專利名稱：用于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的輸出驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸出驅(qū)動(dòng)器；且更明確地說，涉及一種用于輸出穩(wěn)定電平的輸出信號(hào)的輸出驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
隨著包括在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)中的輸出驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度增加，所述DRAM與連接至所述DRAM的系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度變得更快。為了確保高速數(shù)據(jù)傳輸，要求輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率(slew rate)大于預(yù)定最小值，而與過程、電壓和溫度的變化無關(guān)。若輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率過大，則輸出驅(qū)動(dòng)器的電流消耗突然增加。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)換率過大時(shí)，由DRAM和系統(tǒng)之間的不完美終端(imperfect termination)所引起的反射也增加。因此，輸出信號(hào)具有不穩(wěn)定值。由于此原因，輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率需要小于預(yù)定最大值。換言之，要求即使當(dāng)諸如過程、電壓和溫度的環(huán)境條件變化時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率維持于在最小值和最大值之間變動(dòng)的值，以輸出穩(wěn)定輸出信號(hào)。
圖1是傳統(tǒng)輸出驅(qū)動(dòng)器的方框圖。
如圖所示，輸出驅(qū)動(dòng)器包括預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元20，用于響應(yīng)于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_UP而執(zhí)行預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)操作；預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元30，用于響應(yīng)于預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_DNb而執(zhí)行預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)操作；以及驅(qū)動(dòng)單元10，用于響應(yīng)于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元20和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元30的輸出而驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)單元10包括第一PMOS晶體管PM1、第一NMOS晶體管NM1，以及第一和第二電阻器R1和R2。連接于電源電壓VDDQ端子和第一電阻器R1之間的第一PMOS晶體管PM1在其柵極處接收預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元20的輸出。第一電阻器R1連接于第一PMOS晶體管PM1和輸出節(jié)點(diǎn)A之間。連接于接地電壓VSSQ端子和第二電阻器R2之間的第一NMOS晶體管NM1在其柵極處接收預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元30的輸出。第二電阻器R2連接于第一NMOS晶體管NM1和輸出節(jié)點(diǎn)A之間。
預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元20包括第二PMOS晶體管PM2、第二NMOS晶體管NM2和第三電阻器R3。連接于電源電壓VDDQ端子和輸出節(jié)點(diǎn)B之間的第二PMOS晶體管PM2在其柵極處接收預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_UP。連接于第三電阻器R3和接地電壓VSSQ端子之間的第二NMOS晶體管NM2在其柵極處接收預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_UP。第三電阻器R3連接于第二NMOS晶體管NM2和輸出端子B之間。
預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元30包括第三PMOS晶體管PM3、第三NMOS晶體管NM3和第四電阻器R4。連接于電源電壓VDDQ端子和第四電阻器R4之間的第三PMOS晶體管PM3在其柵極處接收預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_DNb。連接于輸出節(jié)點(diǎn)C和接地電壓VSSQ端子之間的第三NMOS晶體管NM3在其柵極處接收預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_DNb。第四電阻器R4配置在第三PMOS晶體管PM3和輸出端子C之間。
如上文所描述，圖1中所示的輸出驅(qū)動(dòng)器包括在MOS晶體管PM1、NM1、NM2和PM3以及輸出節(jié)點(diǎn)A、B和C之間的無源元件(即電阻器R1至R4)，以減小輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率的變化。眾所周知，諸如電阻器的無源元件比諸如MOS晶體管的有源元件較少受過程、電壓和溫度的變化的影響。因此，通過包括無源元件(例如，電阻器R1至R4)，輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率的變化可稍微減小。在此情況下，因?yàn)殡娮杵鱎1至R4，所以輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率減小。轉(zhuǎn)換率的減小可通過增大NMOS晶體管的尺寸來補(bǔ)償。
