JPH0198189A - semiconductor memory - Google Patents
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- JPH0198189A JPH0198189A JP63141703A JP14170388A JPH0198189A JP H0198189 A JPH0198189 A JP H0198189A JP 63141703 A JP63141703 A JP 63141703A JP 14170388 A JP14170388 A JP 14170388A JP H0198189 A JPH0198189 A JP H0198189A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体メモリ及び、これの信号読出しを行うセ
ンス回路に係り、特に、高速、高集積のDRAM、SR
AMに好適な高速、高安定なセンス回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory and a sense circuit for reading signals from the semiconductor memory, and is particularly applicable to high-speed, highly integrated DRAM and SR.
This invention relates to a high-speed, highly stable sense circuit suitable for AM.
従来のメモリのセンス回路としては、第2図に示すよう
な構成が一般的である。また、それを改良する方式が、
アイ・イー・イー・イー・インターナショナル ソリッ
ド ステート サーキットコンファレンス(1986年
)第262頁から第263頁(I E E E 、 I
nternational S olid−3tat
e C1rcuits Conference 198
6 。A conventional memory sense circuit generally has a configuration as shown in FIG. Also, the method to improve it is
IEE International Solid State Circuit Conference (1986) pp. 262-263 (IEE, I
international solid-3tat
e C1rcuits Conference 198
6.
PP、262−263)において論じられている。PP, 262-263).
従来のセンス回路は、第2図に示すような構成をとって
いる。なお、ここではダイナミックメモリのセンス回路
について述べるが、スタティックメモリにおいても、メ
モリアレーとセンスアンプのかわりにスタティックメモ
リのメモリセルを置くことにより、同様にセンス回路を
構成できる。A conventional sense circuit has a configuration as shown in FIG. Note that although a sense circuit for a dynamic memory will be described here, a sense circuit can be similarly configured for a static memory by placing a memory cell of the static memory in place of the memory array and sense amplifier.
図中、1はダイナミック・メモリ・セル・アレー、2は
CMO8のセンスアンプ、3はカラムスイッチ、4はカ
ラムスイッチ3のゲートのオン。In the figure, 1 is a dynamic memory cell array, 2 is a CMO8 sense amplifier, 3 is a column switch, and 4 is an on-state of the gate of column switch 3.
オフを行うアドレス指定信号、5はアドレスの選択を行
うデコーダ、6A、6Bは信号の伝達を行うI10線(
入出力線)、8と20は工/○線6A、6Bの電位を与
える負荷素子、9と10はI10線6A、6Bに寄生的
に発生する負荷容量、12は工/○線6A、、6Bの信
号電圧差を増幅する電圧増幅器である。5 is a decoder that selects an address; 6A and 6B are I10 lines that transmit signals;
input/output lines), 8 and 20 are load elements that give the potential of the I/O wires 6A and 6B, 9 and 10 are the load capacitances that are generated parasitically on the I10 lines 6A and 6B, 12 is the I/O line 6A, This is a voltage amplifier that amplifies the 6B signal voltage difference.
従来のセンス回路では、信号源となるセンスアンプによ
り、負荷20,8を駆動し、I10線対6Aと6Bの間
にあられれる信号電圧差を電圧増幅器12により大きな
電圧差に増幅することにより、1つのセンスアンプに読
み出された情報を増幅して出力していた。In the conventional sense circuit, the loads 20 and 8 are driven by a sense amplifier serving as a signal source, and the signal voltage difference between the I10 line pair 6A and 6B is amplified to a large voltage difference by the voltage amplifier 12. Information read by one sense amplifier was amplified and output.
第3図は、この従来例において、アドレスを切換えて、
異なった情報を連続して読み出す際の動作波形を示す。FIG. 3 shows that in this conventional example, when the address is switched,
It shows the operation waveforms when reading different information continuously.
図中、τ1はアドレスを切換えてから工/○線の信号電
圧が交差するまでの時間。In the figure, τ1 is the time from when the address is switched until the signal voltage of the G/○ line crosses.
τ2は(10線の信号電圧が交差してから増幅器12の
出力に信号出力があられれるまでの時間を示している。τ2 indicates the time from when the signal voltages of the 10 lines cross until the signal output is applied to the output of the amplifier 12.
従来のメモリにおいては、I10線の電圧振幅を増幅す
る方式をとっているため、工/○線の電圧振幅を太きく
(>200mV)とる必要があった。このため、異なっ
た信号を読出す際、工/○線の電圧が交差するまでの時
間τlが大きくなり、情報の読み出しに要する時間の増
大につながって化に伴い、配線抵抗、配線容量が増大す
るため。In the conventional memory, since a method is used to amplify the voltage amplitude of the I10 line, it is necessary to make the voltage amplitude of the C/○ line large (>200 mV). For this reason, when reading different signals, the time τl required for the voltages of the wires to cross each other increases, leading to an increase in the time required to read information. To do.
