專利名稱：單端點感知放大器的制作方法
技術領域：
本發明系關于感知放大器，特別是關于不需預充電控制信號的單端點感知放大器。
為了改善單端點感知放大器的反應速度的問題，一般的作法是在輸出端加上一個預充電單元。圖2所示即為具有預充電功能的單端點感知放大器的電路。如圖2所示，由于該感知放大器20利用預充電控制信號經由晶體管24預先充電，因此可以克服負載單元13的強度不足的問題，使該感知放大器20的反應速度提升。但是此種具有預充電功能的單端點感知放大器20卻需要一個預充電控制信號，增加控制電路的復雜度。且對于無法提供預充電控制信號的場合則不適用。
為達成上述目的，本發明單端點感知放大器包含一第一負載單元，提供電流負載；一第一感測開關單元，系耦合于半導體存儲器裝置與第一負載單元之間，且在與第一負載單元連接點形成輸出端，用來開關半導體存儲器裝置與該感知放大器的輸出端之間的通道；一第二負載單元，提供大于第一負載單元的電流負載；一第二感測開關單元，系耦合于半導體存儲器裝置與第二負載之間，用來提供充電電流；以及一反向邏輯單元，系耦合于半導體存儲器裝置與第一感測開關單元與第二感測開關單元之間，用來開啟或關閉該等感測開關單元。
其中上述第一感測開關單元和第二感測開關單元可為N型場效應晶體管。
其中上述反向邏輯單元可為反向器，且該反向器的輸出端同時連接至上述第一感測開關單元與上述第二感測開關單元的N型場效應晶體管的閘極。
其中上述第一負載單元和第二負載單元可為P型場效應晶體管。
所以，籍由第二感測開關單元提供充電電流來提升該感知放大器的反應速度，且不需預充電控制信號。


圖1所示為一般習知單端點感知放大器的電路。
圖2所示為具有預充電功能的單端點感知放大器的電路。
圖3為本發明單端點感知放大器的電路圖。
圖4顯示存儲器裝置的輸出為存儲器元件為off及on時的電壓變化曲線。
圖3為本發明單端點感知放大器的電路圖。如該圖所示，本發明單端點感知放大器30包含第一感測開關單元31、第一負載單元32、第二感測開關單元33、第二負載單元34、以及反向邏輯單元35。本發明單端點感知放大器30與習知單端點感知放大器(參考圖1)的差別是多一組感測開關單元與負載單元，藉以在A點位于低電壓時，利用第二負載單元34經由第二感測開關單元33提供一充電電流，借以提升該感知放大器30的響應速度。另外，本發明單端點感知放大器30與習知具充電功能的單端點感知放大器(參考圖2)的差別是多一組感測開關單元，借以控制充電電流的充電時間，而省略預充電控制信號。
第一感測開關單元31、第一負載單元32、以及反向邏輯單元35與習知單端點感知放大器(參考圖1)的功能相同，不再重復敘述。而第二負載單元34的結構與第一負載單元32相同，不同點是第二負載單元34是可提供較大的電流的負載。其次，第二感測開關單元33的結構與第一感測開關單元31相同，不同點是第二感測開關單元33的等效阻抗大于第一感測開關單元31。因此，在充電接近飽和時，第一感測開關單元31與第一負載單元32提供的電流可使0點電壓快速提升，且同時第二感測開關單元33接近充電完成狀態。所以，第二負載單元34的功能與圖2的晶體管24的功能相同，且第二感測開關單元33可自動關閉取代預充電控制信號。圖中Y pass-gate信號為垂直通道閘的控制信號，是根據地址(Address)產生用來選擇存儲器的位元線(Bit Line)；而Word-line為字元線的控制信號，是根據地址(Address)產生用來打開一整排存儲器。
