專利名稱：模式設(shè)定電路與模式設(shè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多功能的半導(dǎo)體裝置，并特別涉及具有帶降低了功耗的模式設(shè)定電路的半導(dǎo)體裝置。
由于半導(dǎo)體器件應(yīng)用在各種裝置中，取決于它們的意向用途而需要不同的規(guī)范。然而，專門對于每一意向應(yīng)用研制和制造半導(dǎo)體器件則是浪費(fèi)而低效的。有鑒于此，制造了帶有模式設(shè)定電路的多功能半導(dǎo)體器件。該電路用于在半導(dǎo)體器件提供給用戶之前按照其意向用途選擇該半導(dǎo)體的功能。


圖10示出一未審日本專利(公開號3-214669)中所透露的一模式設(shè)定電路2。該模式設(shè)定電路2包括一模式設(shè)定端子(如一結(jié)合片)4，以及產(chǎn)生內(nèi)部模式選擇(int.MS)信號18的功能選擇信號產(chǎn)生電路6。功能選擇信號產(chǎn)生電路6包括兩個并聯(lián)的N型溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)8與10，和兩個串聯(lián)的倒相器電路14與16。
N型溝道MOS場效應(yīng)管8與10的漏極連接到提供外部模式選擇(Ext.MS)信號的結(jié)合片4，同時其源極連接到基準(zhǔn)電位，例如，接地電位。N型溝道MOS場效應(yīng)管8的柵極接到電源電位Vcc12，以及N型溝道MOS場效應(yīng)管10的柵極連接到倒相器電路14的輸出。倒相器電路16輸出int.MS信號18，它是該模式設(shè)定電路2的輸出信號。
圖11示出一包含模式設(shè)定電路2的裝置的局部結(jié)構(gòu)。外殼20容納了其中的半導(dǎo)體器件22與電源電位Vcc插頭24。半導(dǎo)體器件22包括模式設(shè)定端子4，功能選擇信號產(chǎn)生電路6及電源電位Vcc端子26。金屬導(dǎo)線28與30將電源電位Vcc插頭24連接到電源電位Vcc端子26及模式設(shè)定端子4。于是，電源電位Vcc插頭24與電源電位Vcc端子26有相等的電位。
雖然圖10中未示出，功能選擇信號產(chǎn)生電路6的N型溝道MOS場效應(yīng)管8有一大的溝道長度用于源極與漏極之間的大電阻。即使電源電位Vcc 12加在N型溝道MOS場效應(yīng)管8的柵極使得MOS場效應(yīng)管8處于導(dǎo)通狀態(tài)，源極與漏極之間流動的電流也是很小的。
由電源電位Vcc插頭24所提供的電源電位，即一高電位，輸入到N型溝道MOS場效應(yīng)管8與10的源極及倒相器電路14。倒相器電路14將已倒相的輸入輸出到下一級倒相器電路16。倒相器電路16輸出具有″H″電位的int.MS信號18作為模式設(shè)定電路2的輸出。但由于從N型溝道MOS場效應(yīng)管8的源極流向接地的漏極的穩(wěn)態(tài)電流，功耗是不可避免的。
如果半導(dǎo)體器件22的結(jié)合片4不連接到外殼20的電源電位Vcc插頭24，即結(jié)合片4是浮動的，則N型溝道MOS場效應(yīng)管8決定到倒相器電路14的輸入電位。由于加到柵極的電源電位Vcc12使得漏極的電位與源極電位相同，例如為接地電位，故N型溝道MOS場效應(yīng)管8處于導(dǎo)通狀態(tài)。因而倒相器電路14的輸入電位是低電位″L″，使得通過兩個倒相器電路輸出的int.MS信號18為低電位″L″。
如上所述，視給定的半導(dǎo)體器件22的端子(結(jié)合片4)是否連接到外殼20的另一端子(電源電位Vcc插頭24)，可向一個半導(dǎo)體裝置提供兩種不同的功能。應(yīng)用這種可提供不同功能的半導(dǎo)體器件，在滿足多用戶需要的同時可減少成本。但是，由于當(dāng)該半導(dǎo)體器件上所形成的結(jié)合片連接到外殼的端子時由流過MOS場效應(yīng)管8的電流所引起的電流消耗，這種傳統(tǒng)的模式設(shè)定裝置是有缺陷的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于減小了模式設(shè)定電路，以及帶有這種電路以選擇半導(dǎo)體器件功能之一的裝置的功耗。
根據(jù)本發(fā)明，上述及其它優(yōu)點(diǎn)的達(dá)到部分地是通過包括以下器件的模式設(shè)定電路模式設(shè)定端子，切換電路，第一與第二保持電路以及復(fù)位電路。切換及復(fù)位電路分別包括P型溝道和N型溝道晶體管，其中漏極彼此耦合。P型溝道晶體管的源極接收一高電位或浮動電位的外部模式設(shè)定信號，這取決于模式設(shè)定端子是否連接到電源電位Vcc插頭。N型溝道晶體管的源極耦合到接地電位。晶體管的柵極接到已被倒相器倒相了的時鐘信號。