I10線での信号遅延τ1は高速のメモリLSI実現の
大きな障害となっていた。例えば、動作電流の大きさに
も依るが、τ1の値は全体の遅延τ□+で2の値の70
%にも及ぶ。The signal delay τ1 on the I10 line has been a major obstacle to realizing a high-speed memory LSI. For example, depending on the magnitude of the operating current, the value of τ1 is 70% of the value of 2 for the total delay τ□+.
%.
また、異なった信号を読出す際、I10線に前の読み出
し情報に対応した信号電圧が残るので、センスアンプの
情報が反転してしまうという動作不良を起こし易い。そ
のため、カラムスイッチのトランジスタの一比(ゲート
幅対ゲート長比)をセンスアンプのトランジスタの一比
に比べて大きくできず、高速化、および回路の動作余裕
に対する大きな障害になっていた。Furthermore, when reading a different signal, a signal voltage corresponding to the previous read information remains on the I10 line, which tends to cause malfunctions in which the sense amplifier information is inverted. Therefore, the ratio (gate width to gate length ratio) of the transistors in the column switch cannot be made larger than the ratio of the transistors in the sense amplifier, which is a major obstacle to increasing speed and operating margin of the circuit.
I10線のセンス回路の動作速度を上げる手段としては
、前記の文献、アイ・イー・イー・イー・インターナシ
ョナル・ソリッド・ステート・サーキット・コンファレ
ンス(1986年)第262頁から第263頁において
論じられている。この例は、1/○線の微少な電圧変化
を増幅するようにしたものであるが、その電圧ゲインは
35と低いため、5vの電圧振幅を得るためにはI10
線の信号電圧としては140mV程度の値が必要となる
。この値は先に述べた従来のセンス回路を若干下まわり
はするものの、大差ない値であり、信号の遅延を大幅に
改善することは期待できない。A means of increasing the operating speed of the I10 line sense circuit is discussed in the above-mentioned document, IEE International Solid State Circuit Conference (1986), pages 262-263. There is. In this example, a minute voltage change on the 1/○ line is amplified, but the voltage gain is as low as 35, so in order to obtain a voltage amplitude of 5V, I10
The line signal voltage requires a value of about 140 mV. Although this value is slightly lower than that of the conventional sense circuit described above, it is not much different, and it cannot be expected to significantly improve signal delay.
上記問題点を解決するために、本発明では、信号を伝達
する工/○線の電位を安定化する機構と、I10線に流
れる信号電流を信号電圧に変換する機構とを備えた電流
電圧変換機構を信号の増幅手段として用いた。In order to solve the above problems, the present invention provides a current-voltage converter that includes a mechanism for stabilizing the potential of the I10 wire that transmits signals, and a mechanism that converts the signal current flowing through the I10 wire into a signal voltage. The mechanism was used as a means of amplifying the signal.
本発明の電流電圧変換機構は、■/○線の電位を安定化
するように動作する。これにより、I10線の電位は、
情報の如何に関わらず、はぼ一定の値となる。したがっ
て、異なった情報を読み出した際にI10線の電圧が交
差するまでの遅延を大幅に短縮することができる。さら
に、I10線対間の電位差はほぼOvとなるために、異
なる情報の読み出しに際する動作余裕を改善することが
できる。The current-voltage conversion mechanism of the present invention operates to stabilize the potential of the ■/○ wires. As a result, the potential of the I10 line is
Regardless of the information, it is a constant value. Therefore, the delay until the voltages of the I10 lines cross when different information is read can be significantly shortened. Furthermore, since the potential difference between the I10 line pair is approximately Ov, the operational margin when reading different information can be improved.
以下、図面を参照して、この発明の詳細な説明する。な
お、以下の実施例では、ダイナミックメモリのセンス回
路について述べるが、スタティックメモリにおいても、
メモリ・アレーとセンスアンプのかわりにスタティック
メモリのメモリセルを置くことにより、同様にセンス回
路を構成できる。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following example, a sense circuit of a dynamic memory will be described, but a sense circuit of a static memory will also be described.
A sense circuit can be similarly configured by placing static memory memory cells in place of the memory array and sense amplifier.
第1図は本発明の一実施例を示している。第1図中、1
はダイナミック・メモリのメモリ・セル・アレー、2は
メモリセルから読出した情報を増幅するセンスアンプ、
3はセンスアンプで増幅した情報をI10線(入出力線
)に読出し、また■/○線からメモリセルに情報を書込
むためのカラムスイッチ、5は複数のセンスアンプのう
ちの1つを選択するアドレス・デコーダ、4はその出力
線、6A、6Bは信号の伝達を行うI10線(入出力線
)、9.10はI10線の寄生容量、8は書込み回路、
11はI/Vコンバータ(電流電圧変換器)、13.1
4は増幅器、15.16はフィードバック回路、7A、
7BはI/Vコンバータの出力、12は電圧増幅器、1
7.18は差動増幅器をそれぞれ示している。FIG. 1 shows an embodiment of the invention. In Figure 1, 1
2 is a dynamic memory memory cell array, 2 is a sense amplifier that amplifies information read from the memory cells,
3 is a column switch for reading the information amplified by the sense amplifier to the I10 line (input/output line) and writing information to the memory cell from the ■/○ line; 5 is a column switch for selecting one of the multiple sense amplifiers. 4 is its output line, 6A and 6B are I10 lines (input/output lines) for transmitting signals, 9.10 is the parasitic capacitance of the I10 line, 8 is a write circuit,
11 is an I/V converter (current-voltage converter), 13.1
4 is an amplifier, 15.16 is a feedback circuit, 7A,
7B is the output of the I/V converter, 12 is the voltage amplifier, 1
7.18 respectively show differential amplifiers.
