JPH03183098A - センスアンプ回路 - Google Patents
センスアンプ回路Info
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- JPH03183098A JPH03183098A JP1320611A JP32061189A JPH03183098A JP H03183098 A JPH03183098 A JP H03183098A JP 1320611 A JP1320611 A JP 1320611A JP 32061189 A JP32061189 A JP 32061189A JP H03183098 A JPH03183098 A JP H03183098A
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- bit line
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- sense amplifier
- reference potential
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- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
- G11C11/4063—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
- G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
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- G11C7/06—Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
- G11C7/062—Differential amplifiers of non-latching type, e.g. comparators, long-tailed pairs
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- G—PHYSICS
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- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/12—Bit line control circuits, e.g. drivers, boosters, pull-up circuits, pull-down circuits, precharging circuits, equalising circuits, for bit lines
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Dram (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本光明は、スタティック型ランダムアクセスメモリ(以
下、SRAMと記す。)等の半導体メモリで使用される
センスアンプ回路に係り、特にビット線電位に応じてセ
ンス感度が制御されるビット線センスアンプ回路に関す
る。
下、SRAMと記す。)等の半導体メモリで使用される
センスアンプ回路に係り、特にビット線電位に応じてセ
ンス感度が制御されるビット線センスアンプ回路に関す
る。
(従来の技術)
SRAMで使用されるセンスアンプ回路において重要な
ことは、■感度がよく、出力振幅が大きく、2つの差動
出力が取り出せること、■ビット線電位の初期値(ワー
ド線が開く前のビット線電位)の変動に対しても感度範
囲が広いこと、■小面積、低消費電力であること等が挙
げられる。
ことは、■感度がよく、出力振幅が大きく、2つの差動
出力が取り出せること、■ビット線電位の初期値(ワー
ド線が開く前のビット線電位)の変動に対しても感度範
囲が広いこと、■小面積、低消費電力であること等が挙
げられる。
従来のSRAMでは、第5図に示すような2つのセンス
アンプ51.52からなるカレントミラー型のセンスア
ンプ回路50が用いられている。
アンプ51.52からなるカレントミラー型のセンスア
ンプ回路50が用いられている。
このセンスアンプ回路50は、前記■、■の点では悪く
ないが、2つの差動出力を取り出すためには2つのセン
スアンプ51.52が必要であり、前記■の点で問題が
あった。
ないが、2つの差動出力を取り出すためには2つのセン
スアンプ51.52が必要であり、前記■の点で問題が
あった。
このような事情に鑑み、ビット線電位に応じてセンス感
度が制御される例えば第6図に示すようなセンスアンプ
回路(本願出願人に係る特願昭62−289773号出
願)が提案されている。
度が制御される例えば第6図に示すようなセンスアンプ