雖然可能通過在MOS晶體管和輸出節(jié)點(diǎn)之間配置無源元件來減小輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率的變化，但輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率仍隨過程、電壓和溫度而變化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種輸出穩(wěn)定電平的輸出信號(hào)的輸出驅(qū)動(dòng)器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種輸出驅(qū)動(dòng)器，包括預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)而執(zhí)行預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)操作；預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)器信號(hào)而執(zhí)行預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)操作；驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出而執(zhí)行驅(qū)動(dòng)操作；和轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元，被配置成感測所述驅(qū)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)換率的變化，以由此控制預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元。預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度是可調(diào)節(jié)的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種輸出驅(qū)動(dòng)器，包括轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元，被配置成感測輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率的變化，以由此產(chǎn)生多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)；預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于所述多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)而執(zhí)行預(yù)上拉操作；預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)而執(zhí)行預(yù)下拉操作；和驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出而驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)。


從下列結(jié)合附圖所進(jìn)行的對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說明，本發(fā)明的上述和其他目的和特征將變得明顯，其中圖1是傳統(tǒng)輸出驅(qū)動(dòng)器的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的輸出驅(qū)動(dòng)器的方框圖；圖3是圖2中所示的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元的示意電路圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)產(chǎn)生單元的示意電路圖；和圖5是圖2中所示的上拉驅(qū)動(dòng)單元的示意電路圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中的輸出驅(qū)動(dòng)器。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的輸出驅(qū)動(dòng)器的方框圖。
如圖所示，輸出驅(qū)動(dòng)器包括驅(qū)動(dòng)單元100、預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200、預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300和轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400。轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400感測環(huán)境條件(例如，過程、電壓和溫度)，且產(chǎn)生轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]。在轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]的控制下，預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200響應(yīng)于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_UP而執(zhí)行預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)操作。在轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]的控制下，預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300響應(yīng)于預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_DNb而執(zhí)行預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)操作。驅(qū)動(dòng)單元100響應(yīng)于分別自預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300輸出的上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)UPb和下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)DN，而驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)。如上所述，通過根據(jù)環(huán)境條件的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]來控制預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。
驅(qū)動(dòng)單元100包括第四PMOS晶體管PM4、第四NMOS晶體管NM4，以及第五和第六電阻器R5和R6。連接于電源電壓VDDQ端子和第五電阻器R5之間的第四PMOS晶體管PM4在其柵極處接收上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)UPb。第五電阻器R5連接于第四PMOS晶體管PM4和輸出節(jié)點(diǎn)D之間。連接于接地電壓VSSQ端子和第六電阻器R6之間的第四NMOS晶體管NM4在其柵極處接收下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)DN。第六電阻器R6連接于第四NMOS晶體管NM4和輸出節(jié)點(diǎn)D之間。
圖3是描述圖2中所示的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400的示意電路圖。
如圖所示，轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400包括轉(zhuǎn)換率感測單元420、數(shù)字化單元440和信號(hào)產(chǎn)生單元460。轉(zhuǎn)換率感測單元420包括配置相同于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300的配置的M0S晶體管配置，且感測所述MOS晶體管的轉(zhuǎn)換率根據(jù)過程、電壓和溫度的變化的變化。數(shù)字化單元440劃分轉(zhuǎn)換率感測單元420的輸出。接收數(shù)字化單元440的輸出的信號(hào)產(chǎn)生單元460輸出轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]。