以下、この図を用いて本実施例の動作について説明する
。メモリセルから読出された情報はセンスアンプ2によ
って増幅される。その後、カラムスイッチ3により、セ
ンスアンプ2とI10線対・6A、6Bとが接続される
。このとき、センスアンプ2は、メモリセルから読出さ
れた情報に従って、I10線対のどちらかを低電圧側に
引き落そうとする。すなわち、工/○線対の一方に信号
電流源が接続された状態と等価になる。次に、工/Vコ
ンバータ11が工/○線対土の信号電流を検出し、それ
に比例した電圧を7A、7Bに出力する。同時にI/V
コンバータ11は、出力側(7A・7B)から入力側(
6A・6B)へフィードバック回路15.16を通して
ネガティブフィードバックをかけることにより、I10
線対6A・6Bの電位を安定化する。The operation of this embodiment will be explained below using this figure. Information read from the memory cells is amplified by the sense amplifier 2. Thereafter, the column switch 3 connects the sense amplifier 2 and the I10 line pair 6A, 6B. At this time, the sense amplifier 2 tries to pull down one of the I10 line pairs to the low voltage side according to the information read from the memory cell. In other words, this is equivalent to a state in which a signal current source is connected to one of the pair of wires. Next, the work/V converter 11 detects the signal current of the work/○ wire versus the earth, and outputs a voltage proportional to the signal current to 7A and 7B. At the same time I/V
The converter 11 connects the output side (7A, 7B) to the input side (
6A and 6B) through feedback circuits 15 and 16, I10
Stabilize the potential of wire pair 6A and 6B.
第4図に信号読出し動作時の各部波形を示す。FIG. 4 shows waveforms of various parts during signal readout operation.
I10線にはほとんど電位差が現れないため、異なった
情報を読出す際、I10線の電位が交差するのに要する
時間で1を極めて小さくすることができる。I/Vコン
バータの出力電圧が交差するまでの時間τCは、第1図
においてI/Vコンバータの出カフA、7Bを増幅器1
3.14で充放電する時間で決まる。出カフA、7Bの
負荷容量はI10線の容量に比べて充分小さいため、遅
延τCは極めて小さな値となる。これらにより、総合の
遅延τ1+τC+τ2を従来に比べて格段に短縮するこ
とができる。Since almost no potential difference appears on the I10 line, when reading different information, the time required for the potentials of the I10 line to cross can be made extremely small. The time τC until the output voltage of the I/V converter crosses is determined by
It is determined by the charging and discharging time in 3.14. Since the load capacitances of the output cuffs A and 7B are sufficiently smaller than the capacitance of the I10 line, the delay τC becomes an extremely small value. As a result, the total delay τ1+τC+τ2 can be significantly shortened compared to the conventional method.
ここで、本発明の最大の特徴であるI/Vコンバータに
ついて詳細に説明する。I/Vコンバータの役割は、上
に述べたように、(1)I10線上の信号電流を電圧に
変換すること、および(2)I10線の電位を安定化す
ることである。Here, the I/V converter, which is the most distinctive feature of the present invention, will be explained in detail. The roles of the I/V converter, as stated above, are (1) to convert the signal current on the I10 line into a voltage, and (2) to stabilize the potential on the I10 line.
以下、I/Vコンバータの実施例を説明する。Examples of the I/V converter will be described below.
[:I/Vコンバータの実施例1]
第5図にI/Vコンバータの第1の実施例を示す。図中
、41A、4絶縁がそれぞれI10線6A、6Bに接続
されるI/Vコンバータである。[Embodiment 1 of I/V Converter] FIG. 5 shows a first embodiment of the I/V converter. In the figure, 41A and 4 insulation are I/V converters connected to I10 lines 6A and 6B, respectively.
各I/Vコンバータは、Nチャネル間工Sトランジスタ
42〜44、PチャネルMTSトランジスタ45,46
、および抵抗47から成る。トランジスタ42〜46に
より、I10線6Aおよび基準電圧VRを入力とし、7
Aを出力とする差動増幅器を構成している。差動増幅器
が第1図の増幅器(13,14)に、抵抗47が第1図
のフィードバック回路(15,16)にそれぞれ相当す
る。Each I/V converter includes N-channel intermediate S transistors 42 to 44 and P-channel MTS transistors 45 and 46.
, and a resistor 47. Transistors 42 to 46 input I10 line 6A and reference voltage VR, and 7
It constitutes a differential amplifier with A as an output. The differential amplifier corresponds to the amplifier (13, 14) in FIG. 1, and the resistor 47 corresponds to the feedback circuit (15, 16) in FIG.