回路(本願出願人に係る特願昭62−289773号出
願)が提案されている。
このセンスアンプ回路60は、ビット線電位に応じてセ
ンス感度が制御される差動増幅型のセンスアンプ(以下
、ビット線電位モニター型センスアンプという。)61
とセンスアンプ参照電位発生回路62とを具備している
。上記ビット線電位モニター型センスアンプ61は、そ
れぞれの一端が第1の電位(ここでは、v ceWt4
源電位)に接続され、ゲートが共通接続された第1導電
型(ここでは、Pチャネル型)の第1、第2のMOSト
ランジスタP1、P2と、上記第1、第2のMOSトラ
ンジスタそれぞれの他端にそれぞれの一端が接続され、
それぞれのゲートにビット線対の各ビット線電圧が供給
され、それぞれの他端は共通接続された第2導電型(こ
こでは、Nチャネル型)の第3、第4のMOSトランジ
スタN3、N4と、上記第3、第4のMOSトランジス
タの共通接続点と第2の電位(ここでは、VSS電位、
接地電位)との間に接続され、ゲートが前記第1の電位
に接続された第2導電型の第5のMOSトランジスタN
5とからなり、上記第1、第3のMOSトランジスタP
1、N3の接続点および第2、第4のMOSトランジス
タP2、N4の接続点から相補的なセンス出力(S%S
)を取り出すように構成されている。
ンス感度が制御される差動増幅型のセンスアンプ(以下
、ビット線電位モニター型センスアンプという。)61
とセンスアンプ参照電位発生回路62とを具備している
。上記ビット線電位モニター型センスアンプ61は、そ
れぞれの一端が第1の電位(ここでは、v ceWt4
源電位)に接続され、ゲートが共通接続された第1導電
型(ここでは、Pチャネル型)の第1、第2のMOSト
ランジスタP1、P2と、上記第1、第2のMOSトラ
ンジスタそれぞれの他端にそれぞれの一端が接続され、
それぞれのゲートにビット線対の各ビット線電圧が供給
され、それぞれの他端は共通接続された第2導電型(こ
こでは、Nチャネル型)の第3、第4のMOSトランジ
スタN3、N4と、上記第3、第4のMOSトランジス
タの共通接続点と第2の電位(ここでは、VSS電位、
接地電位)との間に接続され、ゲートが前記第1の電位
に接続された第2導電型の第5のMOSトランジスタN
5とからなり、上記第1、第3のMOSトランジスタP
1、N3の接続点および第2、第4のMOSトランジス
タP2、N4の接続点から相補的なセンス出力(S%S
)を取り出すように構成されている。
また、上記センスアンプ参照電位発生回路62は、一端
が前記第1の電位に接続され、ゲートと他端とが接続さ
れた第1導電型の第6のMOSトランジスタP6と、上
記第6のMOSトランジスタの他端に一端が接続され、
ゲートに所定電圧Mが供給される第2導電型の第7のM
OSトランジスタN7と、上記第7のMOSトランジス
タの他端と前記第2の電位との間に接続され、ゲートが
前記第1の電位に接続された第2導電型の第8のMOS
トランジスタN8とからなり、上記第6のMOSトラン
ジスタP6の他端の電位りを前記ビット線電位モニター
型センスアンプ61の第1、第2のMOSトランジスタ
P1、P2の各ゲートに供給している。
が前記第1の電位に接続され、ゲートと他端とが接続さ
れた第1導電型の第6のMOSトランジスタP6と、上
記第6のMOSトランジスタの他端に一端が接続され、
ゲートに所定電圧Mが供給される第2導電型の第7のM
OSトランジスタN7と、上記第7のMOSトランジス
タの他端と前記第2の電位との間に接続され、ゲートが
前記第1の電位に接続された第2導電型の第8のMOS
トランジスタN8とからなり、上記第6のMOSトラン
ジスタP6の他端の電位りを前記ビット線電位モニター
型センスアンプ61の第1、第2のMOSトランジスタ
P1、P2の各ゲートに供給している。
上記構成のセンスアンプ回路60においては、第3、第
4のMOSトランジスタN3、N4の各ゲートに供給さ
れるビット線電位の初期値(ワード線が開く前のビット
線電位)を反映した電圧Mを第7のMOSトランジスタ
N7のゲートに供給することにより、ビット線電位の初
期値に多少の変動があったとしても、それを補正するよ
うに第6のMOSトランジスタP6の他端の電位が変化
するので、ビット線電位モニター型センスアンプ61の
感度が低下するのを防止するようになる。
4のMOSトランジスタN3、N4の各ゲートに供給さ
れるビット線電位の初期値(ワード線が開く前のビット
線電位)を反映した電圧Mを第7のMOSトランジスタ
N7のゲートに供給することにより、ビット線電位の初
期値に多少の変動があったとしても、それを補正するよ
うに第6のMOSトランジスタP6の他端の電位が変化
するので、ビット線電位モニター型センスアンプ61の
感度が低下するのを防止するようになる。
また、上記センスアンプ回路60を複数ビット構成のS
RAMで使用する場合、第7図に示すように、1つのセ
ンスアンプ参照電位発生回路62により多数のビット線