利用串聯(lián)連接于內(nèi)部電壓VINT端子和接地電壓VSSQ端子之間的多個(gè)晶體管來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換率感測單元420。所述多個(gè)晶體管之一是MOS晶體管，其相同于配置于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300中的晶體管。圖3中所示的轉(zhuǎn)換率感測單元420包括串聯(lián)連接的第七電阻器R7、第五NMOS晶體管NM5和第六NMOS晶體管NM6。第七電阻器R7連接于內(nèi)部電壓VINT端子和輸出節(jié)點(diǎn)之間。在其柵極處接收外部電源電壓VDD的第五NMOS晶體管NM5連接于輸出節(jié)點(diǎn)和第六NMOS晶體管NM6之間。在其柵極處接收感測信號(hào)SEN的第六NMOS晶體管NM6連接于第五NMOS晶體管NM5和接地電壓VSSQ端子之間。第五NMOS晶體管NM5相同于包括于配置于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300中的NMOS晶體管。
提供至轉(zhuǎn)換率感測單元420的內(nèi)部電壓VINT維持預(yù)定穩(wěn)定電平。因此，轉(zhuǎn)換率感測單元420能可靠地感測外部電源電壓VDD的電平而不受環(huán)境條件(例如，過程、電壓和溫度)的影響。感測信號(hào)SEN僅當(dāng)達(dá)到適當(dāng)門限電平時(shí)啟用轉(zhuǎn)換率感測單元420，以節(jié)省轉(zhuǎn)換率感測單元420的電流消耗。
數(shù)字化單元440包括參考電壓產(chǎn)生器442和比較單元444。參考電壓產(chǎn)生器442輸出多個(gè)參考電壓。比較單元444將參考電壓的每一個(gè)與轉(zhuǎn)換率感測單元420的輸出比較。參考電壓產(chǎn)生器442包括多個(gè)電阻器R8、R9和R10，其串聯(lián)連接于內(nèi)部電壓VINT端子和接地電壓VSSQ端子之間。比較單元444包括多個(gè)差動(dòng)放大器DAM1和DAM2。每一差動(dòng)放大器接收參考電壓之一和轉(zhuǎn)換率感測單元420的輸出。
信號(hào)產(chǎn)生單元460響應(yīng)于數(shù)字化單元440的多個(gè)輸出信號(hào)而輸出轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]。信號(hào)產(chǎn)生單元460可用通用邏輯區(qū)塊和鎖存器來實(shí)現(xiàn)。
轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400可經(jīng)由第五NMOS晶體管NM5來感測預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300的轉(zhuǎn)換率的變化。當(dāng)外部電源電壓VDD的電平較低且MOS晶體管的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度較小時(shí)，已啟用的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]的數(shù)目增大。反之，當(dāng)外部電源電壓VDD的電平較高且MOS晶體管的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度較大時(shí)，已啟用的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]的數(shù)目減小。另外，數(shù)字化單元440中的電阻器和比較器的數(shù)目可根據(jù)所要的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400的敏感性而變化。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的描述信號(hào)產(chǎn)生單元的示意電路圖。
信號(hào)產(chǎn)生單元460包括邏輯單元462、鎖存器單元464，以及多個(gè)傳輸門TG1、TG2和TG3。邏輯單元462邏輯地將數(shù)字化單元440的輸出COMP_OUT1和COMP_OUT2與外部電源電壓VDD組合并輸出多個(gè)邏輯信號(hào)。鎖存器單元464鎖存邏輯信號(hào)并輸出轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]。多個(gè)傳輸門TG1、TG2和TG3的每一個(gè)響應(yīng)于轉(zhuǎn)換率控制信號(hào)對(duì)SR_LAT和SR_LATB而傳輸對(duì)應(yīng)的邏輯信號(hào)。
信號(hào)產(chǎn)生單元460接收兩個(gè)輸出COMP_OUT1和COMP_OUT2并輸出三對(duì)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]。邏輯單元462包括三個(gè)與非(NAND)門ND1、ND2和ND3。第一與非門ND1通常經(jīng)由兩個(gè)輸入端子接收外部電源電壓VDD并邏輯地將其組合，即，外部電源電壓VDD經(jīng)由第一與非門ND1的兩個(gè)輸入端子而輸入。第二與非門ND2邏輯地將外部電源電壓VDD與數(shù)字化單元440的第二輸出COMP_OUT2組合。第三與非門ND3邏輯地將外部電源電壓VDD與數(shù)字化單元440的第一輸出COMP_OUT1組合。鎖存器單元464包括多個(gè)鎖存器，其每一個(gè)鎖存對(duì)應(yīng)的邏輯信號(hào)。響應(yīng)于邏輯高電平的轉(zhuǎn)換率控制信號(hào)SR_LAT而刷新鎖存器單元464中所鎖存的值。
表1示出圖4中所示的信號(hào)產(chǎn)生單元的操作。
表1


根據(jù)包括于轉(zhuǎn)換率感測單元420和數(shù)字化單元440中的NMOS晶體管的尺寸和電阻器的電阻而將外部電源電壓VDD分類為三種電平，即，″低″、″中″和″高″。若外部電源電壓VDD具有″低″電平，則數(shù)字化單元440的第一和第二輸出COMP-OUT1和COMP_OUT2都具有邏輯高電平。若外部電源電壓VDD具有″中″電平，則第一輸出COMP_OUT1具有邏輯低電平，而第二輸出COMP_OUT2具有邏輯高電平。若外部電源電壓VDD具有″高″電平，則第一和第二輸出COMP-OUT1和COMP_OUT2都具有邏輯低電平。
當(dāng)外部電源電壓VDD具有″低″電平時(shí)，第一至第三轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]以邏輯高電平啟動(dòng)。當(dāng)外部電源電壓VDD具有″中″電平時(shí)，第一和第二轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:2]以邏輯高電平啟動(dòng)。當(dāng)外部電源電壓VDD具有″高″電平時(shí)，僅第一轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1]以邏輯高電平啟動(dòng)。
圖5是描述圖2中所示的上拉驅(qū)動(dòng)單元200的示意電路圖。