以下、本実施例の動作を説明する。I/Vコンバータの
出力信号電圧VOは、I10線の信号電流1+により
vo=Rc−i+
と表される。ここで、Reは47の抵抗値である。The operation of this embodiment will be explained below. The output signal voltage VO of the I/V converter is expressed by the signal current 1+ of the I10 line as vo=Rc-i+. Here, Re is a resistance value of 47.
したがってRcの値を適当に設定することによリエ/○
線の電位を一定にしたまま、信号電流i。Therefore, by setting the value of Rc appropriately,
While keeping the potential of the line constant, the signal current i.
に比例した信号電圧を出力に得ることができる。A signal voltage proportional to can be obtained at the output.
[I/Vコンバータの実施例2]
第6図にI/Vコンバータの第2の実施例を示す。図中
、51A、5絶縁がそれぞれI10線6A、6Bに接続
されるI/Vコンバータである。[Embodiment 2 of I/V Converter] FIG. 6 shows a second embodiment of the I/V converter. In the figure, 51A and 5 insulation are I/V converters connected to I10 lines 6A and 6B, respectively.
56はPチャネル間工Sトランジスタ、57は電流源で
あり、56と57によりI/Vコンバータに含まれるイ
ンバータのバイアス回路を構成している。各1/Vコン
バータは、NチャネルMISトランジスタ52,53、
Pチャネル間工Sトランジスタ54、および負荷55に
より構成されている。52と54により、I10線6A
を入力とし、7Aを出力とするインバータを構成し、5
3゜55により、インバータの出力で駆動される電圧制
御電流源を構成している。インバータが第1図の増幅器
(13,14)に、電圧制御電流源が第1図のフィード
バック回路(15,16)にそれぞれ相当する。56 is a P-channel intermediate S transistor, 57 is a current source, and 56 and 57 constitute a bias circuit for an inverter included in the I/V converter. Each 1/V converter includes N-channel MIS transistors 52, 53,
It is composed of a P-channel intermediate S transistor 54 and a load 55. 52 and 54, I10 line 6A
Configure an inverter with 7A as input and 7A as output,
3.55 constitutes a voltage controlled current source driven by the output of the inverter. The inverter corresponds to the amplifier (13, 14) in FIG. 1, and the voltage controlled current source corresponds to the feedback circuit (15, 16) in FIG. 1, respectively.
以下1本実施例の動作について説明する。インバータは
、一定の電流が流れるようにバイアスされる。したがっ
て50の電位Vcsを与えると、I10線6A(7)電
位がVcs+ Vth (52)となるように出カフA
の電圧が決定される。出力の電圧V(7A)は
V (7A) =Vcs+Vth (52) +Vth
(53)となる。ここに、vtl、(52) 、 V
th (53)はそれぞれ、NチャネルM、ISトラン
ジスタ52゜53のしきい値電圧を表している。工/○
線の信号電圧をvl、I10線の信号電流をi4、I/
Vコンバータの出力信号電圧をV。とするとvo=□・
i。The operation of this embodiment will be explained below. The inverter is biased so that a constant current flows. Therefore, if a potential Vcs of 50 is applied, the output cuff A is set so that the I10 line 6A (7) potential becomes Vcs+Vth (52).
The voltage of is determined. The output voltage V (7A) is V (7A) = Vcs + Vth (52) +Vth
(53). Here, vtl, (52), V
th (53) represent the threshold voltages of the N-channel M and IS transistors 52 and 53, respectively. Engineering/○
The signal voltage of the line is vl, the signal current of the I10 line is i4, I/
The output signal voltage of the V converter is V. Then vo=□・
i.
vl: ” l+
m−G
と表される。ここにg、はトランジスタ53の伝達コン
ダクタンス、Gはインバータの電圧増+111を示す。vl: "l+m-G" where g is the transfer conductance of the transistor 53, and G is the voltage increase +111 of the inverter.
これによりI10線の電圧振幅は出力電圧m幅の1/G
になる。したがって、出力電圧振幅> 200 m V
を得ようとすれば、例えばG=50程度の値にすること
は容易に可能であり、エフ0線の電圧振幅は4mV程度
ですむ。As a result, the voltage amplitude of the I10 line is 1/G of the output voltage m width.
become. Therefore, the output voltage amplitude > 200 mV
For example, it is easily possible to set G to a value of about 50, and the voltage amplitude of the F0 line only needs to be about 4 mV.
これらにより、I10線の電位を安定化した上で、I1
0線の信号電流に比例した信号電圧を出力に得ることが
できる。With these, after stabilizing the potential of the I10 line,
A signal voltage proportional to the signal current of the 0 line can be obtained as an output.
[I/Vコンバータの実施例3]
第7図にI/Vコンバータの第3の実施例を示す。図中
、61A、6絶縁はそれぞれI10線6A、6Bに接続
されるI/Vコンバータである。[Embodiment 3 of I/V Converter] FIG. 7 shows a third embodiment of the I/V converter. In the figure, 61A and 6 insulation are I/V converters connected to I10 lines 6A and 6B, respectively.
