PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005018574A1 05.10.2006
Titel Strom-Erfass-Schaltkreis und Verfahren zum Betrieb desselben
Anmelder Infineon Technologies Flash GmbH & Co. KG, 01099 Dresden, DE
Erfinder Srowik, Rico, 01099 Dresden, DE;
Goetz, Marco, 01445 Radebeul, DE;
Curatolo, Giacomo, 01099 Dresden, DE
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 80538 München
DE-Anmeldedatum 21.04.2005
DE-Aktenzeichen 102005018574
Offenlegungstag 05.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.10.2006
IPC-Hauptklasse G11C 16/26(2006.01)A, F, I, 20060123, B, H, DE
Zusammenfassung Verfahren zum Erfassen eines Stromes, welcher durch eine Speicherzelle geleitet wird, bei dem ein Speicherzellenstrom einem ersten Erfass-Knoten zugeführt wird oder von diesem abgeführt wird. Der erste Erfass-Knoten ist definiert durch einen gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen dem ersten Anschluss eines Sensorelements und einem Eingang eines invertierenden Verstärkers. Ein zweiter Erfass-Knoten ist definiert durch einen gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen einem zweiten Anschluss des Sensorelements und dem Ausgang des invertierenden Verstärkers. Das Verfahren weist ferner auf ein Anlegen eines Referenzpotentials an einen Referenzeingang des invertierenden Verstärkers, wobei der invertierende Verstärker eingerichtet ist zum Anlegen von im Wesentlichen dem Referenzpotential an den ersten Erfass-Knoten und zum Erzeugen, in Antwort darauf, eines Sensorsignals an den zweiten Sensor-Knoten, wobei das Sensorsignal repräsentativ ist für den Speicherzellenstrom, welcher dem ersten Erfass-Knoten zugeführt wird oder von diesem abgeführt wird. Nachfolgend wird das Sensorsignal detektiert und demgemäß kann der Speicherzellenstrom, welcher dem ersten Erfass-Knoten zugeführt wird oder von diesem abgeführt wird, ermittelt werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Strom-Erfass-Schaltkreise und Verfahren zum Betrieb derselben und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Erfassen von Strom, welcher durch Speicherzellen geleitet wird.

1 stellt ein übliches System dar, welches verwendet wird zum Erfassen von Strom, welcher durch eine Speicherzelle geleitet wird, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das System enthält eine Speicherzelle 108, dessen Durchfluss-Strom zu bestimmen ist, ein Detektionselement 112 (üblicherweise ein Kondensator) und einen Erfass-Verstärker 120 (Sense Amplifier). Während einer Leseoperation wird die Speicherzelle 108 ausgewählt, Vorspann-Bedingungen (Bias-Bedingungen) werden an die ausgewählte Speicherzelle 108 angelegt und es wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Speicherzelle 108 in einem Leitfähig-Zustand betreibbar ist. Die angelegten Vorspann-Bedingungen enthalten üblicherweise das Erhöhen des elektrischen Potentials einer ersten Bitleitung BL, welche mit dem Speicherzellen-Drain-Anschluss gekoppelt ist, auf eine Versorgungsspannung, ein Erniedrigen des elektrischen Potentials einer zweiten Bitleitung /BL, welche an den Source-Anschluss der Speicherzelle angeschlossen ist, auf das Massepotential und das Anlegen einer vorbestimmten Spannung an den Speicherzellen-Gate-Anschluss mittels einer Wortleitung WL. Die angelegte Gate-Spannung macht die Speicherzelle 108 leitfähig, wenn die angelegte Spannung gleich ist oder größer ist als die Schwellenspannung der Speicherzelle. Üblicherweise ist eine relativ hohe Schwellenspannung erforderlich, um eine programmierte Speicherzelle (eine Zelle, welche einen logischen Wert „0" speichert) leitfähig zu machen und eine relativ niedrige Schwellenspannung ist erforderlich, um eine gelöschte Speicherzelle (eine Zelle, welche einen logischen Wert „1" speichert) leitfähig zu machen. Demgemäß kann der Inhalt der Speicherzelle bestimmt werden, wenn man weiß, bei welcher Schwellenspannung eine Speicherzelle leitfähig ist.

Das Erfassen des Leitfähigkeit-Zustands der Speicherzelle erfolgt in dem konventionellen System unter Verwendung eines Detektors 112 und eines Erfass-Verstärkers 120. Wenn die angelegte Gate-Spannung gleich ist der Schwellenspannung der Speicherzelle oder diese übersteigt, leitet die Zelle einen Zellenstrom Icell, welcher von dem Source-Anschluss in Richtung des Massepotentials ausgegeben wird. Für eine gelöschte Speicherzelle und für eine programmierte Speicherzelle, bei denen die gleiche Gate-Spannung angelegt ist, ist der Durchfluss-Strom für die Speicherzelle in einem Gelöscht-Zustand größer verglichen mit dem Strom, der von der Speicherzelle in einem Programmiert-Zustand geführt wird.

Der Strom wird einem Detektorschaltkreis 112 zugeführt, der oftmals als Kondensator implementiert ist, und der diesem zugeführte Strom lädt den Kondensator auf eine bestimmte Spannung Vdetect welche in einem Bereich liegen kann zwischen 200 mV bis 400 mV. Diese Spannung wird anschließend einem Erfass-Verstärker zugeführt, welcher die Spannung Vdetect mit einer Referenzspannung VR vergleicht, um zu bestimmen, ob die Speicherzelle einen Leitfähig-Zustand aufweist. Beispielsweise wird für den Fall, dass Vdetect > VR erfasst ist, angenommen, dass sich die Speicherzelle in einem Leitfähig-Zustand befindet. Alternativ wird für den Fall, VR > Vdetect erfasst, dass sich die Speicherzelle in einem Nicht-Leitfähig-Zustand befindet.

Obwohl der konventionelle Strom-Erfass-Schaltkreis und das Erfass-Verfahren allgemein effektiv sind, unterliegen sie jedoch Nachteilen, welche aus dem Erzeugen der Detektionsspannung Vdetect an dem Source-Anschluss der ausgewählten Speicherzelle resultieren. Ein Problem, welches mit dieser Bedingung einhergeht, ist das Phänomen des so genannten „Seiten"-Leck-Effekts oder „Nachbar"-Leck-Effekts („neighbour leakage effect"). Insbesondere erzeugt das Aufladen des Detektor-Kondensators 112 an der Bitleitung /BL, welche mit dem Drain-Anschluss der benachbarten Speicherzelle 108 gekoppelt ist, eine Spannung. Diese Spannung erzeugt einen Leck-Strom Ileakage durch die benachbarte Zelle 109, da die benachbarte Zelle 109 die gleiche angelegte Gate-Spannung empfängt wie die ausgewählte Speicherzelle 108 und der Source-Anschluss der benachbarten Zelle 109 wird auf das Massepotential entladen, wenn sie nicht ausgewählt ist. Die Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten Vorspannens der benachbarten Zelle 109 in einen Leitfähig-Zustand wird zusätzlich erhöht, wenn die Detektionsspannung Vdetect erhöht wird, was erwünscht ist, um die erfasste Spannung zuverlässiger zu Erfassen.