上拉驅(qū)動(dòng)單元200包括主上拉驅(qū)動(dòng)單元220和輔助上拉驅(qū)動(dòng)單元240。主上拉驅(qū)動(dòng)單元220包括主上拉驅(qū)動(dòng)反相器和主驅(qū)動(dòng)電壓提供器。主上拉驅(qū)動(dòng)反相器具備第七NMOS晶體管NM7和第八PMOS晶體管PM8。主驅(qū)動(dòng)電壓提供器具備第五PMOS晶體管PM5和第十NMOS晶體管NM10。第七NMOS晶體管NM7和第八PMOS晶體管PM8在其柵極處接收預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_UP。第七NMOS晶體管NM7具有與包括于轉(zhuǎn)換率感測單元420中的第五NMOS晶體管NM5相同的特性。第五PMOS晶體管PM5和第十NMOS晶體管NM10分別在其柵極處接收第一經(jīng)反相的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)ENb[1]和第一轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1]。第五PMOS晶體管PM5連接于電源電壓VDDQ端子和第八PMOS晶體管PM8之間。第十NMOS晶體管NM10連接于第七NMOS晶體管NM7和接地電壓VSSQ端子之間。
輔助上拉驅(qū)動(dòng)單元240包括輔助上拉驅(qū)動(dòng)反相器和輔助驅(qū)動(dòng)電壓提供器。輔助上拉驅(qū)動(dòng)反相器包括兩個(gè)PMOS晶體管PM9和PM10以及兩個(gè)NMOS晶體管NM8和NM9，其分別在其柵極處接收預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_UP。輔助驅(qū)動(dòng)電壓提供器包括兩個(gè)PMOS晶體管PM6和PM7以及兩個(gè)NMOS晶體管NM11和NM12。第六PMOS晶體管PM6和第十一NMOS晶體管NM11分別在其柵極處接收第二經(jīng)反相的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)ENb[2]和第二轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[2]。第六PMOS晶體管PM6連接于電源電壓VDDQ端子和第九NMOS晶體管NM9之間。第十一NMOS晶體管NM11連接于第八NMOS晶體管NM8和接地電壓VSSQ端子之間。第七PMOS晶體管PM7和第十二NMOS晶體管NM12分別在其柵極處接收第三經(jīng)反相的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)ENb[3]和第三轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[3]。第七PMOS晶體管PM7連接于電源電壓VDDQ端子和第十PMOS晶體管PM10之間。第十二NMOS晶體管NM12連接于第九NMOS晶體管NM9和接地電壓VSSQ端子之間。預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200將預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_UP反相以輸出上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)UPb。開啟的反相器的數(shù)目通過自轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400輸出的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]來確定。
除預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300接收預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)pre_DNb以輸出下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)DN以外，預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300具有與預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200的電路類似的電路。因此，為了避免冗余，將不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
當(dāng)外部電源電壓VDD的電平較低且MOS晶體管的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度較小時(shí)(意即，當(dāng)轉(zhuǎn)換率較小時(shí))，自轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400輸出的已啟用的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]的數(shù)目增大。因此，包括于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300中的開啟的反相器的數(shù)目增大。因此，輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換率增大。當(dāng)外部電源電壓VDD的電平較高且MOS晶體管的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度較大時(shí)(即當(dāng)轉(zhuǎn)換率較大時(shí))，自轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400輸出的已啟用的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)EN[1:3]和ENb[1:3]的數(shù)目減小。因此，開啟的反相器的數(shù)目減小。因此，輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換率減小。以此方式，輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換率經(jīng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)以具有在預(yù)定范圍中的值。
在圖3中所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償單元400在轉(zhuǎn)換率感測單元420中包括NMOS晶體管NM5。然而，在另一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換率感測單元420可包括PMOS晶體管，其與包括于預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元200和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元300中的PMOS晶體管相同。
根據(jù)本發(fā)明的輸出驅(qū)動(dòng)器根據(jù)環(huán)境條件(例如，過程、電壓和溫度)的變化而適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。因此，輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換率的變化保持于預(yù)定范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明改善了輸出驅(qū)動(dòng)器的可靠性和信號(hào)完整性。