與P型溝道及N型溝道晶體管的漏極連接處連接的第一保持電路包括兩個并聯(lián)的倒相器，并且每一倒相器的輸入接收另一倒相器的輸出。第二保持電路包括門器件和鎖存器件部分，各包含兩個與非門。該門器件接收第一保持電路的輸出信號，和已被一倒相器倒相的加到晶體管的柵極的信號。鎖存器部分的與非門之一輸出一內(nèi)部模式選擇信號用于選擇半導(dǎo)體器件的功能。
內(nèi)部模式選擇信號的電位是基于模式設(shè)定端子是否連接到電源電位Vcc插頭被確定的。當(dāng)模式設(shè)定端子連接到電源電位Vcc插頭并且時鐘信號為高電位時，鎖存器部分被設(shè)定在保持狀態(tài)。當(dāng)模式設(shè)定端子連接到電源電位Vcc插頭并且時鐘信號為低電位時，內(nèi)部模式選擇信號變?yōu)楦唠娢粻顟B(tài)，這時如果模式設(shè)定端子不被連接，則內(nèi)部模式選擇信號為低電位。
在另一實(shí)施例中，外部模式選擇信號為接地電位或是浮動電位取決于模式設(shè)定端子是否連接到地電位Vss插頭。包括一N型溝道晶體管開關(guān)電路的源極連接到模式設(shè)定端子，包括一P型溝道晶體管的復(fù)位晶體管的源極連接到電源電位。晶體管的柵極接收已被一倒相器倒相的時鐘信號。而且，第一保持器件的與非門接收已被一倒相器倒相的加在晶體管柵極的信號。
如同在前一實(shí)施例中那樣，內(nèi)部模式選擇信號的電位是基于模式設(shè)定端子是否連接到地電位Vss插頭。當(dāng)模式設(shè)定端子連接到地電位Vss插頭并且時鐘信號為高電位時，鎖存為處于保持狀態(tài)。當(dāng)模式設(shè)定端子連接到地電位Vss插頭并且時鐘信號為低電位時，內(nèi)部模式選擇信號為高電位，這時如果模式設(shè)定端子不被連接，則內(nèi)部模式選擇信號為低電位。
本發(fā)明的另一方面是具有Vpp電平檢測器，環(huán)形振蕩器與Vpp或Vbb激勵電路的偽周期產(chǎn)生電路，用以產(chǎn)生偽周期穩(wěn)定地操作模式設(shè)定電路。Vpp電平檢測器檢測電源向半導(dǎo)體器件的施加并輸出一高電位ACT的輸出信號到環(huán)形振蕩器。環(huán)形振蕩器輸出偽時鐘信號被加到模式設(shè)定電路，直到來自Vpp電平檢測器的輸出信號對基片電勢或內(nèi)部增加的電位達(dá)到預(yù)定的電位作出響應(yīng)而變?yōu)榈碗娢粸橹埂?br> 本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和其它特點(diǎn)有些在以下的說明中提出，并對于這方面的技術(shù)有一般知識的人有些在研究以下的說明時即可明了，或從本發(fā)明的實(shí)踐中可領(lǐng)晤。正如在所附權(quán)利要求中所指出的那樣，本發(fā)明的目的目的和優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)和可達(dá)到的。
將參照以下附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳述，其中相同的標(biāo)號是指相同的元件。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的模式設(shè)定電路的原理圖。
圖2是用于產(chǎn)生加到模式設(shè)定電路的時鐘信號的時鐘信號產(chǎn)生器的電路圖。
圖3是一時序圖，表示圖1實(shí)施例關(guān)于行地址選通(/RAS)信號和內(nèi)部模式選擇(int.MS)信號的操作。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的模式設(shè)定電路的電路圖。
圖5表示內(nèi)置于根據(jù)本發(fā)明的模式設(shè)定電路的半導(dǎo)體裝置的局部結(jié)構(gòu)。
圖6表示用來產(chǎn)生用于本發(fā)明的模式設(shè)定電路的偽時鐘信號的負(fù)電壓和時鐘信號產(chǎn)生器的框圖。
圖7示出圖6的負(fù)電壓和時鐘信號產(chǎn)生器的信號和電壓的時序8示出用來產(chǎn)生用于本發(fā)明的模式設(shè)定電路的偽時鐘信號的內(nèi)增電壓和時鐘信號產(chǎn)生器的框圖。
圖9示出圖8中的電壓和時鐘信號產(chǎn)生器中的信號與電壓的時序圖。
圖10示出相關(guān)技術(shù)的模式設(shè)定電路的電路框圖。
圖11示出相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體模式設(shè)定裝置的的局部結(jié)構(gòu)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的模式設(shè)定電路32的電路框圖。模式設(shè)定端子4，例如結(jié)合片，提供一Ext.MS信號給信號產(chǎn)生電路34，該電路產(chǎn)生一int.MS信號74以選擇半導(dǎo)體裝置的功能。電路34包括倒向器38，40與64，轉(zhuǎn)換與復(fù)位電路44與46，以及第一和第二鎖存電路50和72。