各I/Vコンバータは、Nチャネル間工Sトランジスタ
62〜65.PチャネルMISトランジスタ66.67
、および負荷68により構成されている。トランジスタ
62,63,64,66゜67により、I10線6Aお
よび基準電圧VRを入力とし、7Aを出力とする差動増
幅器を構成し、63、f3Bにより、差動増幅器の出力
で駆動される電圧制御電流源を構成している。差動増幅
器が第1図の増幅器(13,14)に、電圧制御電流源
が第1図のフィードバック回路(15,16)にそれぞ
れ相当する。Each I/V converter includes an N-channel intermediate S transistor 62-65. P-channel MIS transistor 66.67
, and a load 68. Transistors 62, 63, 64, 66゜67 form a differential amplifier that takes I10 line 6A and reference voltage VR as input and outputs 7A, and 63 and f3B form a voltage driven by the output of the differential amplifier. It constitutes a controlled current source. The differential amplifier corresponds to the amplifier (13, 14) in FIG. 1, and the voltage controlled current source corresponds to the feedback circuit (15, 16) in FIG. 1, respectively.
本実施例では差動増幅器を用いているため、工10線の
電圧を基準電圧VRに等しい電圧にすることができる。Since a differential amplifier is used in this embodiment, the voltage of the power line 10 can be made equal to the reference voltage VR.
すなわちI10線の電位をVRの制御により自由に設定
できるという特徴を有する。That is, it has a feature that the potential of the I10 line can be freely set by controlling the VR.
また、差動増幅器の動作電流の値によらず、I10線の
電位は一定となるため、動作余裕の大きい回路を提供す
ることができる。Furthermore, since the potential of the I10 line remains constant regardless of the value of the operating current of the differential amplifier, a circuit with a large operating margin can be provided.
[I/Vコンバータの実施例4]
第8図にI/Vコンバータの第4の実施例を示す。図中
、70A、70BはそれぞれI10線6A、6Bに接続
されるI/Vコンバータである。[Embodiment 4 of I/V Converter] FIG. 8 shows a fourth embodiment of the I/V converter. In the figure, 70A and 70B are I/V converters connected to I10 lines 6A and 6B, respectively.
各I/Vコンバータは、NチャネルMISトランジスタ
71〜73、PチャネルMISトランジスタ74〜76
、および負荷77により構成されている。トランジスタ
71,72,73,75゜76により、I10線6Aお
よび基準電圧VRを入力とし、7Bを出力とする差動増
幅器を構成し、74.77により、差動増幅器の出力で
駆動される電圧制御電流源を構成している。差動増幅器
が第1図の増幅器(13,14)に、電圧制御電流源が
第1図のフィードバック回路(15,16)にそれぞれ
相当する。Each I/V converter includes N channel MIS transistors 71 to 73 and P channel MIS transistors 74 to 76.
, and a load 77. Transistors 71, 72, 73, 75゜76 constitute a differential amplifier that takes I10 line 6A and reference voltage VR as input and 7B as output, and 74.77 configures the voltage driven by the output of the differential amplifier. It constitutes a controlled current source. The differential amplifier corresponds to the amplifier (13, 14) in FIG. 1, and the voltage controlled current source corresponds to the feedback circuit (15, 16) in FIG. 1, respectively.
先の実施例と異なり、Pチャネル間工Sトランジスタを
電圧制御電流駆動素子として用いているため、電源の利
用効率が良いという特徴を有する。Unlike the previous embodiments, this embodiment uses a P-channel intermediate S transistor as a voltage-controlled current drive element, so it has a feature of good power usage efficiency.
すなわち、I/Vコンバータの出力電圧は、I10線の
電圧VRに対して低い電圧になるため、VRを電源電圧
Vccに近い値まで高く設定することが可能となる。That is, since the output voltage of the I/V converter is a voltage lower than the voltage VR of the I10 line, it is possible to set VR high to a value close to the power supply voltage Vcc.
なお、これまでの実施例はいずれも1反転形(位相が入
力6Aと出カフAとで逆になる)の増幅器と非反転形(
位相がへカフAと出力6Aとで逆にならない)のフィー
ドバック回路を用いて。In addition, all of the embodiments so far have used a 1-inverting type (input 6A and output cuff A have opposite phases) amplifier and a non-inverting type (input 6A and output cuff A) amplifier.
(The phase is not reversed between Hecuff A and output 6A) using a feedback circuit.
ネガティブフィードバックをかけていた。本実施例のフ
ィードバック回路は、Pチャネル間工Sトランジスタを
用いる関係上、反転形である。そのため、増幅器の方を
非反転形としている。I was giving negative feedback. The feedback circuit of this embodiment is of an inverted type because it uses a P-channel interlayer S transistor. Therefore, the amplifier is of a non-inverting type.