電位モニター型センスアンプ61・・・を制御すること
ができるので、前記■の小面積、低消費電力の点で優れ
ている。なお、第7図中、(BLa、BLa)、(BL
b、BLb)・・・はメモリセルアレイにおける一部の
ビット線対であり、複数のビット線対に対応して1つの
ビット線電位モニター型センスアンプ61が設けられて
いる。各ビット線対(B L a、 B L a)、(
BLb、BLb)・・・にはそれぞれ対応してカラム選
択トランジスタ対(CSa、C5a)、(CSb、C5
b)・・・が接続されており、カラムデコード信号CD
a、CDb・・・により選択されたカラム選択トランジ
スタ対を介して複数のビ・ノド線対のうちの1つのビッ
ト線対と1つのビット線電位モニター型センスアンプ6
1とが接続される。
RAMで使用する場合、第7図に示すように、1つのセ
ンスアンプ参照電位発生回路62により多数のビット線
電位モニター型センスアンプ61・・・を制御すること
ができるので、前記■の小面積、低消費電力の点で優れ
ている。なお、第7図中、(BLa、BLa)、(BL
b、BLb)・・・はメモリセルアレイにおける一部の
ビット線対であり、複数のビット線対に対応して1つの
ビット線電位モニター型センスアンプ61が設けられて
いる。各ビット線対(B L a、 B L a)、(
BLb、BLb)・・・にはそれぞれ対応してカラム選
択トランジスタ対(CSa、C5a)、(CSb、C5
b)・・・が接続されており、カラムデコード信号CD
a、CDb・・・により選択されたカラム選択トランジ
スタ対を介して複数のビ・ノド線対のうちの1つのビッ
ト線対と1つのビット線電位モニター型センスアンプ6
1とが接続される。
しかし、上記策7図の構成のセンスアンプ回路において
は、前記したように、第7のMOSトランジスタN7の
ゲートにビット線電位の初期値を反映した電圧Mを供給
することが重要であるが、これを実現するのは簡単では
なく、この点について以下に詳述する。
は、前記したように、第7のMOSトランジスタN7の
ゲートにビット線電位の初期値を反映した電圧Mを供給
することが重要であるが、これを実現するのは簡単では
なく、この点について以下に詳述する。
ビット線電位の初期値がVcc電位近辺に設定されると
、一般に、センスアンプ61の感度が乏しくなるので、
通常、ビット線電位の初期値は前記第1の電位(V c
c電源電位)よりもある程度低い電位vBLoに設定さ
れることが多い。このビット線電位の初期値V BLO
は、内部電圧降下囲路(図示せず)によりVcc電位を
降圧させて作り出されることもあるが、相補性絶縁ゲー
ト型(CMOS)トランジスタ回路により電流供給能力
の強い定電圧回路を作ることは一般に難しい。
、一般に、センスアンプ61の感度が乏しくなるので、
通常、ビット線電位の初期値は前記第1の電位(V c
c電源電位)よりもある程度低い電位vBLoに設定さ
れることが多い。このビット線電位の初期値V BLO
は、内部電圧降下囲路(図示せず)によりVcc電位を
降圧させて作り出されることもあるが、相補性絶縁ゲー
ト型(CMOS)トランジスタ回路により電流供給能力
の強い定電圧回路を作ることは一般に難しい。
そこで、第8図に示すように、VCC電位とビット線と
の間にビット線負荷回路80として、第2導電型(本例
ではNチャネル型)のMOSトランジスタNLを接続し
、そのゲートに書込み制御信号の反転信号Wを印加し、
読出し時(反転信号Wが“H″レベルに上記ビット線負
荷用MO8トランジスタNLをオン状態に設定すること
により、ビット線電位の初期値をVcc−V t h
(V t hはNチャネル型MOSトランジスタの閾値
電圧)に設定する場合が多い。なお、第8図中、81・
・・はSRAMセル、WLはワード線、(BLSBL)
は相補的な対をなすビット線である。
の間にビット線負荷回路80として、第2導電型(本例
ではNチャネル型)のMOSトランジスタNLを接続し
、そのゲートに書込み制御信号の反転信号Wを印加し、
読出し時(反転信号Wが“H″レベルに上記ビット線負
荷用MO8トランジスタNLをオン状態に設定すること
により、ビット線電位の初期値をVcc−V t h
(V t hはNチャネル型MOSトランジスタの閾値
電圧)に設定する場合が多い。なお、第8図中、81・
・・はSRAMセル、WLはワード線、(BLSBL)
は相補的な対をなすビット線である。
しかし、上記したようなビット線負荷用MOSトランジ
スタNLだけでビット線電位の初期値を設定する構成で
は、ビット線対に接続されているSRAMセル81・・
・が長時間アクセスされないと、ビット線負荷用MOS
トランジスタNLのリーク電流によってビット線(BL
、BL)が充電されることにより、第9図に示すように
、ビット線電位がVCC電位近くまで上がる(オーバー
プリチャージ)ことになる。
スタNLだけでビット線電位の初期値を設定する構成で
は、ビット線対に接続されているSRAMセル81・・