時鐘輸入信號CK 36是通過倒相器電路38與40饋送到控制端子42，例如一時鐘信號輸入結(jié)點(diǎn)，耦合到開關(guān)電路44，例如一P型溝道MOS場效應(yīng)管的柵極，并饋送到復(fù)位電路46，例如一N型溝道MOS場效應(yīng)管的柵極。N型溝道MOS場效應(yīng)管46的源極連接到接地電勢，并且P型溝道MOS場效應(yīng)管44的源極連接到接收Ext.MS信號的模式設(shè)定端子4。P型溝道MOS場效應(yīng)管44與N型溝道MOS場效應(yīng)管46的漏極彼此連接。由晶體管44與46在結(jié)點(diǎn)48漏極所提供的輸出電勢被輸入到第一鎖存電路50。
第一鎖存電路50包括倒相器電路52與54。隨后，從倒相器電路52來的輸出信號，即在結(jié)點(diǎn)56的電位被輸入到倒相器電路54，倒相器電路54的輸出信號，即在結(jié)點(diǎn)48的電位被輸入到倒相器電路52。于是從晶體管44與46輸出的信號暫時保留在第一鎖存電路50，直到向倒相器電路52的輸入信號發(fā)生改變?yōu)橹埂?br> 第二鎖存電路72包括一門器件58與一鎖存器件部分66。器件58與66分別都包含兩個與非門60、62與68、70。到第一鎖存電路50的輸入信號，即加在結(jié)點(diǎn)48的電位也輸入到門器件58的與非門60。與非門60也被提供來自倒相器的電路64的輸出信號，該倒相器電路將加到開關(guān)電路44的輸入信號倒相。到與非門62的輸入信號是來自第一鎖存電路50的輸出信號及來自倒相器64的輸出信號。
來自與非門60的輸出信號輸入到鎖存器66的與非門68。與非門62的輸出信號輸入到與非門70。與非門70的輸出信號輸入端子26相同。到與非門68，并且與非門68的輸出信號輸入到與非門70。于是鎖存器部分66鎖存了來自門器件的輸入信號。從與非門68的輸出信號是作為信號產(chǎn)生電路34的輸出信號即int.MS信號74輸出到一個下一級。
如上所述，例如見圖11，本發(fā)明的模式設(shè)定電路是裝置于半導(dǎo)體器件內(nèi)的。功能信號產(chǎn)生電路34代替了背景技術(shù)中所述的電路6。在半導(dǎo)體器件22中所形成的模式設(shè)定端子4通過金屬導(dǎo)線30連接到在殼體20中形成的電源電位Vcc插頭24。電源電位Vcc插頭24通過金屬導(dǎo)線28連接到半導(dǎo)體器件22中的電源電位Vcc端子26。于是，端子4的作用與電源電位Vcc圖2示出一電路的實(shí)施例，該電路用于產(chǎn)生輸入到圖1所示的信號產(chǎn)生電路34的時鐘信號CK。行地址存儲(/RAS)信號76是用于在該信號變?yōu)榈碗娢弧錖″時激活行地址的信號。/RAS信號76輸入到倒相器電路78與80以產(chǎn)生時鐘輸入信號CK36.倒相器電路78與80是作為用于增大驅(qū)動能力的緩存器。當(dāng)/RAS信號76變?yōu)楦唠娢弧錒″時，時鐘電路的輸出信號變?yōu)楦唠娢弧錒″，當(dāng)/RAS信號76變?yōu)榈碗娢弧錖″時，時鐘電路的輸出信號變?yōu)榈碗娢弧錖″。
圖3為一時序圖，表示圖1的模式設(shè)定電路的操作。在半導(dǎo)體器件中，在加電源Vcc后進(jìn)入正常操作周期之前的偽周期中/RAS信號反復(fù)地變?yōu)榈碗娖蕉啻巍Ｔ谶@些偽周期中，在功能選擇信號產(chǎn)生電路34中的第一鎖存電路50和第二鎖存電路72被引起保持給定的信號。
當(dāng)/RAS信號變?yōu)楦唠娢弧錒″時，倒相器電路40輸出一高電位″H″信號。由于N型溝道MOS場效應(yīng)管46變?yōu)閷?dǎo)通，在結(jié)點(diǎn)48的電位變?yōu)榈碗娢弧錖″，并且向下一級提供第一鎖存電路50的輸出信號的結(jié)點(diǎn)56的電平變?yōu)楦唠娢弧錒″。另一方面，倒相器電路64的輸出信號變?yōu)榈碗娢弧錖″。于是，與非門60與62的輸出信號變?yōu)楦唠娢弧錒″而引起鎖存器66處于保持狀態(tài)。
當(dāng)/RAS信號31變?yōu)榈碗娢弧錖″時，int.MS信號74的電平取決于結(jié)合片4是否連接到電源電位Vcc 24而不同。即使在偽周期和正常操作周期的第二與后繼周期中，int.MS信號74的電平也不變。
如果結(jié)合片4連接到電源電位Vcc插頭并且/RAS信號76為低電位″L″，則倒相器電路40的輸出信號變?yōu)榈碗娢弧錖″，使得P型溝道MOS場效應(yīng)管44變?yōu)閷?dǎo)通。結(jié)點(diǎn)48的電位變?yōu)楦唠娢弧錒″，且結(jié)點(diǎn)56的電位變?yōu)榈碗娢弧錖″。另一方面，倒相器電路64的輸出信號變?yōu)楦唠娢弧錒″。門器件58的與非門60與62的輸出信號分別變?yōu)榈碗娢弧錖″和高電位″H″，使得來自鎖存器66的int.MS信號74(它是模式設(shè)定電路32的輸出信號)變?yōu)楦唠娢弧錒″。