Ein zweites Problem, welches mit dem Erzeugen der Detektionsspannung Vdetect an dem Source-Anschluss der getesteten Speichereinrichtung verknüpft ist, ist die Erhöhung der benötigten Gesamt-Versorgungsspannung.

Insbesondere erfordert die Existenz der Detektionsspannung Vdetect an dem Source-Anschluss, dass die Versorgungsspannung, welche an den Drain-Anschluss der Speicherzelle angelegt wird, um die gleiche Menge erhöht wird, um die gewünschte Drain-Source-Vorwärts-Spannung bereitzustellen. Die benötigte Erhöhung in der Gesamt-Versorgungsspannung ist insbesondere belastend in Anwendungen mit Energieversorgungs-Beschränkungen, wie beispielsweise bei batteriebetriebenen Flash-EEPROM-Speichern, bei denen höhere Versorgungsspannung nicht aufrecht erhalten werden können.

Aus diesem Grund ergibt sich ein Bedarf nach einer verbesserten Speichereinrichtungs-Architektur und einem entsprechenden Verfahren zum Erfassen des in einer Speicherzelle fließenden Stroms.

Die Erfindung stellt einen verbesserten Strom-Erfass-Schaltkreis und ein Verfahren zum Betieb desselben bereit, wobei der in eine Speicherzelle eingegebene Strom oder der von einer Speicherzelle ausgegebene Strom erfasst wird, ohne dass es erforderlich ist, eine wesentliche Offset-Spannung an die Speicherzelle anzulegen. Es wird erfindungsgemäß ermöglicht, größere Detektionssignale zu verwenden, um somit einen Leitfähig-Speicherzellen-Zustand oder einen Nicht-Leitfähig-Speicherzellen-Zustand verlässlicher zu detektieren, ohne den oben beschriebenen Nachbar-Leck-Effekt und ohne das Erfordernis höherer Versorgungsspannungen.

In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen eines Speicherzellen-Stroms dargestellt, bei dem ein Speicherzellen-Strom einem ersten Erfass-Knoten zugeführt wird oder von einem ersten Erfass-Knoten abgeführt wird. Der erste Erfass-Knoten ist bestimmt durch einen gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen dem ersten Anschluss eines Sensorelements und einem Eingang eines invertierenden Verstärkers. Ein zweiter Erfass-Knoten ist bestimmt durch einen gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen einem zweiten Anschluss des Sensorelements und dem Ausgang des invertierenden Verstärkers. Das Verfahren weist ferner das Anlegen eines Referenzpotentials an einen Referenzeingang des invertierenden Verstärkers auf, wobei der invertierende Verstärker derart betreibbar ist, dass an den ersten Erfass-Knoten im Wesentlichen das Referenzpotential angelegt wird und dass in Antwort darauf ein Sensorsignal an dem zweiten Erfass-Knoten erzeugt wird, wobei das Sensorsignal repräsentativ für den dem ersten Erfass-Knoten zugeführten Strom oder für den von dem ersten Erfass-Knoten abgeführten Strom ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.

Es zeigen

1 eine übliche Speichereinrichtung zum Erfassen eines Speicherzellenstroms, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist;

2A ein Verfahren zum Erfassen eines Speicherzellenstroms gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

2B einen Strom-Erfass-Schaltkreis gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

2C einen Strom-Erfass-Schaltkreis gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

3A eine beispielhafte Ausführungsform des ersten Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 2B gezeigt ist, gemäß der Erfindung;

3B eine beispielhafte Ausführungsform des zweiten Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 2C gezeigt ist, gemäß der Erfindung;

4A eine erste detaillierte Ausführungsform des Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 3A gezeigt ist, gemäß der Erfindung;

4B eine zweite detaillierte Ausführungsform des Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 3A gezeigt ist, gemäß der Erfindung;

4C eine dritte detaillierte Ausführungsform des Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 3A gezeigt ist, gemäß der Erfindung; und

4D ein Diagramm, in welchem die Sensorsignal-Antwort des Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 4C gezeigt ist, gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, dargestellt ist.

Aus Gründen der besseren Verständlichkeit der Beschreibung werden durchgängig, soweit zweckmäßig, in den Figuren gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Komponenten verwendet.

2A zeigt ein Verfahren zum Erfassen eines Speicherzellen-Stroms gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Betrieb beginnt mit Schritt 202, wobei der Speicherzellen-Strom einem ersten Erfass-Knoten zugeführt wird oder von dem ersten Erfass-Knoten abgeführt wird. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, kann der erste Erfass-Knoten entweder mit dem Eingang der Speicherzelle, beispielsweise dem Drain-Anschluss eines Speicherzellen-Feldeffekttransistors (Speicherzellen-FET) gekoppelt sein oder mit einem Ausgangsanschluss der Speicherzelle, wie beispielsweise dem Source-Anschluss eines Speicherzellen-Feldeffekttransistors (Speicherzellen-FET). Jede dieser Ausführungsformen wird im Folgenden beschrieben und erläutert. Ein zweiter Anschluss des Sensorelements und ein Ausgangsanschluss des invertierenden Verstärkers sind miteinander verbunden, und bilden gemeinsam einen zweiten Erfass-Knoten.

Mit Schritt 204 weist das Verfahren ferner ein Anlegen eines Referenzpotentials an einen Referenzeingang des invertierenden Verstärkers auf. In einer beispielhaften Ausführungsform, in welcher der Strom-Erfass-Schaltkreis mit dem Drain-Anschluss eines Speicherzellen-FETs gekoppelt ist, ist das angelegte Referenzpotential die Versorgungsspannung VDD. In einer zweiten beispielhaften Ausführungsform, bei welcher der Strom-Erfass-Schaltkreis mit dem Source-Anschluss eines Speicherzellen-FETs gekoppelt ist, ist das angelegte Referenzpotential das Massepotential. Der Referenzeingang des invertierenden Verstärkers kann ein interner Anschluss des invertierenden Verstärkers sein. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform weist der invertierende Verstärker einen Operationsverstärker auf, dessen nicht-invertierender Eingang als Referenzeingang dient. Jede dieser Ausführungsformen wird unten näher erläutert.