・が長時間アクセスされないと、ビット線負荷用MOS
トランジスタNLのリーク電流によってビット線(BL
、BL)が充電されることにより、第9図に示すように
、ビット線電位がVCC電位近くまで上がる(オーバー
プリチャージ)ことになる。
また、多数のビット線の間では、プロセスのばらつきに
よるビット線電位のばらつきや、Vc、c′@位線にノ
イズが乗るなどに起因するビット線電位の局所的な変動
が生じることもある。
よるビット線電位のばらつきや、Vc、c′@位線にノ
イズが乗るなどに起因するビット線電位の局所的な変動
が生じることもある。
従って、第6図に示したような構成のセンスアンプ回路
60では、センスアンプ参照電位発生回路62の第7の
MOSトランジスタN7のゲートに入力する1つの電位
Mにより多数のビット線の初期値レベルVBLOを代表
させることは難しいので、あるビット線に接続されてい
るビット線電位モニター型センスアンプ61は感度が鈍
くなるという不都合が生じてしまうことになる。換言す
れば、上記第7のMOSトランジスタT7のゲートに、
如何にビット線電位を正確にモニターした電位Mを人力
することができるかが重要である。ここで、センスアン
プ参照電位発生回路62の第7のMOSトランジスタT
7のゲートに一定電圧を人力するものとし、ビット線対
に例えば0.2Vの電位差が生じるものとした場合に、
ビット線電位の初期値レベルが変化した時にビット線電
位モニター型センスアンプ61の出力(S、S)感度が
変化する様子を第10図に示している。
60では、センスアンプ参照電位発生回路62の第7の
MOSトランジスタN7のゲートに入力する1つの電位
Mにより多数のビット線の初期値レベルVBLOを代表
させることは難しいので、あるビット線に接続されてい
るビット線電位モニター型センスアンプ61は感度が鈍
くなるという不都合が生じてしまうことになる。換言す
れば、上記第7のMOSトランジスタT7のゲートに、
如何にビット線電位を正確にモニターした電位Mを人力
することができるかが重要である。ここで、センスアン
プ参照電位発生回路62の第7のMOSトランジスタT
7のゲートに一定電圧を人力するものとし、ビット線対
に例えば0.2Vの電位差が生じるものとした場合に、
ビット線電位の初期値レベルが変化した時にビット線電
位モニター型センスアンプ61の出力(S、S)感度が
変化する様子を第10図に示している。
(発明が解決しようとする課題)
上記したように、現在提案されているセンスアンプ回路
は、センスアンプ参照電位発生回路のMOSトランジス
タのゲートにビット線電位の初期値を正確に反映した電
圧を供給することが重要であるが、ビット線のオーバー
プリチャージとか、プロセスのばらつきによるビット線
電位のばらつきや、ノイズ等に起因するビット線電位の
局所的な変動が生じると、センスアンプ参照電位発生回
路のMOSトランジスタのゲートに入力する1つの電位
より多数のビット線の初期値レベルを代表させることが
難しいという問題がある。
は、センスアンプ参照電位発生回路のMOSトランジス
タのゲートにビット線電位の初期値を正確に反映した電
圧を供給することが重要であるが、ビット線のオーバー
プリチャージとか、プロセスのばらつきによるビット線
電位のばらつきや、ノイズ等に起因するビット線電位の
局所的な変動が生じると、センスアンプ参照電位発生回
路のMOSトランジスタのゲートに入力する1つの電位
より多数のビット線の初期値レベルを代表させることが
難しいという問題がある。
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、そ
の目的は、センスアンプ参照電位発生回路のMOSトラ
ンジスタのゲートにビット線電位の初期値を正確に反映
した電圧を供給することがr=J能になり、このビット
線電位の初期値を正確に反映した1つの電圧により多数
のビット線の初期値レベルを代表させることが可能にな
り、感度がよく、出力振幅が大きく、2つの差動出力が
取り出すことができ、ビット線電位の初期値の変動に対
しても感度範囲が広く、しかも、小面積化、低消費電力
化が容易になるセンスアンプ回路を提供することにある
。
の目的は、センスアンプ参照電位発生回路のMOSトラ
ンジスタのゲートにビット線電位の初期値を正確に反映
した電圧を供給することがr=J能になり、このビット
線電位の初期値を正確に反映した1つの電圧により多数
のビット線の初期値レベルを代表させることが可能にな
り、感度がよく、出力振幅が大きく、2つの差動出力が
取り出すことができ、ビット線電位の初期値の変動に対
しても感度範囲が広く、しかも、小面積化、低消費電力
化が容易になるセンスアンプ回路を提供することにある
。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明のセンスアンプ回路は、それぞれの−端が筆1の
電位に接続され、ゲートが共通接続された第1導電型の