如果結(jié)合片4不連接到電源電位Vcc插頭并且/RAS信號76為低電位″L″，則倒相器電路40的輸出變?yōu)榈碗娢弧錖″，使得P型溝道MOS場效應(yīng)管44變?yōu)閷?dǎo)通。然而，由于模式設(shè)定端子4沒有接到電源電位插頭Vcc 24，例如是在浮動狀態(tài)，故結(jié)點(diǎn)48的電位變?yōu)榈碗娢弧錖″，且結(jié)點(diǎn)56的電位變?yōu)楦唠娢弧錒″。倒相器電路64的輸出信號變?yōu)楦唠娢弧錒″。因而，與非門60與62的輸出信號分別變?yōu)楦唠娢弧錒″和低電位″L″，使得int.MS信號74變?yōu)榈碗娢弧錖″。
當(dāng)/RAS信號76為高電位″H″時，鎖存器66被設(shè)定為保持狀態(tài)。當(dāng)/RAS信號為低電位″L″時，int.MS信號74的電位取決于模式設(shè)定端子4是否連接電源電位Vcc插頭24。由于這種結(jié)構(gòu)和操作，即使當(dāng)結(jié)合片4連接到電源電位Vcc插頭24，穩(wěn)態(tài)電流也不會流過，因而減小了功耗。
圖4示出模式設(shè)定電路32a的另一實(shí)施例。模式設(shè)定電路32a包括一模式設(shè)定端子4和一功能選擇信號產(chǎn)生電路82以輸出一int.MS信號120。本實(shí)施例不同于前一實(shí)施例之處在于Ext.MS信號的電位為接地電位Vss，而電源的Vcc施加按前一實(shí)施例。為了產(chǎn)生時鐘輸入信號CK，最好也用圖2的時鐘信號產(chǎn)生電路。
圖5示出包含模式設(shè)定電路32a模式設(shè)定裝置的局部結(jié)構(gòu)。殼體20容納了帶有模式設(shè)定端子4的半導(dǎo)體集成電路器件22，一功能選擇信號產(chǎn)生電路82和一接地電平Vss端子26a。接地電平Vss插頭24a在殼體20上形成，并由金屬導(dǎo)線28與30分別連接到接地電平Vss端子26a與端子4。于是，端子4具有基本與接地電平Vss端子24a的電平相等的電平。
圖4與5所示的模式設(shè)定電路和裝置操作如下。圖4中，時鐘輸入信號CK 16輸入到倒相器電路84。在控制端子86的倒相器電路84的輸出信號輸入到開關(guān)電路88，例如一N型溝道MOS場效應(yīng)管，并輸入到一復(fù)位電路90，一P型溝道MOS場效應(yīng)管。N型溝道MOS場效應(yīng)管88的源極連接到模式設(shè)定端子4以接收Ext.MS信號，同時P型溝道MOS場效應(yīng)管90的源極連接到電源電位Vcc 92。
此外，N型溝道MOS場效應(yīng)管88與P型溝道MOS場效應(yīng)管90的漏極彼此連接，并且漏極處的電平在結(jié)點(diǎn)94處提供給由倒相器電路98與100所組成的下一級的第一鎖存電路96。結(jié)點(diǎn)102處的信號成為倒相器電路100的輸入信號，并且倒相器電路100的輸出信號成為倒相器電路98的輸入信號。因而上述輸入信號被暫時保持，直到至倒相器電路98的輸入信號有變化為止。
第一鎖存電路96的輸出信號，即在結(jié)點(diǎn)102的電平，是具有與非門106與108的門器件部分104的與非門106的輸入信號。與非門196的另一輸入信號是加在晶體管88與90的柵極的輸入電平。又與非門108的輸入信號是開關(guān)晶體管88與90的輸入信號，并且是由經(jīng)過倒相器電路110對第一鎖存電路96的輸出信號倒相所得到的信號。
與非門106的輸出信號輸入到具有與非門114和116的鎖存器112的與非門114。與非門114的輸出信號輸入到與非門116。與非門116的輸出信號輸入到與非門114作為另一輸入信號，與非門114的輸出信號輸入到與非門116作為另一輸入信號。類似于前一實(shí)施例，門器件104與鎖存器部分112的組合作為第二鎖存電路118。與非門114的輸出信號作為功能選擇信號產(chǎn)生電路82的輸出信號提供給下一級，該信號是模式設(shè)定電路32a的int.MS信號。
一般，為了初始化一控制半導(dǎo)體器件(例如一動態(tài)隨機(jī)訪問存儲器(DRAM)等)操作的電路，在加電之后偽周期期間要多次使得/RAS信號76處于低電位″L″，但是在進(jìn)入正常操作周期之前。這引起第一及第二鎖存電路96與118被設(shè)定為保持狀態(tài)。將參考圖3的時序圖說明圖4中所示的本實(shí)施例模式設(shè)定電路的操作。
當(dāng)/RAS信號31為高電位并且時鐘輸入信號產(chǎn)生電路CK 16的輸出信號為高電位時，從倒相器電路84來的輸出信號被倒相為低電位。這一信號被提供給N型溝道MOS場效應(yīng)管88的柵極以及P型溝道MOS場效應(yīng)管90的柵極，并且P型溝道MOS場效應(yīng)管90變?yōu)閷?dǎo)通。于是電源電位Vcc 92通過結(jié)點(diǎn)94加到下一級，并且第一鎖存電路96接收一高電位作為輸入信號并暫時保持該信號。