Der invertierende Verstärker kann derart betrieben werden, dass im Wesentlichen das Referenzpotential an den ersten Erfass-Knoten angelegt wird. Das Anlegen im Wesentlichen des Referenzpotentials an den ersten Erfass-Knoten, und der Fluss des Speicherzellen-Stroms Icell in den ersten Erfass-Knoten hinein oder aus dem ersten Erfass-Knoten heraus, erzeugt eine Spannung über dem Sensorelement und einen Strom durch das Sensorelement, deren Beträge proportional zu dem Speicherzellenstrom Icell sind. Demgemäß wird ein Sensorsignal 245 an dem zweiten Erfass-Knoten erzeugt, wobei das Sensorsignal repräsentativ ist für den Speicherzellenstrom Icell.

In Schritt 206 wird das Sensorsignal 245 detektiert oder gemessen und demgemäß kann der Speicherzellenstrom Icell erfasst und/oder quantitativ gemessen werden. Die Detektion/Messung kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden. In einer Ausführungsform wird ein Komparatorschaltkreis (beispielsweise ein Erfass-Verstärker (Sense Amplifier)) verwendet, wobei das Sensorsignal mit einem vordefinierten Referenzsignal verglichen wird, um zu bestimmen, ob die Speicherzelle leitfähig ist und/oder um den Betrag des geleiteten Speicherzellenstroms Icell zu bestimmen. Selbstverständlich können andere Detektionsmethoden eingesetzt werden, welche ebenfalls die Erfindung verwenden.

2B zeigt eine erste Ausführungsform eines Strom-Erfass-Schaltkreises 250 gemäß der Erfindung, wobei zuvor identifizierte Merkmale ihre Bezugszeichen beibehalten. Der Strom-Erfass-Schaltkreis 250 weist ein Sensorelement 210, einen invertierenden Verstärker 220, einen ersten Erfass-Knoten 230 und einen zweiten Erfass-Knoten 240 auf. In dieser Ausführungsform ist der erste Erfass-Knoten 230 mit dem Source-Anschluss des Speicherzellen-FETs 208 gekoppelt zum Empfangen im Wesentlichen des Zellenstroms Icell von dem ersten Erfass-Knoten 230. Unvollkommenheiten in dem Betrieb des invertierenden Verstärkers können zu einem Stromfluss des Leckstroms Ileakage innerhalb der benachbarten Speicherzelle 209 führen, obwohl dieser Strom minimal ist, verglichen mit der Amplitude des Speicherzellenstroms Icell. In einem solchen Fall kann der Betrag des Speicherzellenstroms Icell, welcher dem ersten Erfass-Knoten 230 zugeführt wird, ein vordefinierter Offset des Speicherzellenstroms Icell sein. Der Strom-Erfass-Schaltkreis 250 kann mit der Speicherzelle 208 gemeinsam integriert ausgebildet sein oder einen separaten Schaltkreis aufweisen, welcher extern mit der Speicherzelle 208 gekoppelt ist. Die Speicherzelle 208 ist als eine Einzel-Bit-Speicherzelle (Single-Bit Memory Cell) dargestellt, obwohl es dem Fachmann ersichtlich ist, dass die Erfindung in gleicher Weise anwendbar ist auf Multi-Bit-Speicherzellen. Ferner kann die Speicherzelle 208 jede beliebige nicht-flüchtige Speicherstruktur sein, wie beispielsweise eine solche, wie sie in einer NROM (Nitrided Read Only Memory)-Einrichtung oder in einer Floating-Gate-Einrichtung eingesetzt wird oder sie kann eine Speicherzellenstruktur innerhalb einer flüchtigen Speichereinrichtung sein. Ferner kann der Steuereingang der Speicherzelle einen photosensitiven Übergang aufweisen, dessen Zustand mittels eines optischen Signals steuerbar ist.

Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass der Leitfähigkeits-Zustand der Speicherzelle mittels Abstimmens des Steuersignals in einer bestimmten Weise, wie es gemäß dem Stand der Technik bekannt ist, gesteuert werden kann. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass eine Menge unterschiedliche Signalmodalitäten und Techniken verwendet werden kann, um den Stromfluss innerhalb einer Speicherzelle zu steuern, wobei jede dieser unterschiedlichen Signalmodalitäten und Techniken im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden kann.

Das Sensorelement 210 weist in einer besonderen Ausführungsform ein zweiterminales passives Element auf, wie beispielsweise einen Kondensator, einen Induktor oder einen Resistor oder eine Kombination dieser Komponenten. Der invertierende Verstärker 220 ist derart betreibbar, dass das Potential des invertierenden Eingangs 220 auf im Wesentlichen das Potential, welches an den Referenzeingang 220b angelegt wird, einstellbar ist. In einer besonderen Ausführungsform ist der invertierende Verstärker 220 ein Operationsverstärker, bei dem der invertierende Eingang als invertierender Eingang 220a der nicht-invertierende Eingang als der Referenzeingang 220b und der Operationsverstärkerausgang als der Ausgang 220c funktionieren. In einer anderen Ausführungsform ist der invertierende Verstärker 220 ein Transkonduktanz-Verstärker, der in gleicher Weise konfiguriert ist, wie der oben beschriebene Operationsverstärker. Diese und andere Ausführungsformen des invertierenden Verstärkers 220 werden im Folgenden beschrieben und erläutert.

Das Sensorelement 210 ist mit dem invertierenden Verstärker parallel geschaltet, wobei ein erster Anschluss des Sensorelements 210 und der invertierende Eingang des invertierenden Verstärkers 220 miteinander gekoppelt sind, so dass ein erster Erfass-Knoten 230 definiert ist. In ähnlicher Weise sind der zweite Anschluss des Sensorelements 210 und der Ausgangsanschluss 220c des invertierenden Verstärkers 220 miteinander gekoppelt, so dass ein zweiter Erfass-Knoten 240 definiert ist, an dem ein Sensorsignal 245 (welches in Form einer Spannung oder in Form eines Stromes, analog oder digital, bereitgestellt werden kann) erzeugt wird. Der Referenzeingang 220b des invertierenden Verstärkers 220 (welcher ein interner Eingang des invertierenden Verstärkers sein kann) ist derart gekoppelt, dass er ein Referenzpotential empfängt. Der Betrieb des invertierenden Verstärkers 220 stellt ein Potential an dem ersten Erfass-Knoten 230 bereit, welches im Wesentlichen das Referenzpotential ist, welches an den zweiten Eingang 220b angelegt wird. Der Speicherzellenstrom Icell wird zu dem zweiten Erfass-Knoten 240 geleitet, welcher ein Sensorsignal 245 erzeugt. Da das Sensorsignal 245 repräsentativ ist für den Speicherzellenstrom Icell, kann die Detektion und/oder das Messen des Speicherzellenstroms bestimmt werden. In dem vorausgegangenen Ausführungsbeispiel bildet der Speicherzellenstrom, welcher an den Knoten 240 angelegt wird, den Speicherzellenstrom Icell, der von der Speicherzelle 208 ausgegeben wird. In anderen Ausführungsformen kann der Speicherzellenstrom, welcher an den Knoten 240 angelegt wird, jedoch einen vordefinierten Strom-Offset (plus oder minus) aufweisen, abhängig davon, ob der Schaltkreis, welcher an den Knoten 230 angeschlossen ist, Strom abführt oder Strom liefert. In einer solchen Ausführungsform ist der resultierende Strom, welcher an den Knoten 240 angelegt wird, noch immer repräsentativ für den Speicherzellenstrom Icell und demgemäß bleibt das Sensorsignal 245, welches an dem Knoten 240 entstanden ist, repräsentativ für den Speicherzellenstrom Icell, welcher von der Speicherzelle 208 ausgegeben wurde.