本申請(qǐng)包含與在2005年9月29日和在2005年12月15日在韓國專利局申請(qǐng)的韓國專利申請(qǐng)第2005-091552號(hào)和第2005-123978號(hào)有關(guān)的主題，這些專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。
雖然關(guān)于特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，在不脫離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可作出各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種輸出驅(qū)動(dòng)器，包括預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成執(zhí)行預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)操作；預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成執(zhí)行預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)操作；驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出而執(zhí)行驅(qū)動(dòng)操作；和補(bǔ)償單元，被配置成感測所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度的變化，以控制所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的所述驅(qū)動(dòng)操作。
2.如權(quán)利要求1所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度響應(yīng)于自所述補(bǔ)償單元輸出的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)而穩(wěn)定化。
3.如權(quán)利要求2所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元包括主預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成執(zhí)行主驅(qū)動(dòng)操作；和輔助預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成調(diào)節(jié)所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。
4.如權(quán)利要求3所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元包括主預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成執(zhí)行所述主驅(qū)動(dòng)操作；和輔助預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成調(diào)節(jié)所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。
5.如權(quán)利要求4所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述補(bǔ)償單元包括轉(zhuǎn)換率感測單元，被配置成感測根據(jù)環(huán)境條件的所述驅(qū)動(dòng)單元的所述轉(zhuǎn)換率的變化；數(shù)字化單元，被配置成數(shù)字化所述轉(zhuǎn)換率感測單元的輸出；和信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置成根據(jù)所述數(shù)字化單元的輸出而產(chǎn)生多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元包括MOS晶體管；以及所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的每一個(gè)都包括MOS晶體管。
6.如權(quán)利要求5所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元、所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的MOS晶體管的構(gòu)造相同。
7.如權(quán)利要求6所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元包括串聯(lián)連接于第一內(nèi)部電源電壓端子和接地電壓端子之間的多個(gè)電阻器，并通過多個(gè)連接節(jié)點(diǎn)之一輸出輸出信號(hào)，其中所述多個(gè)電阻器之一是所述MOS晶體管，其柵極耦接至外部電源電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元包括第一無源元件電阻器，其連接于所述第一內(nèi)部電源電壓端子和第一輸出節(jié)點(diǎn)之間；第一NMOS晶體管，其連接至所述第一輸出節(jié)點(diǎn)，所述第一NMOS晶體管的柵極具有耦接至外部電源電壓的柵極；和第二NMOS晶體管，其連接于所述第一NMOS晶體管和所述接地電壓端子之間，所述第二NMOS晶體管的柵極耦接至感測信號(hào)，其中所述感測信號(hào)僅當(dāng)達(dá)到適當(dāng)門限電平時(shí)啟用所述轉(zhuǎn)換率感測單元，由此最小化所述轉(zhuǎn)換率感測單元的電流消耗。
9.如權(quán)利要求7所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述第一NMOS晶體管的配置相同于所述主預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述主預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的晶體管的配置。
10.如權(quán)利要求7所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元的晶體管是PMOS晶體管。
11.如權(quán)利要求9所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述數(shù)字化單元包括參考電壓提供器，被配置成提供多個(gè)參考電壓；和比較單元，被配置成比較所述多個(gè)參考電壓的每一個(gè)與所述轉(zhuǎn)換率感測單元的輸出。
12.如權(quán)利要求11所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述參考電壓提供器包括串聯(lián)連接于所述第一內(nèi)部電源電壓端子和所述接地電壓端子之間的多個(gè)電阻器，且所述多個(gè)電阻器之間的連接節(jié)點(diǎn)處的電壓提供所述多個(gè)參考電壓。
13.如權(quán)利要求12所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述比較單元包括多個(gè)差動(dòng)放大器，其被耦接以接收所述多個(gè)參考電壓之一和所述轉(zhuǎn)換率感測單元的輸出。