還包含有與非門108的門器件104的與非門106被供以MOS場效應(yīng)管s88與90的門的低電位輸入信號，以及來自第一鎖存電路96的低電位輸出信號。與非門108接收加到MOS場效應(yīng)管s88與90的門的低電位輸出信號，以及來自結(jié)點(diǎn)111的高電位信號，該信號是由倒相器電路110對第一鎖存電路96的輸出信號倒相所得。于是，兩個與非門106與08的輸出信號都變?yōu)楦唠娢弧?br> 與非門106與108的輸出信號分別輸入到鎖存器112的與非門114與116。于是與非門114的輸出信號輸入到與非門116以及與非門116的輸出信號輸入到與非門114，故鎖存器112置為保持狀態(tài)。于是在/RAS信號76變?yōu)楦唠娢恢坝涉i存器112所保持的該信號被保留并輸出到下一級。
類似于前一實(shí)施例，電路操作的不同取決于當(dāng)/RAS信號為低電位時，在半導(dǎo)體器件22上所形成的端子4是否通過端子24a連接到地電平Vss端子26a。如果端子4通過金屬導(dǎo)線30連接到外殼20中的插頭24a并且/RAS信號76為低電位，則倒相器電路84的輸出信號輸出信號變?yōu)楦唠娢?，使得N型溝道MOS場效應(yīng)管88變?yōu)閷?dǎo)通。結(jié)點(diǎn)94處的電位變?yōu)榈碗娢?。第一鎖存電路96的輸出信號，即在第一鎖存電路96的結(jié)點(diǎn)102處的電位，變?yōu)楦唠娢?。而且門器件104中的與非門106與108的輸出信號分別變?yōu)榈碗娢慌c高電位。于是與非門114的輸出信號，即鎖存器112的int.MS信號120，變?yōu)楦唠娢弧?br> 如果端子4不接接地電位Vss插頭24a并且/RAS信號76為低電位，則時鐘輸入信號CK 36經(jīng)過倒相器電路84倒相之后加到開關(guān)晶體管88與復(fù)位晶體管90的柵極。N型溝道MOS場效應(yīng)管88變?yōu)閷?dǎo)通。因N型溝道MOS場效應(yīng)管88的源極處于浮動電位，故在結(jié)點(diǎn)94處的晶體管88與90的輸出信號變?yōu)楦唠娢?。在結(jié)點(diǎn)102處的信號變?yōu)榈碗娢?，又在結(jié)點(diǎn)111處的信號變?yōu)楦唠娢?。而且與非門106與108的輸出信號分別為高電位及低電位。因此鎖存器112的輸出信號變?yōu)榈碗娢?。如上所述，一旦判定int.MS信號120的電位取決于端子4是否接接地電位Vss插頭24a，則int.MS信號120即使在偽周期的第二和后繼周期中以及正常操作周期中也不會改變。
即使當(dāng)端子4連接到接地電位Vss插頭24a，通過開關(guān)電路88與復(fù)位電路90的穩(wěn)態(tài)電流也可被完全抑制。由于兩個具有交錯電導(dǎo)型的晶體管88與90裝在連接片4與電源電位Vcc 92之間，只有一個晶體管可被置為導(dǎo)通狀態(tài)。因而減少了功耗。
上述實(shí)施例中，如圖3所示，偽周期是應(yīng)用/RAS信號76和后繼時鐘信號CK在模式設(shè)定電路32或32a進(jìn)入正常操作周期之前產(chǎn)生的。偽周期把功能選擇信號產(chǎn)生電路32a的鎖存電路96與118設(shè)定為保持狀態(tài)。如果偽周期在模式設(shè)定電路32或32a被激活時完全不產(chǎn)生，則保持在電路32或32a中的信號是不穩(wěn)定的，它可能引起電路操作的暫時失效。
偽周期產(chǎn)生電路的框圖示于圖6中，此電路的時序圖示于圖7中。這一電路響應(yīng)電源電壓的施加而產(chǎn)生偽周期。正常情形下，在半導(dǎo)體器件中，P型半導(dǎo)體基片的電位被加偏壓至一個負(fù)電位以減小P型半導(dǎo)體基片和在半導(dǎo)體基片上形成的N型溝道MOS場效應(yīng)管的源級/柵極之間的結(jié)電容。該負(fù)電位可以通過一負(fù)電位產(chǎn)生電路來產(chǎn)生，該電路在未審專利公開No.3-214669中有描述(請指明此是否為先有技術(shù)或請說明該對比文獻(xiàn)的意義)。
如圖7所示，當(dāng)加電時電源電位Vcc從0.0伏(V)逐漸達(dá)到給定的電位3.3V。在加了電源電位Vcc(點(diǎn)K)之后的即刻，基片電位Vbb仍基本為0V。圖6中的Vbb電平檢測器122檢測電位Vbb并產(chǎn)生一高電位輸出信號ACT。環(huán)形振蕩器124響應(yīng)該高電位輸出信號ACT而產(chǎn)生時鐘信號CK直到輸出信號ACT變?yōu)榈碗娢粸橹梗@發(fā)生在基片電位Vbb通過Vbb激勵電路126(點(diǎn)K至T點(diǎn))而降至預(yù)定的電位-1.5V時。Vbb激勵電路126產(chǎn)生基片電位Vbb并將該基片電位Vbb提供給Vbb電平檢測器122。