2C zeigt eine zweite Ausführungsform eines Strom-Erfass-Schaltkreises gemäß der Erfindung, wobei zuvor definierte Merkmale ihre ursprünglichen Bezugszeichen beibehalten. In dieser Ausführungsform ist der Strom-Erfass-Schaltkreis 250 mit einem Eingangsport der Speicherzelle gekoppelt, welcher als der Drain-Anschluss des Speicherzellen-FETs 208 dargestellt ist. Wie oben angegeben wurde, kann der Strom-Erfass-Schaltkreis 250 mit der Speicherzelle 208 integriert ausgebildet sein oder einen separaten Schaltkreis aufweisen, welcher extern mit der Speicherzelle 208 gekoppelt ist.

Wie gezeigt wird die Referenzspannung VRef (in einer Ausführungsform die Versorgungsspannung VDD, d.h. die Speicherzellen-Versorgungsspannung) dem Referenzeingang 220b zugeführt und, in Antwort darauf, legt der invertierende Verstärker 220 im Wesentlichen VRef an den ersten Erfass-Knoten 230 an. Der Speicherzellenstrom Icell wird zusätzlich an den zweiten Erfass-Knoten 240 ausgegeben. In einer Ausführungsform weist der Speicherzellenstrom Icell eine vordefinierte Menge eines Offset-Stroms (plus oder minus) auf, abhängig davon, ob der Verbindungsschaltkreis von dem zweiten Erfass-Knoten 240 Strom abführt und/oder dem zweiten Erfass-Knoten 240 Strom zuführt.

Der Speicherzellenstrom Icell (möglicherweise zuzüglich einer geringen Menge eines Leck-Strom Ileakage, welcher von einer benachbarten Speicherzelle 209 gezogen wurde) wird von dem ersten Erfass-Knoten 230 in die Speicherzelle 208 abgeführt. Das Sensorsignal, welches an dem Knoten 240 erzeugt wurde (welches entweder eine Spannung oder ein Strom sein kann, sowie ein analoges Signal oder ein digitales Signal) wird nachfolgend erfasst, detektiert oder gemessen unter Verwendung eines Schaltkreises wie einem Erfass-Verstärker oder einer anderen Art eines Komparator-Schaltkreises. Diese und andere Detektions-Ausführungsformen werden im Folgenden näher erläutert und beschrieben.

3A stellt eine beispielhafte Ausführungsform des Strom-Erfass-Schaltkreises dar, welcher in 2A gemäß der Erfindung dargestellt ist, wobei zuvor beschriebene Merkmale ihre Bezugszeichen beibehalten. Wie gezeigt, wird ein Operationsverstärker als der invertierende Verstärker 220 eingesetzt, wobei der Speicherzellenstrom Icell (gegebenenfalls reduziert um eine geringe Menge eines Leckstroms Ileakage, welcher von einer benachbarten Zelle 209 gezogen wurde) von dem Speicherzellen-FET-Source-Anschluss dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 220 zugeführt wird. Ein erster Anschluss des Sensorelements 210 ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 220 gekoppelt, womit der erste Erfass-Knoten 230 gebildet wird. Ein zweiter Anschluss des Sensorelements 210 und der Ausgang des Operationsverstärkers 220 sind miteinander gekoppelt, so dass der zweite Erfass-Knoten 240 gebildet wird. Der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers 220 ist derart gekoppelt, dass er das Referenzpotential empfängt, welches gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung als das Massepotential ausgewählt ist. Der Strom-Erfass-Schaltkreis 250 enthält ferner einen Komparator 360, welcher derart gekoppelt ist, dass er das Sensorsignal 245 und ein Referenzsignal 370 empfängt. In einer besonderen Ausführungsform ist der Komparator 360 ein Erfass-Verstärker (Sense Amplifier), welcher derart betreibbar ist, dass er das Sensorsignal 245 mit einem vordefinierten Referenzsignal vergleicht, welches in einer besonderen Ausführungsform ein Sensorsignal ist, welches von einer Referenzspeicherzelle erzeugt wurde, welche der Speicherzelle 208 entspricht. In einer besonderen Ausführungsform besteht das Ausgangssignal 380 aus einem ersten Ausgangssignal (beispielsweise einem logischen Wert „0"), wenn das Sensorsignal 245 größer ist als das Sensorsignal 370, oder aus einem zweiten Ausgangssignal (beispielsweise einem logischen Wert „1"), wenn das Sensorsignal 245 nicht größer ist als das Referenzsignal 370.

3B zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 2B gezeigt ist, gemäß der Erfindung. Zuvor beschriebene Merkmale werden bezeichnet unter Verwendung der ursprünglichen Bezugszeichen.

Der invertierende Verstärker 220 ist als Operationsverstärker implementiert, welcher Operationsverstärker einen invertierenden Eingang aufweist, welcher mit dem Drain-Anschluss der Speicherzelle 208b und mit dem ersten Erfass-Knoten 230 gekoppelt ist, von welchem der Speicherzellenstrom Icell abgeführt wird (möglicherweise zuzüglich einer geringen Menge des Leckstroms Ileakage, welcher von der benachbarten Zelle 209 abgeführt wird). Der nicht-invertierende Eingang ist derart gekoppelt, dass er ein Referenzpotential empfängt, gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Versorgungsspannung VDD. Das Sensorelement 210 ist zwischen den ersten Erfass-Knoten 230 und den zweiten Erfass-Knoten 240 geschaltet. Der Speicherzellenstrom Icell wird ferner an den zweiten Erfass-Knoten 240 ausgegeben. In einer bestimmten Ausführungsform weist der Speicherzellenstrom Icell, welcher dem zweiten Erfass-Knoten 240 zugeführt wird, eine vordefinierte Menge eines Stromes (±) auf, abhängig davon, ob Strom abgeführt von dem oder zugeführt wird dem Operationsverstärker und/oder Komparatorschaltkreis 360, welcher mit dem zweiten Erfass-Knoten 240 gekoppelt ist oder mit dem Operationsverstärkereingang an dem ersten Erfass-Knoten 230. Ungeachtet des vordefinierten Strom-Offsets bleibt der dem zweiten Erfass-Knoten 240 zugeführte Strom repräsentativ für den Speicherzellenstrom, welcher der Speicherzelle 208 zugeführt wird.