14.如權(quán)利要求13所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)單元包括第一PMOS晶體管，其連接至第二內(nèi)部電源電壓端子，在其柵極處接收所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出；第二無源元件電阻器，其連接于所述第一PMOS晶體管和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間；第三NMOS晶體管，其連接至所述接地電壓端子，在其柵極處接收所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出；和第三無源元件電阻器，其連接于所述第三NMOS晶體管和所述第二輸出節(jié)點(diǎn)之間。
15.如權(quán)利要求6所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)單元包括PMOS晶體管，其連接至電源電壓端子并接收所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出；第一無源元件電阻器，其連接于所述PMOS晶體管和輸出節(jié)點(diǎn)之間；NMOS晶體管，其連接至接地電壓端子并接收所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出；和第二無源元件電阻器，其連接于所述NMOS晶體管和所述輸出節(jié)點(diǎn)之間。
16.如權(quán)利要求15所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述主預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元包括主反相器單元，被配置成將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)反相，由此輸出上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和主驅(qū)動(dòng)電壓提供器，被配置成響應(yīng)于所述多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)，而選擇性地將驅(qū)動(dòng)電壓提供至所述反相器單元。
17.如權(quán)利要求16所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述主反相器單元包括PMOS晶體管，其在其柵極處接收所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和NMOS晶體管，其在其柵極處接收所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述主驅(qū)動(dòng)電壓提供器包括PMOS晶體管，其在其柵極處接收對(duì)應(yīng)的經(jīng)反相的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)；和NMOS晶體管，其在其柵極處接收對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述輔助預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元包括輔助反相器單元，被配置成將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)反相，由此輸出上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和輔助驅(qū)動(dòng)電壓提供器，被配置成響應(yīng)于所述多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)，而選擇性地將驅(qū)動(dòng)電壓提供至所述反相器單元。
20.如權(quán)利要求19所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述輔助反相器單元包括多個(gè)PMOS晶體管，其彼此并聯(lián)連接于所述驅(qū)動(dòng)電壓提供器和輸出節(jié)點(diǎn)之間，每一PMOS晶體管在其柵極處接收所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和多個(gè)NMOS晶體管，其彼此并聯(lián)連接于所述輸出節(jié)點(diǎn)和所述驅(qū)動(dòng)電壓提供器之間，每一NMOS晶體管接收所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
21.如權(quán)利要求20所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述輔助驅(qū)動(dòng)電壓提供器包括多個(gè)PMOS晶體管，其連接于所述電源電壓端子和包括于所述反相器單元中的所述多個(gè)PMOS晶體管之間，每一PMOS晶體管在其柵極處接收對(duì)應(yīng)的經(jīng)反相的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)；和多個(gè)NMOS晶體管，其連接于包括于所述反相器單元中的所述多個(gè)NMOS晶體管之間，每一NMOS晶體管在其柵極處接收對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)。
22.一種輸出驅(qū)動(dòng)器，包括補(bǔ)償單元，被配置成感測所述輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換率的變化，由此產(chǎn)生多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)；預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于所述多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)而執(zhí)行預(yù)上拉操作；預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于所述多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)而執(zhí)行預(yù)下拉操作；和驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出而驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)。
23.如權(quán)利要求22所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述補(bǔ)償單元包括轉(zhuǎn)換率感測單元，被配置成感測所述輸出驅(qū)動(dòng)器的所述轉(zhuǎn)換率根據(jù)諸如過程、電壓和溫度的環(huán)境條件的變化；數(shù)字化單元，被配置成數(shù)字化所述轉(zhuǎn)換率感測單元的輸出；和信號(hào)產(chǎn)生單元，被配置成根據(jù)所述數(shù)字化信號(hào)的輸出而產(chǎn)生多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元、所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的每一個(gè)包括類似配置的MOS晶體管。
24.如權(quán)利要求23所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元包括反相器單元，被配置成將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)反相，由此輸出為上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和驅(qū)動(dòng)電壓提供器，被配置成響應(yīng)于所述多個(gè)轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)，而選擇性地將驅(qū)動(dòng)電壓提供至所述反相器單元。