以下參考圖4說明第一感測開關單元與第二感測開關單元的動作。圖4顯示存儲器裝置的輸出電壓變化曲線。如該圖所示，曲線A為圖3的0點的電壓，曲線B為A點的電壓，曲線C為字元線的控制信號Word Line的電壓。設定A點初始電壓為0V，Word Line的初始電壓亦為0V，當A點電壓輸入反向邏輯單元35后，該反向邏輯單元35在B點產生邏輯1電壓。因此，第一感測開關單元31與第二感測開關單元33均同時導通，此即進行充電的動作。但由于第二負載單元34可提供較大的負載，因此對于A點的充電速度快于僅使用單一第一感測開關單元31時的充電速度，所以A點的電壓提升的較快。等到A點接近飽和電壓時，0點即可迅速提升，此即為存儲器元件為OFF的狀態。接著Word Line升至VCC，即為存儲器元件為ON的狀態，由于第一感測開關單元31的晶體管的等效阻抗小于第二感測開關單元33的晶體管的等效阻抗，流經過第一負載單元31的電流會遠大于流經過第二負載單元32的電流，因此0點會迅速被拉下來。
因此，本發明感知放大器利用第二負載單元與第二感測開關單元提供充電電流，并自動關閉第二感測開關單元。所以本發明感知放大器為具有預充電功能的感知放大器，但不需要預充電控制信號，且響應速度快。
以上雖以實施例說明本發明，但并不因此限定本發明的范圍，只要不脫離本發明的要旨，該行業者可進行各種變形或變更。例如，雖然本發明單端點感知放大器在該實施例中是使用同一個反向邏輯單元，但亦可使用兩個獨立的反向邏輯單元分別控制兩個感測開關單元。
權利要求
1.一種單端點感知放大器，系使用于接收半導體存儲器裝置的訊號，其特征在于，該單端點感知放大器包含一第一負載單元，提供負載電流；一第一感測開關單元，系耦合于前述半導體存儲器裝置與前述第一負載單元之間，且在與前述第一負載單元連接點形成輸出端，用來開關前述半導體存儲器裝置與該感知放大器的輸出端之間的通道；以及一第二負載單元，提供大于前述第一負載單元的電流；一第二感測開關單元，系耦合于前述半導體存儲器裝置與前述第二負載之間，用來提供一充電電流；一反向邏輯單元，系耦合于半導體存儲器裝置與前述第一感測開關單元與前述第二感測開關單元之間，用來開啟或關閉該第一與第二感測開關單元；其中，借由前述第二感測開關單元提供的充電電流來提升該感知放大器的反應速度。
2.如權利要求1所述的單端點感知放大器，其中前述第一感測開關單元為N型場效應晶體管。
3.如權利要求2所述的單端點感知放大器，其中前述第二感測開關單元為N型場效應晶體管。
4.如權利要求3所述的單端點感知放大器，其中前述反向邏輯單元為反向器，且該反向器的輸出端同時連接至前述第一感測開關單元與前述第二感測開關單元的N型場效應晶體管的閘極。
5.如權利要求1所述的單端點感知放大器，其中前述第一負載單元為P型場效應晶體管。
6.如權利要求1所述的單端點感知放大器，其中前述第二負載單元為P型場效應晶體管。
全文摘要
本發明提供一種單端點感知放大器，系使用于接收半導體存儲器裝置的訊號，并于輸出端產生輸出訊號。該單端點感知放大器包含一第一負載單元；一第一感測開關單元，系耦合于半導體存儲器裝置與第一負載單元之間，且在與第一負載單元連接點形成輸出端，用來開關半導體存儲器裝置與該感知放大器的輸出端之間的通道；一第二負載單元，提供大于第一負載單元的電流負載；一第二感測開關單元，系耦合于半導體存儲器裝置與第二負載之間，用來提供充電電流；以及一反向邏輯單元，系耦合于半導體存儲器裝置與第一感測開關單元與第二感測開關單元之間，用來開啟或關閉該等感測開關單元。所以，藉由第二感測開關單元提供充電電流來提升該感知放大器的反應速度，且不需預充電控制信號。
文檔編號H03F1/00GK1431772SQ0210095
公開日2003年7月23日 申請日期2002年1月8日 優先權日2002年1月8日
發明者張政信 申請人:瑞昱半導體股份有限公司