第1、第2のMOSトランジスタと、上記第1、第2の
MOSトランジスタそれぞれの他端にそれぞれの一端が
接続され、それぞれのゲートにビット線対の各ビット線
電圧が供給され、それぞれの他端は共通接続された第2
導電型の′N53、第4のMOSトランジスタと、上記
第3、第4のMOSトランジスタの共通接続点と第2の
電位との間に接続された第2導電型の第5のMOSトラ
ンジスタとからなり、上記第1、第3のMOSトランジ
スタの接続点および第2、第4のMOSトランジスタの
接続点から相補的なセンス出力を取り出すビット線電位
モニター型センスアンプ、および、一端が前記第1の電
位に接続され、ゲートと他端とが接続された第1導電型
の第6のMOSトランジスタと、上記第6のMOSトラ
ンジスタの他端に一端が接続され、ゲートに前記ビット
線参照電位発生回路からビット線基準電位が制御電圧入
力として供給される第2導電型の第7のMOSトランジ
スタと、上記第7のMOSトランジスタの他端と前記第
2の電位との間に接続され、ゲートが前記第1の電位に
接続された第2導電型の第8のMOS)−ランジスタと
からなり、上記第6のMOSトランジスタの他端の電位
を前記ビット線電位モニター型センスアンプの第1、第
2のMOSトランジスタの各ゲートに供給するセンスア
ンプ参照電位発生回路、および、第1導電型の第9のM
OSトランジスタからなり、それぞれゲートに前記ビッ
ト線参照電位発生回路からビット線参照電位が制御電圧
入力として供給されるビット線電位微調回路、および、
一端とゲートとが前記第1の電位に接続された第2導電
型の第10のMOSトランジスタと、この第10のMO
Sトランジスタの他端に一端が接続され、ゲートと他端
とが接続された第1導電型の第11のMOSトランジス
タと、この第11のMOSトランジスタの他端と前記第
2の電位との間に接続され、ゲートが前記第1の電位に
接続された第2導電型の第12のMOSトランジスタと
からなり、上記第11のMOSトランジスタの一端の電
位を前記ビット線基準電位として出力し、上記第11の
MOSトランジスタの他端の電位を前記ビット線参照電
位として出力するビット線参照電位発生回路とを具備す
ることを特徴とする。
電位に接続され、ゲートが共通接続された第1導電型の
第1、第2のMOSトランジスタと、上記第1、第2の
MOSトランジスタそれぞれの他端にそれぞれの一端が
接続され、それぞれのゲートにビット線対の各ビット線
電圧が供給され、それぞれの他端は共通接続された第2
導電型の′N53、第4のMOSトランジスタと、上記
第3、第4のMOSトランジスタの共通接続点と第2の
電位との間に接続された第2導電型の第5のMOSトラ
ンジスタとからなり、上記第1、第3のMOSトランジ
スタの接続点および第2、第4のMOSトランジスタの
接続点から相補的なセンス出力を取り出すビット線電位
モニター型センスアンプ、および、一端が前記第1の電
位に接続され、ゲートと他端とが接続された第1導電型
の第6のMOSトランジスタと、上記第6のMOSトラ
ンジスタの他端に一端が接続され、ゲートに前記ビット
線参照電位発生回路からビット線基準電位が制御電圧入
力として供給される第2導電型の第7のMOSトランジ
スタと、上記第7のMOSトランジスタの他端と前記第
2の電位との間に接続され、ゲートが前記第1の電位に
接続された第2導電型の第8のMOS)−ランジスタと
からなり、上記第6のMOSトランジスタの他端の電位
を前記ビット線電位モニター型センスアンプの第1、第
2のMOSトランジスタの各ゲートに供給するセンスア
ンプ参照電位発生回路、および、第1導電型の第9のM
OSトランジスタからなり、それぞれゲートに前記ビッ
ト線参照電位発生回路からビット線参照電位が制御電圧
入力として供給されるビット線電位微調回路、および、
一端とゲートとが前記第1の電位に接続された第2導電
型の第10のMOSトランジスタと、この第10のMO
Sトランジスタの他端に一端が接続され、ゲートと他端
とが接続された第1導電型の第11のMOSトランジス
タと、この第11のMOSトランジスタの他端と前記第
2の電位との間に接続され、ゲートが前記第1の電位に
接続された第2導電型の第12のMOSトランジスタと
からなり、上記第11のMOSトランジスタの一端の電
位を前記ビット線基準電位として出力し、上記第11の
MOSトランジスタの他端の電位を前記ビット線参照電
位として出力するビット線参照電位発生回路とを具備す
ることを特徴とする。
(作 用)
ビット線の電位が前記ビット線基準電位よりも上昇して
しまった時には、ビット線電位微調回路のオン電流が大
きくなり、上記ビット線の電位を上記ビット線基準電位
に戻すように放電し、ビット線電位の初期値を一定値に
保つようになる。
しまった時には、ビット線電位微調回路のオン電流が大
きくなり、上記ビット線の電位を上記ビット線基準電位
に戻すように放電し、ビット線電位の初期値を一定値に
保つようになる。