4A zeigt eine erste detaillierte Ausführungsform des Strom-Erfass-Schaltkreises 250, welcher in 3A gezeigt ist, bei dem das Sensorelement 210 aus einem Resistor gebildet wird. Der Resistor kann ein Resistor beliebiger Konstruktion sein, beispielsweise kann er aus Resistmaterial gebildet werden, welches typischerweise in einem Halbleiterfertigungsprozess verwendet wird, wenn der Strom-Erfass-Schaltkreis monolithisch mit der Speicherzelle gebildet ist. Alternativ kann der Resistor ein diskret ausgebildeter Resistor sein, welcher unabhängig von den anderen Komponenten des Schaltkreises 250 gebildet ist. Der Widerstandswert des Resistors variiert abhängig von den gewünschten Betriebsbedingungen und kann beispielsweise zwischen 10 K&OHgr; (103 Ohm) und 1 M&OHgr; (106 Ohm) liegen, wobei ein bestimmter Beispielwert 100 K&OHgr; ist.

Während einer Strom-Erfass-Operation, bei der der Zustand der Einrichtung 208 ermittelt wird, werden die Spannungen entlang der Wortleitung und der Bitleitung erhöht, wodurch der Gate-Anschluss 208a und der Drain-Anschluss 208b des Speicherzellen-FETs aktiviert werden. Die Spannung des Source-Anschlusses 208c wird im Wesentlichen auf 0 V gesetzt, indem ein Massepotential an den nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 220 angelegt wird. Diese Spannung wird im Wesentlichen zu dem ersten Erfass-Knoten 230 gespiegelt, an welchen der Source-Anschluss 208c angeschlossen ist. Nicht ideale Bedingungen des Operationsverstärkers erzeugen einen gewissen Offset von dem angelegten Referenzpotential, welches an den nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 220 angelegt wird und in einer besonderen Ausführungsform, bei der das angelegte Referenzpotential das Massepotential ist, liegt die virtuelle Spannung, welche an den ersten Erfass-Knoten 230 angelegt ist, zwischen 1 mV und 50 mV. Solch ein Spannungsfehler kann ausreichen, um die benachbarte Speicherzelle 209 ein wenig leitfähig zu machen, so dass ein Stromfluss des Leckstroms Ileakage durch die benachbarte Speicherzelle 209 ermöglicht wird, obwohl ein solcher Strom wesentlich kleiner ist als der gewünschte Speicherzellenstrom Icell, welcher dem ersten Erfass-Knoten 230 zugeführt wird.

In einer besonderen Ausführungsform, bei der die angelegte Gate-Spannung ausreichend ist, um die Speicherzelle 208 in einen Leitfähig-Zustand vorwärts vorzuspannen (Vorwärts-Bias) wird Strom von dem Drain-Anschluss 208b geleitet und von dem Source-Anschluss 208c zu dem ersten Erfass-Knoten 230 ausgegeben, beispielsweise 10 &mgr;A. In einem solchen Fall wird der 10 &mgr;A Strom durch den 100 K&OHgr;-Resistor 210 geleitet, wodurch ein Spannungsabfall in Höhe von 1 V in dem erläuterten Beispiel erzeugt wird.

Demgemäß erreicht das Sensorsignal 245 einen Pegel von –1V, welcher, wenn es mit dem Referenzsignal 370 (eingestellt beispielsweise auf –0,5 V) verglichen wird, einen Leitfähig-Zustand der Speicherzelle 208 anzeigt. Der Erfass-Verstärker 360 gibt nachfolgend ein Ausgabesignal 380 aus, welches einen Leitfähig-Zustand der Speicherzelle 208 anzeigt. Zusätzlich kann, wenn der Betrag der angelegten Gate-Spannung bekannt ist (was üblicherweise der Fall ist), der Speicherzustand der Speicherzelle erhalten werden. Als ein Beispiel kann, wenn die angelegte Gate-Spannung größer als beispielsweise 3 V ist und keine Stromführung auftritt, darauf geschlossen werden, dass die Zelle in einem Programmiert-Zustand ist, da eine höhere Schwellenspannung benötigt wird, um die Zelle leitfähig zu machen. Alternativ kann, wenn die angelegte Gate-Spannung geringer ist als beispielsweise 2 V und die Zelle leitfähig wird, dann darauf geschlossen werden, bzw. ermittelt werden, dass die Zelle in einem Gelöscht-Zustand ist, da eine geringere Schwellenspannung ausreichend ist, um die Zelle in dieser Betriebsbedingung zu aktivieren.

Alternativ kann für den Fall, dass die angelegte Gate-Spannung die Schwellenspannung der Speicherzelle nicht erreicht oder nicht überschreitet (beispielsweise wenn eine relativ geringe Gate-Spannung an eine programmierte Zelle angelegt wird, kein Strom dem ersten Erfass-Knoten 230 zugeführt und das Sensorsignal 245 ist im Wesentlichen das Referenzpotential, welches an den Operationsverstärker 220 angelegt ist, in dem dargelegten Ausführungsbeispiel 1 mV bis 50 mV. Der Erfass-Verstärker 360 vergleicht das Sensorsignal 245 (beispielsweise 0 V) mit dem Referenzsignal 370(beispielsweise –0,5 V) und erzeugt demgemäß ein Ausgangssignal 380, welches einen Nicht-Leitfähig-Zustand der Speicherzelle 208 repräsentiert. Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass der oben beschriebene Resistor, die Stromwerte und die Spannungswerte beispielhaft sind und modifiziert werden können (sie können größer gewählt werden oder kleiner gewählt werden), um Entwurfs-Anforderungen zu erfüllen.

In einer anderen Ausführungsform einer Leseoperation wird eine vordefinierte Gate-Spannung an jede Speicherzelle angelegt und der Strom Icell der Speicherzelle (beispielsweise 10 &mgr;A) wird nachfolgend ausgegeben. In einer solchen Anordnung geben Speicherzellen, welche eine niedrigere Schwellenspannung aufweisen, einen größeren Speicherzellenstrom aus verglichen mit Speicherzellen, welche eine höhere Schwellenspannung aufweisen. Der Erfass-Schaltkreis ist derart betreibbar, dass er den ausgegebenen Speicherzellenstrom Icell misst und demgemäß den Zustand der Speicherzelle bestimmt.