[I/Vコンバータの実施例5]
第9図にI/Vコンバータの第5の実施例を示す0図中
、70A、70BはそれぞれI10線6A、6Bに接続
されるI/Vコンバータである。[Embodiment 5 of I/V converter] In Fig. 9, which shows a fifth embodiment of the I/V converter, 70A and 70B are I/V converters connected to I10 lines 6A and 6B, respectively. .
前実施例との相違点は、Nチャネル間工Sトランジスタ
78が追加されたことである。前実施例は、工/○線が
PチャネルMISトランジスタ74のドレインに接続さ
れるため、インピーダンスが高く、信号電流が過渡的に
流れたときの応答性にやや難点がある。それに対して本
実施例では、Pチャネル間工Sトランジスタ74と並列
に、ダイオード接続したNチャネルMISトランジスタ
78を追加することにより、I10線のインピーダンス
を下げ、過渡応答性を良くしている。なお、これに伴っ
てI10線の電圧がVcc Vth (VthはNチ
ャネルMISトランジスタのしきい値電圧)になるので
、NチャネルMISトランジスタ79によってVec
Vthなる電圧を発生し、それを基準電圧VRとして
いる。The difference from the previous embodiment is that an N-channel intermediate S transistor 78 is added. In the previous embodiment, since the wire/○ wire is connected to the drain of the P-channel MIS transistor 74, the impedance is high and the response when a signal current flows transiently is somewhat difficult. In contrast, in this embodiment, a diode-connected N-channel MIS transistor 78 is added in parallel with the P-channel intermediate S transistor 74 to lower the impedance of the I10 line and improve transient response. In addition, since the voltage of the I10 line becomes Vcc Vth (Vth is the threshold voltage of the N-channel MIS transistor), the voltage of the I10 line becomes Vcc by the N-channel MIS transistor 79.
A voltage Vth is generated and used as a reference voltage VR.
次にデータ書込み動作について説明する。第10図に書
込み回路(第1図の8)の実施例を、第11図に書込み
動作時の各部波形を示す。図中、Di、lはデータ入力
端子、80はデータ人力バッファ、81.82はインバ
ータ、83.84はNチャネル間工Sトランジスタであ
り、I10線6A。Next, the data write operation will be explained. FIG. 10 shows an embodiment of the write circuit (8 in FIG. 1), and FIG. 11 shows waveforms of various parts during write operation. In the figure, Di and l are data input terminals, 80 is a data manual buffer, 81.82 is an inverter, 83.84 is an N-channel intermediate S transistor, and I10 line 6A.
6Bに接続されている。Dlllから入力されたデータ
はデータ人力バッファによってラッチされる。Connected to 6B. Data input from the Dll is latched by a data manual buffer.
書込みタイミング信号φ、が低電位である間は、読出し
状態であるから、前述のI/Vコンバータの電圧安定化
機構が働いて、I10線6A、6Bはほとんど同電位に
なっている。φ、が高電位になってトランジスタ83.
84が導通すると、6A、6Bにはそれぞれ入力データ
の真、補信号が書込まれる。すなわち、入力データに従
って。While the write timing signal φ is at a low potential, it is in a read state, so the voltage stabilization mechanism of the I/V converter described above works, and the I10 lines 6A and 6B are at almost the same potential. φ, becomes a high potential, and the transistor 83.
When 84 becomes conductive, true and complementary signals of input data are written into 6A and 6B, respectively. i.e. according to the input data.
6A、、6Bの一方が高電位、他方が低電位になる。こ
のデータはカラムスイッチ5およびデータ線を通して選
択されたメモリセルに書込まれる。One of 6A, 6B has a high potential and the other has a low potential. This data is written into the selected memory cell through column switch 5 and the data line.
φ、が低電位になると、6A、6Bはほとんど同電位に
戻る。When φ becomes a low potential, 6A and 6B return to almost the same potential.
なお、書込み動作時にはI/Vコンバータの動作を停止
させておくのが、消費電力の点で望ましい。そのために
は、たとえば書込み信号φ1の逆相の信号を第5図(ま
たは第7図、第8図、第9図)のφEとすればよい。Note that it is desirable from the viewpoint of power consumption to stop the operation of the I/V converter during the write operation. To do this, for example, the signal with the opposite phase of the write signal φ1 may be set to φE in FIG. 5 (or FIGS. 7, 8, and 9).
以上の実施例では、相補形のMISトランジスタを用い
たメモリのセンス回路について述べたが。In the above embodiment, a memory sense circuit using complementary MIS transistors has been described.
I10線の電圧を安定化する手段と、工/○線の信号電
流に関した電圧を出力する手段とを備えていれば1本発
明が同様に適用できる。例えば、単一極性のM工Sトラ
ンジスタ、あるいはそれらの組合せ、あるいは他の回路
方式を用いてもセンス回路を同様に構成することができ
る。The present invention can be similarly applied as long as it includes means for stabilizing the voltage of the I10 line and means for outputting a voltage related to the signal current of the I/O line. For example, the sense circuit can be similarly configured using a single-polarity M/S transistor, a combination thereof, or other circuit systems.