一時鐘信號從環(huán)形振蕩器124輸出。該時鐘信號可用作向本發(fā)明的模式設(shè)定電路輸入的時鐘輸入信號CK，該信號是在電源電位Vcc達(dá)到給定的電位之后并直到基片電位Vbb達(dá)到預(yù)定電位為止這段時間產(chǎn)生的。因而，模式設(shè)定電路操作穩(wěn)定，并且操作功耗降低。
圖8與9示出偽周期產(chǎn)生電路的另一實(shí)施例。常態(tài)下半導(dǎo)體存儲器中，要求字線的電位處于高電位以便向存儲器單元寫入數(shù)據(jù)或從其刪除數(shù)據(jù)。為此目的，供電電位要再增加以產(chǎn)生高電位。應(yīng)用來自電源電位Vcc的內(nèi)增電位Vpp，可產(chǎn)生偽周期。圖8的電路以框圖表示在未審專利公開No.3-214669(請指明圖8和圖9是否為先有技術(shù)和其意義)的圖68中所示的一內(nèi)增電位產(chǎn)生電路。
當(dāng)?shù)谝淮渭与娫措娢籚cc時，如圖9所示，電源電位從0.0V逐漸達(dá)到3.3V的驅(qū)動電位。電位Vcc由Vpp電位檢測器128檢測。在施加供電電位Vcc之后的即刻(點(diǎn)R)，內(nèi)增電位Vpp尚未達(dá)到5V的預(yù)定電位。響應(yīng)這一內(nèi)增電位Vpp，Vpp電平檢測器128將輸出信號ACT從低電位變?yōu)楦唠娢?。在從點(diǎn)R到點(diǎn)S的期間，內(nèi)增電位被Vpp激勵電路130增加到預(yù)定的5V電位。響應(yīng)輸出信號ACT的高電位，環(huán)形振蕩器124產(chǎn)生時鐘信號CK直到輸出信號ACT變?yōu)榈碗娢?，即直到在S點(diǎn)達(dá)到5V的預(yù)定電位為止。環(huán)形振蕩器的時鐘信號CK作為偽時鐘信號加到模式產(chǎn)生電路，使得本發(fā)明的模式設(shè)定電路以減小的功耗穩(wěn)定地運(yùn)行。
上述實(shí)施例僅為示例性的而不應(yīng)解釋為對模式設(shè)定電路基本概念的限制。而且雖然列舉了半導(dǎo)體器件，但本發(fā)明不以此為限，而是易于用到其它需要有可從器件的多功能中選擇一個功能的電路的器件。
權(quán)利要求
1.一種模式設(shè)定電路，包括接收模式設(shè)定電位的模式設(shè)定端子；連接到該模式設(shè)定端子的開關(guān)電路；第一保持電路，它通過上述開關(guān)電路從上述模式設(shè)定端子被供以模式設(shè)定電平；復(fù)位電路，它被連接到上述第一保持電路，用于復(fù)位上述第一保持電路；提供一控制信號的控制信號端子，用于控制上述開關(guān)電路和上述復(fù)位電路；第二保持電路，它被連接到上述第一保持電路并接收來自上述第一保持電路一信號以產(chǎn)生和保持一輸出信號；其中用于控制上述開關(guān)電路和上述復(fù)位電路的上述控制信號具有第一狀態(tài)，在該狀態(tài)下上述第一保持電路是通過上述開關(guān)電路導(dǎo)通地連接到上述模式設(shè)定端子的以便被設(shè)定為對應(yīng)上述模式設(shè)定電位狀態(tài)的狀態(tài)，上述第二保持電路被設(shè)定為一保持狀態(tài)以便產(chǎn)生并保持對應(yīng)于模式設(shè)定電位狀態(tài)的一輸出信號，以及上述控制信號具有第二狀態(tài)，在此狀態(tài)上述第一保持電路被上述復(fù)位電路復(fù)位，并且上述第二保持電路被設(shè)定為繼續(xù)上述的保持狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，其中上述開關(guān)電路與上述復(fù)位電路串聯(lián)在上述模式設(shè)定電位與基準(zhǔn)電位之間，并被設(shè)置使得當(dāng)上述開關(guān)電路與復(fù)位電路之一被置為導(dǎo)通態(tài)時，則上述開關(guān)電路與上述復(fù)位電路的另一個被置為非導(dǎo)通態(tài)。
3.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，其中上述控制信號為時鐘信號的形式，該信號引起上述開關(guān)電路與上述復(fù)位電路彼此交替地被設(shè)定為導(dǎo)通態(tài)與非導(dǎo)通態(tài)。
4.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，其中上述開關(guān)電路包含第一開關(guān)元件，該元件具有連接到上述模式設(shè)定端子的源極和被供以上述控制信號的柵極，上述復(fù)位電路包含第二開關(guān)元件，該元件具有連接到地電位端子的源極和被供以上述控制信號的柵極，以及上述第一和第二開關(guān)元件的漏極彼此連接以輸出一信號。
5.如權(quán)利要求4中所述的模式設(shè)定電路，其中上述模式設(shè)定端子被選擇地設(shè)定為以下狀態(tài)之一一個狀態(tài)是上述模式設(shè)定端子連接到一電源電位，一個狀態(tài)是上述模式設(shè)定端子從該電源電位斷開。
