動器數(shù)量龐大，其漏電電流總和相當(dāng)可觀。所以在不影響預(yù)沖電延時的基礎(chǔ)上，減小本地字線驅(qū)動的漏電電流是非常有意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種低漏電的本地字線驅(qū)動器控制電路及控制方法，能夠在不降低預(yù)沖電操作延時的前提下，減小本地字線驅(qū)動器的漏電電流。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種低漏電的本地字線驅(qū)動器控制電路，包括依次連接用于控制本地字線驅(qū)動器的延時單元，控制電路和輸出驅(qū)動器;所述延時單元的輸入端連接主字線使能信號/字線復(fù)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(fù)位使能信號和預(yù)譯碼信號;所述輸出驅(qū)動器用于驅(qū)動本地字線驅(qū)動器，其由兩個P型場效應(yīng)管和一個N型場效應(yīng)管組成;其中一個P型場效應(yīng)管源端連接內(nèi)部電壓，另一個P型場效應(yīng)管源端連接正向電荷栗電壓，N型場效應(yīng)管源端連接負向字線低電壓;兩個P型場效應(yīng)管和一個N型場效應(yīng)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(fù)位脈沖信號連接本地字線驅(qū)動器輸入端;控制電路的輸出用于控制輸出驅(qū)動器中N型場效應(yīng)管和P型場效應(yīng)管導(dǎo)通與關(guān)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(fù)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(qū)動器來控制主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號，從而控制本地字線驅(qū)動的器的開啟和關(guān)斷；當(dāng)在待機狀態(tài)時，主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號為內(nèi)部電壓；當(dāng)在激活操作時，主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號由低變高；當(dāng)在預(yù)沖電操作時，主字線反脈沖信號/字線復(fù)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(fù)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(yù)譯碼信號;輸出端連接輸出驅(qū)動器中源端連接內(nèi)部電壓的P型場效應(yīng)管的柵端；兩輸入或非門的一個輸入端經(jīng)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(fù)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(fù)位信號使能和兩輸入或非門的輸出端;輸出端連接輸出驅(qū)動器中源端連接正向電荷栗電壓的P型場效應(yīng)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(fù)位信號使能和列預(yù)譯碼信號;輸出端連接輸出驅(qū)動器中N型場效應(yīng)管的柵端。
[0010]—種低漏電的本地字線驅(qū)動器控制方法，在動態(tài)隨機存儲器預(yù)沖電操作開始時，主字線使能信號和字線復(fù)位使能信號由高變低;控制電路將輸出驅(qū)動器中的N型場效應(yīng)管關(guān)閉，將源端連接正向電荷栗電壓的P型場效應(yīng)管打開，主字線信號反和字線復(fù)位信號由負向字線低電壓變?yōu)檎螂姾衫蹼妷海镜刈志€迅速關(guān)斷;經(jīng)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(yīng)管關(guān)斷，并將源端連接內(nèi)部電壓的P型場效應(yīng)管打開，主字線信號反和字線復(fù)位信號由較高的正向電荷栗電壓變?yōu)檩^低的內(nèi)部電壓;本地字線驅(qū)動器N型場效應(yīng)管在待機時處于線性區(qū)，其漏電電流與其過驅(qū)動電壓成正比。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0012]本發(fā)明通過減小待機時本地字線驅(qū)動器N型場效應(yīng)管柵級電壓，來減小其過驅(qū)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(nèi)部電壓關(guān)斷本地字線驅(qū)動器而引起的預(yù)充電延時的增加，與傳統(tǒng)的本地字線驅(qū)動器控制相似，在預(yù)充電操作開始時，主字線信號反和字線復(fù)位信號使用正向電荷栗電壓將本地字線驅(qū)動器快速關(guān)閉。但當(dāng)本地字線驅(qū)動器關(guān)閉以后，本地字線驅(qū)動器控制電路將主字線信號反/字線復(fù)位信號由較高的正向電荷栗電壓減小為較低內(nèi)部電壓，從而在不影響預(yù)充電延時的的前提下，減小本地字線驅(qū)動的漏電電流。與傳統(tǒng)的本地字線驅(qū)動器控制電路相比，本電路使本地字線驅(qū)動器漏電電流下降近60 %。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實例中所述的本地字線驅(qū)動器的實例圖。
[0014]圖2為本發(fā)明實例中所述的一種低漏電的本地字線驅(qū)動器控制電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[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(qū)動器140的實例，由一個P型場效應(yīng)管202和兩個N型場效應(yīng)管205、206組成。第一 P型場效應(yīng)管202的源端連接字線驅(qū)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(yīng)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(yīng)管206源端接負向字線低電壓208，柵端連接字線復(fù)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(qū)動器控制電路實例，包括依次連接用于控制本地字線驅(qū)動器140的延時單元100，控制電路110和輸出驅(qū)動器130。
[0018]延時單元100輸入連接主字線使能信號/字線復(fù)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(qū)動器140中字線復(fù)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(yù)充電操作時，通過圖2中控制電路110產(chǎn)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(fù)位脈沖信號135，來快速關(guān)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(fù)位信號使能101，另一個輸入連接延時單元101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(yù)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101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(fù)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(fù)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(fù)位信號使能101，另一個輸入連接列預(yù)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(qū)動器130來控制主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號135，從而控制本地字線驅(qū)動的器140的開啟和關(guān)斷。