従って、各ビット線の電位の初期値と上記ビット線基準
電位とは常に正しく相関がとれていることになり、この
ビット線基準電位により感度が制御されるビット線電位
モニター型センスアンプは感度のよい動作点で動作する
ことになる。
電位とは常に正しく相関がとれていることになり、この
ビット線基準電位により感度が制御されるビット線電位
モニター型センスアンプは感度のよい動作点で動作する
ことになる。
(丈施例)
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第1図は、本発明のセンスアンプ回路の基本構成を示し
ており、BLおよびBLは半導体メモリにおけるメモリ
セルアレイの相補的な対をなすビット線、61は感度制
御可能なビット線電位モニター型センスアンプ、62は
センスアンプ参照電位発生回路、]1・・・はビット線
電位微調回路、12はビット線参照電位発生回路、80
はビット線負荷回路である。
ており、BLおよびBLは半導体メモリにおけるメモリ
セルアレイの相補的な対をなすビット線、61は感度制
御可能なビット線電位モニター型センスアンプ、62は
センスアンプ参照電位発生回路、]1・・・はビット線
電位微調回路、12はビット線参照電位発生回路、80
はビット線負荷回路である。
上記ビット線電位モニター型センスアンプ61およびセ
ンスアンプ参照電位発生回路62は、それぞれ第6図を
参照して前述したような構成であり、上記ビット線負前
回路80は第8図を参照して前述したような構成である
。
ンスアンプ参照電位発生回路62は、それぞれ第6図を
参照して前述したような構成であり、上記ビット線負前
回路80は第8図を参照して前述したような構成である
。
上記ビット線電位微調回路11・・・は、各ビット線対
と第2の電位(本例ではV 5sZts位、接地電位)
との間に接続され、制御電圧入力に応じてビット線電位
を微5!整し、ビット線電位の初期値を一定に保つもの
である。このビット線電位微調回路11・・・は、第1
導電型(本例ではPチャネル型)の第9のMOSトラン
ジスタP9からなり、それぞれゲートにビット線参照電
位発生口路12からビット線参照電位Nが制御電圧入力
として供給されるようになっている。
と第2の電位(本例ではV 5sZts位、接地電位)
との間に接続され、制御電圧入力に応じてビット線電位
を微5!整し、ビット線電位の初期値を一定に保つもの
である。このビット線電位微調回路11・・・は、第1
導電型(本例ではPチャネル型)の第9のMOSトラン
ジスタP9からなり、それぞれゲートにビット線参照電
位発生口路12からビット線参照電位Nが制御電圧入力
として供給されるようになっている。
上記ビット線参照電位発生回路12は、ビット線電位を
反映したビット線基準電位Mおよびビット線参照電位N
を生成するものであり、ビット線基準電位Mを前記セン
スアンプ参照電位発生回路62に制御入力として供給し
、ビット線参照電位Nを前記ビットfjj電位微調回路
11・・・に供給している。このビット線参照電位発生
回路12は、ドレイン・ゲートが第1の電位(本例では
V cc?!S源電位)心電位された第2導電型(本例
ではNチャネル型)の第10のMOSトランジスタNI
Oと、この第10のMOSトランジスタNIOのソース
にソースが接続され、ゲート・ドレインが接続されたP
チャネル型の第11のMOSトランジスタpHと、この
第11のMOSトランジスタpHのドレインと前記VS
S電位との間に接続され、ゲートが前記V cc?a位
に接続されたNチャネル型の第12のMOSトランジス
タN12とからなり、上記第11のMOSトランジスタ
P11のソースの電位を前記ビット線基準電位Mとして
出力し、上記第11のMOSトランジスタP11のドレ
インの電位を前記ビット線参照電位Nとして出力してい
る。
反映したビット線基準電位Mおよびビット線参照電位N
を生成するものであり、ビット線基準電位Mを前記セン
スアンプ参照電位発生回路62に制御入力として供給し
、ビット線参照電位Nを前記ビットfjj電位微調回路
11・・・に供給している。このビット線参照電位発生
回路12は、ドレイン・ゲートが第1の電位(本例では
V cc?!S源電位)心電位された第2導電型(本例
ではNチャネル型)の第10のMOSトランジスタNI
Oと、この第10のMOSトランジスタNIOのソース
にソースが接続され、ゲート・ドレインが接続されたP
チャネル型の第11のMOSトランジスタpHと、この
第11のMOSトランジスタpHのドレインと前記VS
S電位との間に接続され、ゲートが前記V cc?a位
に接続されたNチャネル型の第12のMOSトランジス
タN12とからなり、上記第11のMOSトランジスタ
P11のソースの電位を前記ビット線基準電位Mとして
出力し、上記第11のMOSトランジスタP11のドレ
インの電位を前記ビット線参照電位Nとして出力してい
る。
ここで、上記第11のMOSトランジスタpHは、第1