4B zeigt eine zweite detaillierte Ausführungsform des Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 3A gezeigt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie gezeigt, weist das Sensorelement 210 einen Kondensator 212 sowie Schalter SW1 und SW2 auf. Wenn die Schalter SW1 und SW2 mit dem Operationsverstärker 220 gekoppelt sind, ist der Kondensator 210 derart betreibbar, dass er in Antwort auf das Empfangen des Speicherzellenstroms Icell, zugeführt von dem ersten Erfass-Knoten 230, aufgeladen wird. Demgemäß variiert das Sensorsignal 240 als eine Funktion des Stromes, welcher von dem ersten Erfass-Knoten 230 zugeführt wird, wobei die Spannung an dem ersten Erfass-Knoten 230 im Wesentlichen stabil bleibt bei oder nahe bei dem Massepotential. Die Schalter SW1 und SW2 sind zusätzlich derart betreibbar, dass sie zu einer vordefinierten Spannung geschaltet werden können, um den Kondensator 210 auf eine vordefinierte Spannung aufzuladen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Kondensator auf die Versorgungsspannung VDD aufladbar und die Kapazität des Kondensators variiert zwischen 10 fF bis 1000 fF (10–15 F), und in einer besonderen Ausführungsform weist die Kapazität des Kondensators 100 fF auf.

4C zeigt eine dritte detaillierte Ausführungsform des Strom-Erfass-Schaltkreises 250, welcher in 3A gezeigt ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie gezeigt, weist der Operationsverstärker 220 PMOS-Transistoren P0–P2 und NMOS-Transistoren N0–N3 auf, die wie in 4C dargestellt miteinander verschaltet sind. Eine Stromquelle stellt einen Referenzstrom bereit und führt diesen dem Drain-Terminal des NMOS-Transistors N0 bereit. Gate-Anschlüsse der NMOS-Transistoren N1 und N3 werden derart gesteuert, dass sie Strom ziehen proportional zu dem Referenzstrom IRef. Source-Anschlüsse der NMOS-Transistoren N3 und N1 definieren den invertierenden Anschluss bzw. den nicht-invertierenden Anschluss des Operationsverstärkers. Der PMOS-Transistor P1 bildet einen Pull-Up-Transistor und der NMOS-Transistor N2 bildet einen Pull-Down-Transistor für den Ausgang des Operationsverstärkers 220.

Während des Betriebs wird der Kondensator 210 initial aufgeladen, indem die Schalter derart gesteuert werden, dass sie mit den Spannungsquellen V1 (Gnd) und V2 (VDD) koppeln. Nachfolgend werden die Schalter derart gesteuert, dass sie von den jeweiligen Spannungsquellen entkoppeln. Danach wird der Strom Icell von der Speicherzelle dem ersten Erfass-Knoten 230 zugeführt, wie zuvor beschrieben. Der Source-Anschluss des NMOS-Transistors N1, welcher den nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers darstellt, ist mit Masse verknüpft. Damit ist der Source-Anschluss von N3 ebenfalls im Wesentlichen auf Masse gebunden und führt den Referenzstrom IRef dem ersten Erfass-Knoten 230 zu. Diese Ströme addieren sich und werden dem Kondensator 210 zugeführt. Demgemäß ist der dem Kondensator 210 zugeführte Strom ein um den vorbestimmen Strom IRef veränderter Strom gegenüber dem Speicherzellenstrom Icell, obwohl der zugeführte Strom repräsentativ bleibt für den Speicherzellenstrom Icell.

Da der Drain-Anschluss des NMOS-Transistors N2 ursprünglich auf „High" gehalten wurde durch Vor-Laden des Kondensators 210 wird der NMOS-Transistor N2 leitfähig und entlädt den Kondensator 210 mit einer Rate, welche im Wesentlichen von dem Speicherzellenstrom Icell bestimmt wird in einem Beispielfall, bei dem gilt Icell > IRef. Die Sensorspannung 245 nimmt kontinuierlich ab, bis der Kondensator 210 vollständig entladen ist. In einer spezifischen Ausführungsform beträgt der Speicherzellenstrom Icell 25 &mgr;A, der Referenzstrom IRef beträgt 15 &mgr;A und die Kapazität des Kondensators 210 beträgt 100 fF und die Gate-Peripherie-Verhältnisse (gate periphery ratios) der NMOS-Transistoren N0, N1 und N3 ist 1, des NMOS-Transistors N2 ist 2 oder 4 und der PMOS-Transistoren P0–P2 ist 4. Der Spannungs-Offset an dem Knoten 230 beträgt 1 mV bis 2 mV über Massepotential. Der Fachmann wird erkennen, dass unterschiedliche Ströme, Kapazitäten und Gate-Peripherie-Verhältnisse gewählt werden können bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung.

4D zeigt das Sensorsignal 245, aufgetragen gegen den Parameter Zeit t des Strom-Erfass-Schaltkreises, welcher in 4C gezeigt ist. Das Sensorsignal 245 ist die Sensorspannung, die an dem zweiten Erfass-Knoten 240 vorliegt, t0 repräsentiert den Zeitpunkt, zu dem die Spannungsquellen V1 und V2 von dem Kondensator 210 entkoppelt werden und der Speicherzellenstrom dem Kondensator 210 zugeführt wird und t1 repräsentiert den Zeitpunkt, zu dem eine Detektion/ein Messen des Sensorsignals 245 erfolgt. Das Sensorsignal 245 fällt ab von V2 mit einer Rate, die im Wesentlichen von dem Speicherzellenstrom Icell bestimmt wird, wobei der Speicherzellenstrom Icell bestimmbar ist aus der Zeitrate der Veränderung der Spannung an dem zweiten Erfass-Knoten 240.

Wie gezeigt, kann das Detektieren/Messen des Sensorsignals 245 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt t1 durchgeführt werden oder alternativ zu einem Zeitpunkt t2, zu dem Zeitpunkt oder nach der Zeit erwartet wird, dass das Sensorsignal 245 vollständig entladen ist, wenn ein vordefinierter Minimum-Pegel des Speicherzellenstroms Icell ausgegeben wird. In einer solchen Ausführungsform würde das Erfassen oder Messen einer Sensorspannung, welche größer ist als das Massepotential (oder einer vordefinierten Menge oberhalb des Massepotentials) anzeigen, dass weniger als der vordefinierte Minimum-Pegel des Speicherzellenstroms von der Speicherzelle zugeführt wird, d.h., dass die Speicherzelle sich nicht in einem Leitfähig-Zustand befindet.