25.如權(quán)利要求24所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述反相器單元包括多個(gè)PMOS晶體管，其彼此并聯(lián)連接于所述驅(qū)動(dòng)電壓提供器和輸出節(jié)點(diǎn)之間，每一PMOS晶體管在其柵極處接收所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和多個(gè)NMOS晶體管，其彼此并聯(lián)連接于所述輸出節(jié)點(diǎn)和所述驅(qū)動(dòng)電壓提供器之間，每一NMOS晶體管接收所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
26.如權(quán)利要求25所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)電壓提供器包括多個(gè)PMOS晶體管，其連接于第一內(nèi)部電源電壓端子和包括于所述反相器單元中的所述多個(gè)PMOS晶體管之間，每一PMOS晶體管在其柵極處接收對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)；和多個(gè)NMOS晶體管，其連接于包括于所述反相器單元中的所述多個(gè)NMOS晶體管和接地電壓端子之間，每一NMOS晶體管在其柵極處接收對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償信號(hào)。
27.如權(quán)利要求26所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元是利用串聯(lián)連接于第二內(nèi)部電源電壓端子和接地電壓端子之間的多個(gè)電阻器來實(shí)現(xiàn)的，并經(jīng)由所述多個(gè)連接節(jié)點(diǎn)之一輸出輸出信號(hào)，其中所述多個(gè)電阻器之一是所述MOS晶體管，其在其柵極處接收外部電源電壓。
28.如權(quán)利要求27所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元包括第一無源元件電阻器，其連接于所述第二內(nèi)部電源電壓端子和第一輸出節(jié)點(diǎn)之間；第一NMOS晶體管，其連接至所述第一輸出節(jié)點(diǎn)，經(jīng)由其柵極接收外部電源電壓；和第二NMOS晶體管，其連接于所述第一NMOS晶體管和所述接地電壓端子之間，接收感測信號(hào)，其中所述感測信號(hào)僅當(dāng)所述感測信號(hào)達(dá)到適當(dāng)門限值時(shí)啟用所述轉(zhuǎn)換率感測單元，以節(jié)省所述轉(zhuǎn)換率感測單元的電流消耗。
29.如權(quán)利要求28所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述第一NMOS晶體管相同于包括于所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元中的晶體管。
30.如權(quán)利要求27所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)換率感測單元、所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的每一個(gè)包括PMOS晶體管。
31.如權(quán)利要求30所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述數(shù)字化單元包括參考電壓提供器，被配置成提供多個(gè)參考電壓；和比較單元，被配置成比較所述多個(gè)參考電壓的每一個(gè)與所述轉(zhuǎn)換率感測單元的輸出。
32.如權(quán)利要求31所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述參考電壓提供器包括串聯(lián)連接于所述第二內(nèi)部電源電壓端子和所述接地電壓端子之間的多個(gè)電阻器，且所述多個(gè)電阻器之間的連接節(jié)點(diǎn)處的電壓提供所述多個(gè)參考電壓。
33.如權(quán)利要求32所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述比較單元包括多個(gè)差動(dòng)放大器，其接收參考電壓之一和所述轉(zhuǎn)換率感測單元的輸出。
34.如權(quán)利要求33所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)單元包括第一PMOS晶體管，其連接至第二內(nèi)部電源電壓端子，在其柵極處接收所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出；第二無源元件電阻器，其連接于所述第一PMOS晶體管和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間；第三NMOS晶體管，其連接至所述接地電壓端子，在其柵極處接收所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出；和第三無源元件電阻器，其連接于所述第三NMOS晶體管和所述第二輸出節(jié)點(diǎn)之間。
35.如權(quán)利要求34所述的輸出驅(qū)動(dòng)器，其中所述驅(qū)動(dòng)單元包括PMOS晶體管，其連接至電源電壓端子，接收所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出；第一無源元件電阻器，其連接于所述PMOS晶體管和輸出節(jié)點(diǎn)之間；NMOS晶體管，其連接至接地電壓端子，接收所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出；和第二無源元件電阻器，其連接于所述NMOS晶體管和所述輸出節(jié)點(diǎn)之間。
全文摘要
一種輸出驅(qū)動(dòng)器，包括預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成執(zhí)行預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)操作；預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元，被配置成執(zhí)行預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)操作；驅(qū)動(dòng)單元，被配置成響應(yīng)于所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的輸出而執(zhí)行驅(qū)動(dòng)操作；和補(bǔ)償單元，被配置成感測所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度的變化，來控制所述預(yù)上拉驅(qū)動(dòng)單元和所述預(yù)下拉驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)力。
文檔編號(hào)G11C11/4096GK1941199SQ20061015930
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者盧光明 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司