特に、メモリアレーをMISトランジスタ。In particular, memory arrays are MIS transistors.
工/○線のセンス回路にバイポーラトランジスタを用い
ることにより、素子の性能を活かした、極 :めて高速
、高集積のメモリLSIを提供することもできる。By using bipolar transistors in the sense circuits of the engineering/○ lines, it is also possible to provide extremely high-speed, highly integrated memory LSIs that take advantage of the performance of the elements.
本発明によれば、ダイナミックメモリ、あるいはスタテ
ィックメモリのセンス回路部での遅延を低減できるため
、より高速の半導体メモリを提供することができる。さ
らに、異なった情報を読出す際の動作不良を防止できる
ため、高信頼性の半導体メモリを提供することができる
。According to the present invention, it is possible to reduce the delay in the sense circuit section of a dynamic memory or a static memory, thereby making it possible to provide a faster semiconductor memory. Furthermore, since malfunctions can be prevented when different information is read, a highly reliable semiconductor memory can be provided.
第1図は本発明の一実施例のセンス回路図、第2図は従
来のセンス回路図、第3図は従来のセンス回路の動作を
示す信号タイミング図、第4図および第11図は本発明
の一実施例の動作を示す信号タイミング信号図5図、第
6図、第7図、第8図、第9図は本発明の実施例におけ
るI/Vコンバータの具体的な構成を示す図、第10図
は本発明の実施例における書込み回路の具体的な猜成図
示す図である。
5、符号の説明
1・・・ダイナミックメモリ・セル・アレー、2・・・
センスアンプ、3・・・カラムスイッチ、4・・・アド
レス指定信号、5・・・アドレス・デコーダ、6A、6
B・・・I10線、8・・・書込み回路、11・・・I
/Vコンバータ、12・・・電圧増幅器。
第5図
第プ図
茅、5′図
彪カ
フッ:貢厨
第7θ目
九
第77月
免膚g、tBエエ〈=コエFIG. 1 is a sense circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conventional sense circuit diagram, FIG. 3 is a signal timing diagram showing the operation of the conventional sense circuit, and FIGS. 4 and 11 are according to the present invention. 5, 6, 7, 8, and 9 are diagrams showing the specific configuration of the I/V converter in the embodiment of the invention. , FIG. 10 is a diagram showing a concrete development diagram of a write circuit in an embodiment of the present invention. 5. Explanation of symbols 1...Dynamic memory cell array, 2...
Sense amplifier, 3... Column switch, 4... Address designation signal, 5... Address decoder, 6A, 6
B...I10 line, 8...Write circuit, 11...I
/V converter, 12...voltage amplifier. Figure 5, Figure 5, Figure 5' Biao Kahu: Tribute Chu, 7th θth, 9th month, 77th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month, 7th month.
Claims (1)
メモリセルが接続される少なくとも1本以上のデータ線
と、複数個のメモリセルアレーのうちの1つのメモリセ
ルを選択し、データ線に接続するアドレス選択機構とデ
ータ線に接続され、その電圧をメモリセルの情報に従っ
て増幅する機構と、カラムアドレスで選択されるカラム
スイッチを介してデータ線に接続した入出力線と、入出
力線に接続した主増幅器において、該主増幅器が少なく
とも入出力線の電圧を安定化する機構と、増幅機構とを
有することを特徴とする半導体メモリのセンス回路。 2、特許請求の範囲第1項記載のセンス回路において、
電圧を安定化する機構としては、入出力線を入力とする
電流電圧変換機構を少なくとも有することを特徴とする
半導体メモリのセンス回路。 3、特許請求の範囲第2項記載のセンス回路において、
前記電流電圧変換機構としては、入出力線の電圧を一方
の入力、基準電圧源を他の入力とする差動増幅器と、該
差動増幅器の出力によって制御され、入出力線に電流を
供給する電圧制御電流駆動素子とを少なくとも含むこと
を特徴とする半導体メモリのセンス回路。 4、特許請求の範囲第3項記載のセンス回路において、
前記電圧制御電流駆動素子としては、絶縁ゲート(MI
S)型のトランジスタを用いることを特徴とする半導体
メモリのセンス回路。 5、特許請求の範囲第3項記載のセンス回路において、
前記電流電圧変換機構としては、入出力線の電圧を入力
とする反転増幅器(インバータ)と、該反転増幅器の出
力によって制御され、入出力線に電流を供給する電圧制
御電流駆動素子とを少なくとも含むことを特徴とする半
導体メモリのセンス回路。 6、特許請求の範囲第5項記載のセンス回路において、
前記電圧制御電流駆動素子としては、絶縁ゲート(MI
S)型のトランジスタを用いることを特徴とする半導体
メモリのセンス回路。 7、複数のワード線と、該ワード線と直交するように設
けられた複数のデータ線と、該データ線とワード線の交
点に設けられた複数のメモリセルと、 上記複数のワード線のうち少なくとも1つを選択する為
の第1のデコード手段と、 上記複数のデータ線のうち少なくとも1つを選択し、共
通線に接続する為の第2のデコード手段とを有し、 上記共通線に読み出された上記メモリセルの情報を出力
する、電流/電圧変換回路を用いて出力することを特徴
とする半導体メモリ。 8、特許請求の範囲第7項記載の半導体メモリにおいて
、前記電流電圧変換機構としては、入出力線の電圧を一
方の入力、基準電圧源を他の入力とする差動増幅器と、
該差動増幅器の出力によって制御され、入出力線に電流
を供給する電圧制御電流駆動素子とを少なくとも含むこ
とを特徴とする半導体メモリ。 9、特許請求の範囲8項記載の半導体メモリにおいて、
前記電圧制御電流駆動素子としては、絶縁ゲート(MI
S)型のトランジスタを用いることを特徴とする半導体
メモリ。 10、特許請求の範囲第8項記載の半導体メモリにおい
て、前記電流電圧変換機構としては、入出力線の電圧を
入力とする反転増幅器(インバータ)と、該反転増幅器
の出力によって制御され、入出力線に電流を供給する電
圧制御電流駆動素子とを少なくとも含むことを特徴とす
る半導体メモリ。 11、特許請求の範囲第10項記載の半導体メモリにお
いて、前記電圧制御電流駆動素子としては、絶縁ゲート
(MIS)型のトランジスタを用いることを特徴とする
半導体メモリ。[Claims] 1. A memory cell array consisting of a plurality of memory cells;
Selects at least one data line to which a memory cell is connected and one memory cell from a plurality of memory cell arrays, and selects an address selection mechanism connected to the data line and a voltage of the address selection mechanism connected to the data line. A mechanism for amplifying according to information in memory cells, an input/output line connected to the data line via a column switch selected by a column address, and a main amplifier connected to the input/output line. A semiconductor memory sense circuit characterized by having a voltage stabilizing mechanism and an amplifying mechanism. 2. In the sense circuit according to claim 1,