Wie aus den beispielhaften Ausführungsformen ersichtlich ist, kann das Stromerfassen der Speichereinrichtung erreicht werden, indem variierende Spannungen/Strombedingungen an dem zweiten Erfass-Knoten 240 erfasst werden, während ein konstantes, vordefiniertes Potential (beispielsweise das Massepotential oder das Versorgungspotential VDD) an dem ersten Erfass-Knoten 230 beibehalten wird. Wird beispielsweise der Stromerfass-Schaltkreis aus 2B betrachtet, so können mittels Haltens der Spannung an dem ersten Erfass-Knoten nahe dem Masse-Potential die oben beschriebenen Nachteile einer benötigten höheren Versorgungsspannung und eines auftretenden Leckstroms vermieden werden. Zusätzlich wird durch die Erfindung die Verwendung eines größeren Sensorsignals (beispielsweise 1 V) verglichen mit dem kleineren Sensorsignal (beispielsweise 200 mV) welches in Systemen gemäß dem Stand der Technik verwendet wird, ermöglicht, und demgemäß wird ein höherer Grad von Genauigkeit und Leistungsfähigkeit erreicht.

Wie für den Fachmann ersichtlich, können die beschriebenen Verfahren in Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination dieser Implementierungen realisiert werden, wie jeweils gewünscht. Beispielsweise kann die Operation des Auswählens einer Speicherzelle durchgeführt werden von einem Wortleitungs-Dekoder und einem Bitleitungs-Dekoder unter der Kontrolle einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheit (E/A-Schnittstelleneinheit) wie beispielsweise einem Computer. Ferner kann die Operation des Anlegens eines Referenzpotentials und das Vergleichen des Sensorsignals mit dem Referenzsignal durchgeführt werden unter Verwendung einer Test/Messeinrichtung unter der Kontrolle eines Computers. Demgemäß können die beschriebenen Operationen als ausführbare Befehle realisiert werden, welche auf einem computerlesbaren Medium (einer entfernbaren Platte, einem flüchtigen Speicher, einem nicht-flüchtigen Speicher, einem eingebetteten Prozessor (Embedded Processor) etc.) gespeichert sind, wobei der gespeicherte Instruktionscode derart betrieben werden kann, dass ein Computer oder andere programmierbare Einrichtungen die gewünschten Funktionen durchführen können.


Anspruch[de]
Schaltkreis zum Erfassen eines Stromes, welcher von einer Speicherzelle ausgegeben wird, wobei die Speicherzelle einen Ausgangsanschluss zum Liefern eines Speicherzellenstroms aus dieser aufweist, wobei der Strom-Erfass-Schaltkreis aufweist:

ein Sensorelement mit einem ersten Anschluss, welcher an den Ausgangsanschluss der Speicherzelle und mit einem zweiten Anschluss gekoppelt ist, wobei der erste Anschluss einen ersten Erfass-Knoten aufweist und der zweite Anschluss einen zweiten Erfass-Knoten aufweist; und

einen invertierenden Verstärker mit einem invertierenden Eingang, welcher mit dem ersten Erfass-Knoten gekoppelt ist, einem Referenzeingang zum Empfangen eines Referenzpotentials und einem Ausgang, welcher mit dem zweiten Erfass-Knoten gekoppelt ist,

wobei der invertierende Verstärker eingerichtet ist zum Anlegen von im Wesentlichen dem Referenzpotential an den ersten Erfass-Knoten und zum Erzeugen, in Antwort darauf, eines Sensorsignals an dem zweiten Erfass-Knoten, wobei das Sensorsignal repräsentativ ist für den Zellenstrom, der an den ersten Erfass-Knoten angelegt ist.
Schaltkreis gemäß Anspruch 1, wobei das Referenzpotential, welches mit dem Referenzeingang des invertierenden Verstärkers gekoppelt ist, im Wesentlichen das Massepotential ist. Schaltkreis gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der invertierende Verstärker einen Operationsverstärker aufweist mit einem invertierenden Eingang, welcher mit dem ersten Erfass-Knoten gekoppelt ist, mit einem nicht-invertierenden Eingang, welcher gekoppelt ist zum Empfangen des Referenzpotentials und mit einem Ausgang, welcher mit dem zweiten Erfass-Knoten gekoppelt ist. Schaltkreis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Ausgangsanschluss des invertierenden Verstärkers zusätzlich gekoppelt ist zum Aufnehmen von im Wesentlichen dem Speicherzellenstrom. Schalkreis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend einen Komparator, der eingerichtet ist zum Empfangen des Sensorsignals und zum Vergleichen des Sensorsignals mit einem vordefinierten Referenzsignal. Schaltkreis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Sensorelement ein zweiterminales passives Element aufweist. Schaltkreis gemäß Anspruch 6, wobei das Sensorelement einen Resistor aufweist mit einem Widerstandswert zwischen 50 × 103 Ohm und 1000 × 103 Ohm. Schaltkreis gemäß Anspruch 6, bei dem das Sensorelement einen Kondensator aufweist mit einem Kapazitätswert zwischen 10 × 10–15 F und 1000 × 10–15 F. Schaltkreis gemäß Anspruch 8, ferner aufweisend einen Schalter, welcher zwischen den Kondensator und ein vordefiniertes Potential geschaltet ist, wobei der Schalter eingerichtet ist zum schaltbaren Koppeln des Kondensators mit dem vordefinierten Potential. Schaltkreis zum Erfassen eines Stromes, welcher in eine Speicherzelle eingegeben wird, wobei die Speicherzelle einen Eingangsanschluss aufweist zum Aufnehmen eines Speicherzellenstroms, wobei der Strom-Erfass-Schaltkreis aufweist:

ein Sensorelement mit einem ersten Anschluss, der mit dem Eingangsanschluss der Speicherzelle gekoppelt ist und mit einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss einen ersten Erfass-Knoten aufweist und der zweite Anschluss einen zweiten Erfass-Knoten aufweist; und

einen invertierenden Verstärker mit einem invertierenden Eingang, welcher mit dem ersten Erfass-Knoten gekoppelt ist, mit einem Referenzeingang zum Empfangen eines Referenzpotentials und mit einem Ausgang, welcher mit dem zweiten Erfass-Knoten gekoppelt ist, zum Empfangen im Wesentlichen des Speicherzellenstroms,