[0020]在待機狀態(tài)時，由于主字線使能信號/字線復(fù)位使能信號101為低，輸出驅(qū)動器130中源端連接內(nèi)部電壓132的第三P型場效應(yīng)管134的柵級為低，因此主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號135為內(nèi)部電壓，本地字線驅(qū)動器處于關(guān)斷狀態(tài)，本地字線保持在負向字線低電壓。
[0021]輸出驅(qū)動器130包括第二、三P型場效應(yīng)管133、134，第三N型場效應(yīng)管136。第二 P型場效應(yīng)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(fù)位信號135。第三P型場效應(yīng)管134源端接內(nèi)部電壓132，柵端接信號PSET2 121，漏端接主字線信號反/字線復(fù)位信號135。第三N型場效應(yīng)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(fù)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(qū)動器中P型和N型場效應(yīng)管的柵端，來控制主字線信號反/字線復(fù)位信號的電平，從而控制本地字線驅(qū)動器140的開啟和關(guān)斷。
[0022]本發(fā)明在激活操作時，主字線使能信號/字線復(fù)位使能101由低變高。
[0023]對于未被選中的主字線信號/字線復(fù)位信號101，由于行預(yù)譯碼為低，因此輸出驅(qū)動器130中源端連接內(nèi)部電壓132的第三P型場效應(yīng)管134的柵級為低，主字線信號反/字線復(fù)位使能101為內(nèi)部電壓132，本地字線驅(qū)動器140處于關(guān)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(fù)位使能101，由于行預(yù)譯碼為高，因此輸出驅(qū)動器130中源端連接內(nèi)部電壓132的第三P型場效應(yīng)管134的柵級為高，第三N型場效應(yīng)管136的柵級為高，主字線信號反/字線復(fù)位使能101由內(nèi)部電壓132變?yōu)樨撓蜃志€低電壓137，從而打開本地字線驅(qū)動器140的中的第一 P型場效應(yīng)管202，本地字線驅(qū)動器140打開，本地字線被字線驅(qū)動信號拉高到正向電荷栗電壓131。
[0025]在預(yù)沖電操作時，主字線使能信號/字線復(fù)位使能101由高變低。控制電路110將輸出驅(qū)動器130中的第三N型場效應(yīng)管136關(guān)閉，源端連接正向電荷栗電壓132的第三P型場效應(yīng)管打開，主字線信號反/字線復(fù)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(guān)斷。經(jīng)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(yīng)管133關(guān)斷，并將源端連接內(nèi)部電壓132的第三P型場效應(yīng)管134打開，主字線信號反和字線復(fù)位使能101由較高的正向電荷栗電壓131變?yōu)檩^低的內(nèi)部電壓132。
【主權(quán)項】
1.一種低漏電的本地字線驅(qū)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(qū)動器(140)的延時單元(100)，控制電路(110)和輸出驅(qū)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(fù)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(fù)位使能信號(101)和預(yù)譯碼信號(103)； 所述輸出驅(qū)動器(130)用于驅(qū)動本地字線驅(qū)動器(140)，其由兩個P型場效應(yīng)管和一個N型場效應(yīng)管組成;其中一個P型場效應(yīng)管源端連接內(nèi)部電壓(132)，另一個P型場效應(yīng)管源端連接正向電荷栗電壓(131)，N型場效應(yīng)管源端連接負向字線低電壓(137);兩個P型場效應(yīng)管和一個N型場效應(yīng)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(fù)位脈沖信號(135)連接本地字線驅(qū)動器(140)輸入端； 控制電路(110)的輸出用于控制輸出驅(qū)動器(130)中N型場效應(yīng)管和P型場效應(yīng)管導(dǎo)通與關(guān)斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低漏電的本地字線驅(qū)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(fù)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種低漏電的本地字線驅(qū)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(qū)動器(130)來控制主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號(135)，從而控制本地字線驅(qū)動的器的開啟和關(guān)斷； 當(dāng)在待機狀態(tài)時，主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號(135)為內(nèi)部電壓；當(dāng)在激活操作時，主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號(135)由低變高；當(dāng)在預(yù)沖電操作時，主字線反脈沖信號/字線復(fù)位脈沖信號(135)由高變低。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低漏電的本地字線驅(qū)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(fù)位信號使能(101)和延時單元(101)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(yù)譯碼信號(103);輸出端連接輸出驅(qū)動器(130)中源端連接內(nèi)部電壓(132)的P型場效應(yīng)管的柵端； 兩輸入或非門(114)的一個輸入端經(jīng)反相器(113)連接延時單元(101)的輸出端，另一個輸入端連接主字線使能信號/字線復(fù)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(fù)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(qū)動器(130)中源端連接正向電荷栗電壓(131)的P型場效應(yīng)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(fù)位信號使能(101)和列預(yù)譯碼信號(103);輸出端連接輸出驅(qū)動器(130)中N型場效應(yīng)管的柵端。5.—種基于權(quán)利要求1所述的低漏電的本地字線驅(qū)動器控制電路的本地字線驅(qū)動器控制方法，其特征在于，在動態(tài)隨機存儲器預(yù)沖電操作開始時，主字線使能信號和字線復(fù)位使能信號由高變低;控制電路(110)將輸出驅(qū)動器(130)中的N型場效應(yīng)管關(guān)閉，將源端連接正向電荷栗電壓的P型場效應(yīng)管打開，主字線信號反和字線復(fù)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(guān)斷;經(jīng)過延時單元(100)的延時后，控制電路(110)將源端連接正向電荷栗電壓的P型場效應(yīng)管關(guān)斷，并將源端連接內(nèi)部電壓的P型場效應(yīng)管打開，主字線信號反和字線復(fù)位信號由較高的正向電荷栗電壓變?yōu)檩^低的內(nèi)部電壓;本地字線驅(qū)動器N型場效應(yīng)管在待機時處于線性區(qū)，其漏電電流與其過驅(qū)動電壓成正比。
【文檔編號】G11C11/408GK105895146SQ201610202325
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】熊保玉, 段會福
【申請人】西安紫光國芯半導(dǎo)體有限公司