A sense circuit for a semiconductor memory, characterized in that the voltage stabilizing mechanism includes at least a current-voltage converting mechanism that receives an input/output line as an input. 3. In the sense circuit according to claim 2,
The current-voltage converting mechanism includes a differential amplifier that receives the voltage of the input/output line as one input and a reference voltage source as the other input, and is controlled by the output of the differential amplifier and supplies current to the input/output line. 1. A sense circuit for a semiconductor memory, comprising at least a voltage-controlled current drive element. 4. In the sense circuit according to claim 3,
The voltage controlled current drive element is an insulated gate (MI
A semiconductor memory sense circuit characterized by using an S) type transistor. 5. In the sense circuit according to claim 3,
The current-voltage conversion mechanism includes at least an inverting amplifier (inverter) that inputs the voltage of the input/output line, and a voltage-controlled current drive element that is controlled by the output of the inverting amplifier and supplies current to the input/output line. A semiconductor memory sense circuit characterized by: 6. In the sense circuit according to claim 5,
The voltage controlled current drive element is an insulated gate (MI
A semiconductor memory sense circuit characterized by using an S) type transistor. 7. A plurality of word lines, a plurality of data lines provided perpendicularly to the word lines, and a plurality of memory cells provided at the intersections of the data lines and the word lines; a first decoding means for selecting at least one; and a second decoding means for selecting at least one of the plurality of data lines and connecting it to the common line; A semiconductor memory characterized in that the read information of the memory cell is output using a current/voltage conversion circuit. 8. The semiconductor memory according to claim 7, wherein the current-voltage conversion mechanism includes a differential amplifier having one input as the voltage of the input/output line and the other input as the reference voltage source;
A semiconductor memory comprising at least a voltage-controlled current drive element that is controlled by the output of the differential amplifier and supplies current to an input/output line. 9. The semiconductor memory according to claim 8,
The voltage controlled current drive element is an insulated gate (MI
A semiconductor memory characterized by using an S) type transistor. 10. In the semiconductor memory according to claim 8, the current-voltage conversion mechanism includes an inverting amplifier (inverter) that receives the voltage of the input/output line, and is controlled by the output of the inverting amplifier, and the input/output A semiconductor memory comprising at least a voltage-controlled current drive element that supplies current to a line. 11. The semiconductor memory according to claim 10, wherein an insulated gate (MIS) type transistor is used as the voltage controlled current drive element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141703A JP2723909B2 (en) | 1987-06-19 | 1988-06-10 | Semiconductor memory |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15111387 | 1987-06-19 | ||
| JP62-151113 | 1987-06-19 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198189A true JPH0198189A (en) | 1989-04-17 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1050060A (en) * | 1996-07-25 | 1998-02-20 | Texas Instr Inc <Ti> | Device and method for data bus using non-differential current mode technology |
| US6768663B2 (en) * | 1998-09-28 | 2004-07-27 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor device array having dense memory cell array and hierarchical bit line scheme |
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| JPS60256997A (en) * | 1984-06-01 | 1985-12-18 | Hitachi Ltd | Semiconductor storage device |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63141703A patent/JP2723909B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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