wobei der invertierende Verstärker eingerichtet ist zum Anlegen von im Wesentlichen dem Referenzpotential an dem ersten Erfass-Knoten, wobei der invertierende Verstärker eingerichtet ist zum Erzeugen, in Antwort darauf, eines Sensorsignals an dem zweiten Erfass-Knoten, wobei das Sensorsignal repräsentativ ist für den Speicherzellenstrom, der an dem ersten Erfass-Knoten angelegt wird.
Schaltkreis gemäß Anspruch 10, wobei das Referenzpotential, welches an den Referenzeingang des invertierenden Verstärkers gekoppelt ist, im Wesentlichen eine Versorgungsspannung VDD der Speicherzelle ist. Schaltkreis gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei der invertierende Verstärker einen Operationsverstärker aufweist mit einem invertierenden Eingang, welcher mit dem ersten Erfass-Knoten gekoppelt ist, mit einem nicht-invertierenden Eingang, welcher gekoppelt ist zum Empfangen des Referenzpotentials und mit einem Ausgang, welcher mit dem zweiten Erfass-Knoten gekoppelt ist. Schaltkreis gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner aufweisend einen Komparator, eingerichtet zum Empfangen des Sensorsignals und zum Vergleichen des Sensorsignals mit einem vordefinierten Referenzsignal. Schaltkreis gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Sensorelement ein zweiterminales passives Element aufweist. Schaltkreis gemäß Anspruch 14, wobei das Sensorelement einen Resistor aufweist mit einem Widerstandswert zwischen 50 × 103 Ohm und 1000 × 103 Ohm. Schaltkreis gemäß Anspruch 14, wobei das Sensorelement einen Kondensator aufweist mit einem Kapazitätswert zwischen 10 × 10–15 F und 1000 × 10–15 F. Schaltkreis gemäß Anspruch 16, ferner aufweisend einen Schalter, welcher zwischen den Kondensator und ein vordefiniertes Potential geschaltet ist, wobei der Schalter eingerichtet zum schaltbaren Koppeln des Kondensators mit dem vordefinierten Potential. Verfahren zum Erfassen eines von einer Speicherzelle geführten Stromes, wobei das Verfahren aufweist:

Zuführen eines Speicherzellenstroms zu oder Abführen eines Speicherzellenstroms von einem ersten Erfass-Knoten, wobei der erste Erfass-Knoten mit einem ersten Anschluss eines Sensorelements gekoppelt ist sowie mit einem ersten Eingangs-Anschluss eines invertierenden Verstärkers, wobei ein zweiter Anschluss des Sensorelements und ein Ausgangsanschluss des invertierenden Verstärkers miteinander gekoppelt sind und einen zweiten Erfass-Knoten aufweisen;

Anlegen eines Referenzpotentials an einen Referenzeingang des invertierenden Verstärkers wobei der invertierende Verstärker eingerichtet ist zum Anlegen von im Wesentlichen dem Referenzpotential an den ersten Erfass-Knoten und zum Erzeugen, in Antwort darauf, eines Sensorsignals an dem zweiten Erfass-Knoten; und

Detektieren des Sensorsignals an dem zweiten Erfass-Knoten, wobei das Sensorsignal repräsentativ ist für den Speicherzellenstrom, welcher dem ersten Sensor-Knoten zugeführt wird oder von dem zweiten Erfass-Knoten abgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18, ferner aufweisend ein Vergleichen des Sensorsignals mit einem vordefinierten Referenzsignal. Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19, bei dem das Anlegen eines Referenzpotentials ein Koppeln von im Wesentlichen einem Massepotential an den Referenzeingang des invertierenden Verstärkers aufweist. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem das Anlegen eines Referenzpotentials ein Koppeln von im Wesentlichen einer Versorgungsspannung VDD an den Referenzeingang des invertierenden Verstärkers beinhaltet. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 21, bei dem der zweite Erfass-Knoten derart gekoppelt wird, dass er im Wesentlichen den Speicherzellenstrom empfängt. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei der invertierende Verstärker einen Operationsverstärker aufweist mit einem invertierenden Eingang, welcher mit dem ersten Erfass-Knoten, mit einem nicht-invertierenden Eingang, welcher gekoppelt ist zum Empfangen des Referenzpotentials und mit einem Ausgang, welcher mit dem zweiten Erfass-Knoten gekoppelt ist. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei das Sensorelement einen Kondensator aufweist, wobei das Verfahren ferner aufweist ein Laden des Kondensators auf eine vordefinierte Spannung, bevor dem ersten Erfass-Knoten von der Speicherzelle eine Stromausgabe zugeführt wird. Computerprogrammprodukt, welches auf einem computerlesbaren Medium zum Speichern ausführbarer Instruktionen zum Steuern eines Systems zum Erfassen eins Stromes, welcher durch eine Speicherzelle geleitet wird, gespeichert ist, wobei das Computerprogrammprodukt aufweist:

Instruktionscode zum Zuführen von Speicherzellenstrom zu oder zum Abführen von Speicherzellenstrom von einem ersten Erfass-Knoten, wobei der erste Erfass-Knoten mit einem ersten Anschluss eines Sensorelements und mit einem ersten Eingangs-Anschluss eines invertierenden Verstärkers gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Sensorelements und ein Ausgangsanschluss des invertierenden Verstärkers miteinander gekoppelt sind und einen zweiten Erfass-Knoten aufweisen;

Instruktionscode zum Anlegen eines Referenzpotentials an einen Referenzeingang des invertierenden Verstärkers, wobei der invertierende Verstärker eingerichtet ist zum Anlegen von im Wesentlichen dem Referenzpotential an den ersten Erfass-Knoten und zum Erzeugen, in Antwort darauf, eines Sensorsignals an dem zweiten Erfass-Knoten; und

Instruktionscode zum Detektieren eines Sensorsignals, welches an dem zweiten Erfass-Knoten erzeugt wird, wobei das Sensorsignal repräsentativ ist für den Strom, welcher dem ersten Erfass-Knoten zugeführt wird oder von dem ersten Erfass-Knoten abgeführt wird.
Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 25, ferner aufweisend Instruktionscode zum Vergleichen des Sensorsignals mit einem vordefinierten Referenzsignal. Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 25 oder 26, wobei der Instruktionscode zum Anlegen eines Referenzpotentials ferner Instruktionscode aufweist zum Koppeln von im Wesentlichen eines Massepotentials an den Referenzeingang des invertierenden Verstärkers. Computerprogrammprodukt gemäß einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei der Instruktionscode zum Anlegen eines Referenzpotentials Instruktionscode aufweist zum Koppeln von im Wesentlichen einer Versorgungsspannung VDD an den Referenzeingang des invertierenden Verstärkers. Computerprogrammprodukt gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei der zweite Erfass-Knoten gekoppelt ist zum Empfangen von im Wesentlichen dem Speicherzellenstrom. Computerprogrammprodukt gemäß einem der Ansprüche 25 bis 29, wobei der invertierende Verstärker einen Operationsverstärker aufweist mit einem invertierenden Eingang, welcher mit dem ersten Erfass-Knoten gekoppelt ist, mit einem nicht-invertierenden Eingang, welcher zum Empfangen des Referenzpotentials gekoppelt ist und mit einem Ausgang, welcher mit dem zweiten Erfass-Knoten gekoppelt ist. Computerprogrammprodukt gemäß einem der Ansprüche 25 bis 30, wobei das Sensorelement einen Kondensator aufweist, wobei das Computerprogrammprodukt ferner Instruktionscode aufweist zum Laden des Kondensators auf einen vordefinierten Wert, bevor dem ersten Erfass-Knoten von der Speicherzelle eine Stromausgabe zugeführt wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com