6.如權(quán)利要求4中所述的模式設(shè)定電路，其中上述第一和第二開關(guān)元件為具有互補(bǔ)導(dǎo)電型的MOS晶體管。
7.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，其中上述開關(guān)電路包含第一開關(guān)元件，該元件具有連接到上述模式設(shè)定端子的源極和被供以控制信號的柵極，上述復(fù)位電路包含第二開關(guān)元件，該元件具有連接到電源電位端子的源極和被供以控制信號的柵極，以及上述第一和第二開關(guān)元件具有彼此連接的漏極以輸出一信號。
8.如權(quán)利要求7中所述的模式設(shè)定電路，其中上述模式設(shè)定端子被選擇地設(shè)定為以下狀態(tài)之一一個狀態(tài)是上述模式設(shè)定端子連接到地電位，一個狀態(tài)是上述模式設(shè)定端子從該地電位斷開。
9.如權(quán)利要求7中所述的模式設(shè)定電路，其中上述第一和第二開關(guān)元件為具有互補(bǔ)導(dǎo)電型的MOS晶體管。
10.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，其中上述第二保持電路響應(yīng)對應(yīng)于上述控制信號的一個信號與來自上述保持電路的信號的一個組合而產(chǎn)生輸出信號。
11.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，其中上述第二保持電路包括門器件部分和保持器件部分，該門器件部分接收對應(yīng)于上述控制信號的一個信號和來自上述第一保持電路的信號，并把其輸出提供給該保持器件部分，該保持器件部分產(chǎn)生并保持一輸出信號。
12.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，其中上述第二保持電路接收對應(yīng)于控制信號的一個信號，上述第一保持電路的輸出信號以及第一保持電路的上述輸出信號的倒相信號，從而產(chǎn)生輸出信號。
13.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，其中上述第一保持電路輸出通過將一輸入它的信號倒相而得的一輸出信號，以及上述第二保持電路接收對應(yīng)于上述控制信號的一信號，以及上述第一保持電路的上述輸入與輸出信號，從而產(chǎn)生一輸出信號。
14.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，還包括一時鐘信號產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生用作上述控制信號的時鐘信號，上述時鐘信號產(chǎn)生電路包括一個電平檢測器，它監(jiān)測基片電位并產(chǎn)生表示該基片電位的輸出信號，一個環(huán)形振蕩器，它被供以上述電平檢測器的輸出信號并產(chǎn)生包括基于上述電平檢測器的輸出信號的時鐘信號的輸出信號，以及一個激勵電路，它被供以上述環(huán)形振蕩器的輸出信號，并負(fù)向地增加上述基片電位，其中上述環(huán)形振蕩器的輸出信號是用作上述時鐘信號。
15.如權(quán)利要求1中所述的模式設(shè)定電路，還包括一時鐘信號產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生用作上述控制信號的時鐘信號，上述時鐘信號產(chǎn)生電路包括一個電平檢測器，它監(jiān)測內(nèi)增電位并產(chǎn)生表示該內(nèi)增電位的信號，一個環(huán)形振蕩器，它被供以上述電平檢測器的輸出信號并產(chǎn)生包括基于輸入信號的時鐘信號的輸出信號，以及一個激勵電路，它被供以上述環(huán)形振蕩器的輸出信號，并產(chǎn)生一內(nèi)增電位，其中上述環(huán)形振蕩器的輸出信號是用作上述控制信號。
16.一種半導(dǎo)體模式設(shè)定裝置，包括a)一外殼；b)裝在上述外殼上的電位端子；以及c)一半導(dǎo)體器件，它具有裝在上述外殼上的模式設(shè)定電路，該模式設(shè)定電路包括1)接收模式設(shè)定電位的模式設(shè)定端子，2)連接到上述模式設(shè)定端子的開關(guān)電路，3)第一保持電路，它通過上述開關(guān)電路被給以來自上述模式設(shè)定端子的模式設(shè)定電位，4)一復(fù)位電路，它被連接到上述第一保持電路用以對上述第一保持電路復(fù)位，5)一控制信號端子，它提供一控制信號用于控制上述開關(guān)電路和上述復(fù)位電路，以及6)第二保持電路，它連接到上述第一保持電路并接收來自上述第一保持電路的信號以產(chǎn)生并保持一輸出信號，其中用于控制上述開關(guān)電路和上述復(fù)位電路的上述控制信號具有一個第一狀態(tài)上述第一保持電路通過上述開關(guān)電路導(dǎo)通地連接到上述模式設(shè)定端子以便被設(shè)定在對應(yīng)于上述模式設(shè)定電位狀態(tài)的狀態(tài)，上述第二保持電路被設(shè)置為保持狀態(tài)以產(chǎn)生并保持對應(yīng)于模式設(shè)定電位狀態(tài)的一輸出信號，以及上述控制信號具有一個第二狀態(tài)上述第一保持電路由上述復(fù)位電路復(fù)位，上述第二保持電路被設(shè)置為繼續(xù)保持其狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體模式設(shè)定電路，其中上述模式設(shè)定電路的模式設(shè)定端子選擇地連接到電位端子或從其斷開。