0のMOSトランジスタN10や第12のMOSトラン
ジスタN12と比べて駆動能力が非常に小さくなるよう
に設:iされている。
0のMOSトランジスタN10や第12のMOSトラン
ジスタN12と比べて駆動能力が非常に小さくなるよう
に設:iされている。
また、第10のMOSトランジスタN10や第12のM
OSトランジスタN12のそれぞれのゲート・ソース間
電圧は、それぞれのトランジスタがオンする閾値電圧と
ほぼ同程度になっている。これにより、第11のMOS
トランジスタpHのソースの電位(ビット線基準電位M
)はVcc−Vthとなっており、第11のMOSトラ
ンジスタpHのドレインの電位(ビット線参照電位N)
と上記ビット線基準電位Mとは相関がとれている。
OSトランジスタN12のそれぞれのゲート・ソース間
電圧は、それぞれのトランジスタがオンする閾値電圧と
ほぼ同程度になっている。これにより、第11のMOS
トランジスタpHのソースの電位(ビット線基準電位M
)はVcc−Vthとなっており、第11のMOSトラ
ンジスタpHのドレインの電位(ビット線参照電位N)
と上記ビット線基準電位Mとは相関がとれている。
次に、上記構成のセンスアンプ回路の動作を説明する。
定常状態では、ビット線電位微調回路11・・・の第9
のMOSトランジスタP9には、ビット線負荷回路80
のビット線負荷用トランジスタNLのリーク電流よりは
大きいが、消費電力としては無視し得る程度の微小電流
(く1μA)が流れるように設計されている。これによ
り、ビット線のオーバープリチャージが防止される。
のMOSトランジスタP9には、ビット線負荷回路80
のビット線負荷用トランジスタNLのリーク電流よりは
大きいが、消費電力としては無視し得る程度の微小電流
(く1μA)が流れるように設計されている。これによ
り、ビット線のオーバープリチャージが防止される。
いま、何らかの原因により、ビット線の電位が初期値V
BLOよりも上昇してしまった時には、ビット線電位微
調回路11・・・の第9のMOSトランジスタP9のオ
ン電流が大きくなり、上記ビット線の電位を上記初期値
VIILOに戻すように放電し、ビット線電位の初期値
V 810を一定値に保つようになる。
BLOよりも上昇してしまった時には、ビット線電位微
調回路11・・・の第9のMOSトランジスタP9のオ
ン電流が大きくなり、上記ビット線の電位を上記初期値
VIILOに戻すように放電し、ビット線電位の初期値
V 810を一定値に保つようになる。
従って、各ビット線の電位の初期値VB、oと上記ビッ
ト線基準電位Mとは常に正しく相関がとれていることに
なり、このビット線基準電位Mにより感度が制御される
ビット線電位モニター型センスアンプ61は感度のよい
動作点に設定されることになる。この場合、第1図中に
示したビット線参照電位発生回路12の構成によれば、
第2図に示すように、ビット線基準電位Mの値は実際の
各ビット線の電位の初期値レベルよりも若干紙くなり、
この値はメモリセルデータの読出し■lに電位差が生じ
るビット線対の各ビット線電位の中間あたりになるので
、このビット線基準電位Mにより感度が制御されるビッ
ト線電位モニター型センスアンプ61は最適感度点で動
作するようになる。
ト線基準電位Mとは常に正しく相関がとれていることに
なり、このビット線基準電位Mにより感度が制御される
ビット線電位モニター型センスアンプ61は感度のよい
動作点に設定されることになる。この場合、第1図中に
示したビット線参照電位発生回路12の構成によれば、
第2図に示すように、ビット線基準電位Mの値は実際の
各ビット線の電位の初期値レベルよりも若干紙くなり、
この値はメモリセルデータの読出し■lに電位差が生じ
るビット線対の各ビット線電位の中間あたりになるので
、このビット線基準電位Mにより感度が制御されるビッ
ト線電位モニター型センスアンプ61は最適感度点で動
作するようになる。
第3図は、ビット線対に例えば0,2vの電位差が生じ
るものとした場合に、ビット線電位の初期値レベルが変
化した時にビット線電位モニター型センスアンプ61の
出力(S、S)感度が変化する様子についてシミュレー
ション波形を示している。
るものとした場合に、ビット線電位の初期値レベルが変
化した時にビット線電位モニター型センスアンプ61の
出力(S、S)感度が変化する様子についてシミュレー
ション波形を示している。
第4図は、第1図のセンスアンプ回路が使用された複数
ビット構成のSRAMの一部を示しており、(BLI、
BLI)、(BL2、BL2)・・・はメモリセルアレ
イにおけるビット線対、80・・・は第1図に示したよ
うなビット線負荷回路、61・・・はそれぞれ第1図に
示したようなビット線電位モニター型センスアンプであ
り、複数のビット線対に対応して1つ設けられているが
、図示の簡略化のために、1対のビット線に対応して1
つ設けられている状態を示している。この場合、上記複
数のビット線対にそれぞれ接続されているカラム選択ト