18.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體模式設(shè)定電路，其中電源電位被提供給上述電位端子。
19.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體模式設(shè)定電路，其中地電位被提供給上述電位端子。
20.一種裝置，包括一模式設(shè)定端子；一第一晶體管，它具有一個控制電極和第一與第二電極，該第一電極連接到上述模式設(shè)定端子，并且該控制電極接收一控制信號；一第二晶體管，它具有一個控制電極和第一與第二電極，該第一電極耦合到一預(yù)定電位，該第一與第二晶體管的上述第二電極彼此連接，并且上述第二晶體管的上述控制電極接收上述控制信號；以及用于根據(jù)該控制信號產(chǎn)生和保持一輸出信號這兩個功能之一的器件。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中加在上述模式設(shè)定端子的電位是下述電位之一一電源電位，一地電位和一浮動電位。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中上述的預(yù)定電位是電源電位與地電位之一。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中上述鎖存器包括第一保持電路，它由上述第一晶體管供以模式設(shè)定緞子處的電位；以及第二保持電路，它連接到上述第一保持電路并接收來自上述第一保持器的信號以產(chǎn)生并保持上述輸出信號。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中上述控制信號具有一個第一狀態(tài)上述第一保持電路通過上述第一晶體管導(dǎo)通地連接到上述模式設(shè)定端子以便被設(shè)定在對應(yīng)于上述模式設(shè)定電位狀態(tài)的狀態(tài)，上述第二保持電路被設(shè)置為保持狀態(tài)以產(chǎn)生并保持對應(yīng)于模式設(shè)定電位狀態(tài)的一輸出信號，以及上述控制信號具有一個第二狀態(tài)上述第一保持電路由上述第二晶體管復(fù)位，上述第二保持電路被設(shè)置為繼續(xù)保持其狀態(tài)。
25.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中上述第一與第二晶體管基于上述控制信號彼此交錯地被設(shè)定為導(dǎo)通態(tài)與非導(dǎo)通態(tài)
26.如權(quán)利要求20所述的裝置，還包括一個電平檢測器，它監(jiān)測加到一半導(dǎo)體器件上的電位并產(chǎn)生表示該電位大小的輸出信號；一個環(huán)形振蕩器，它被供以上述電平檢測器的輸出信號并產(chǎn)生上述控制信號；以及一個激勵電路，它被供以上述環(huán)形振蕩器的輸出信號，并增加上述電位直到該電位等于一預(yù)定電位。
27.如權(quán)利要求20所述的裝置，還包括一半導(dǎo)體器件，它具有多功能并耦合到上述模式設(shè)定端子，上述輸出信號確定上述半導(dǎo)體器件的功能；一外殼，它容納上述半導(dǎo)體；以及裝在上述外殼上的一電位端子，用于連接和不連接上述模式設(shè)定端子的功能之一。
全文摘要
本發(fā)明為一種半導(dǎo)體裝置，包括一低功耗的模式設(shè)定電路用以選擇該裝置的多個功能之一。模式設(shè)定電路包括一開關(guān)晶體管，以便用加有模式設(shè)定電位的模式設(shè)定端子連接或斷開第一鎖存電路。與開關(guān)晶體管串接的復(fù)位晶體管復(fù)位第一鎖存電路。諸如時鐘信號的一控制信號引起開關(guān)晶體管或復(fù)位晶體管的交錯導(dǎo)通?？刂菩盘柡偷谝绘i存電路的輸入與輸出信號饋送給包括另一鎖存電路的下一級以產(chǎn)生模式設(shè)定信號。
文檔編號H03K3/037GK1132421SQ95117760
公開日1996年10月2日 申請日期1995年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月6日
發(fā)明者古谷清広 申請人:三菱電機(jī)株式會社