ランジスタ対(図示せず)のうちの選択されたカラム選
択トランジスタ対を介して上記複数のビット線対のうち
の1つのビット線対に1つのビット線電位モニター型セ
ンスアンプ61が接続される。62は第1図に示したよ
うなセンスアンプ参照電位発生回路であり、1つのセン
スアンプ参照電位発生回路62により複数のビット線電
位モニター型センスアンプ61・・・を制御している。
ビット構成のSRAMの一部を示しており、(BLI、
BLI)、(BL2、BL2)・・・はメモリセルアレ
イにおけるビット線対、80・・・は第1図に示したよ
うなビット線負荷回路、61・・・はそれぞれ第1図に
示したようなビット線電位モニター型センスアンプであ
り、複数のビット線対に対応して1つ設けられているが
、図示の簡略化のために、1対のビット線に対応して1
つ設けられている状態を示している。この場合、上記複
数のビット線対にそれぞれ接続されているカラム選択ト
ランジスタ対(図示せず)のうちの選択されたカラム選
択トランジスタ対を介して上記複数のビット線対のうち
の1つのビット線対に1つのビット線電位モニター型セ
ンスアンプ61が接続される。62は第1図に示したよ
うなセンスアンプ参照電位発生回路であり、1つのセン
スアンプ参照電位発生回路62により複数のビット線電
位モニター型センスアンプ61・・・を制御している。
11・・・は第1図に示したようなビット線電位微調回
路であり、それぞれゲートに1つのビット線参照電位発
生回路12からビット線参照電位りが制御電圧入力とし
て共通に供給されるようになっている。12は第1図に
示したようなビット線参照電位発生回路であり、1つの
ビット線参照電位発生回路12からビット線基準電位M
を前記センスアンプ参照電位発生回路62に制御人力と
して供給し、ビット線参照電位Nを前記ビット線電位微
調回路11・・・に共通に供給している。
路であり、それぞれゲートに1つのビット線参照電位発
生回路12からビット線参照電位りが制御電圧入力とし
て共通に供給されるようになっている。12は第1図に
示したようなビット線参照電位発生回路であり、1つの
ビット線参照電位発生回路12からビット線基準電位M
を前記センスアンプ参照電位発生回路62に制御人力と
して供給し、ビット線参照電位Nを前記ビット線電位微
調回路11・・・に共通に供給している。
上記実施例のセンスアンプ回路によれば、1つのビット
線参照電位発生回路12からビット線基準電位Mをセン
スアンプ参照電位発生回路62に制御人力として供給し
、上記ビット線基準電位Mと相関がとれているビット線
参照電位Nをビット線電位微調回路11・・・に共通に
供給しているので、上記ビット線参照電位Nにより各ビ
ット線対のビット線電位の初期値をそれぞれ一定値に揃
えることが可能になり、各ビット線の電位の初期値v8
Loと宿に正しく相関がとれているビット線基準電位M
により各ビット線電位モニター型センスアンプ61・・
・の感度をよく保つことが可能になる。
線参照電位発生回路12からビット線基準電位Mをセン
スアンプ参照電位発生回路62に制御人力として供給し
、上記ビット線基準電位Mと相関がとれているビット線
参照電位Nをビット線電位微調回路11・・・に共通に
供給しているので、上記ビット線参照電位Nにより各ビ
ット線対のビット線電位の初期値をそれぞれ一定値に揃
えることが可能になり、各ビット線の電位の初期値v8
Loと宿に正しく相関がとれているビット線基準電位M
により各ビット線電位モニター型センスアンプ61・・
・の感度をよく保つことが可能になる。
[発明の効果]
上述したように本発明のセンスアンプ回路によれば、セ
ンスアンプ参照電位発生回路のMOSトランジスタのゲ
ートにビット線電位の初期値を正確に反映した電圧を供
給することが可能になり、このビット線電位の初期値を
正確に反映した1つの電圧により多数のビット線の初期
値レベルを代表させることが可能になる。従って、感度
がよく、出力振幅が大きく、2つの差動出力が取り出す
ことができ、ビット線電位の初期値の変動に対しても感
度範囲が広く、しかも、小面積化、低消費電力化が容易
になるセンスアンプ回路を実現することができる。
ンスアンプ参照電位発生回路のMOSトランジスタのゲ
ートにビット線電位の初期値を正確に反映した電圧を供
給することが可能になり、このビット線電位の初期値を
正確に反映した1つの電圧により多数のビット線の初期
値レベルを代表させることが可能になる。従って、感度
がよく、出力振幅が大きく、2つの差動出力が取り出す
ことができ、ビット線電位の初期値の変動に対しても感
度範囲が広く、しかも、小面積化、低消費電力化が容易
になるセンスアンプ回路を実現することができる。
第1図は本発明のセンスアンプ回路の基本構成を示を示
す回路図、第2図は第1図の回路の動作波形を示す図、
第3図は第1図の回路においてビット線電位の初期値レ
ベルが変化した時のビット線電位モニター型センスアン
プの出力感度が変化する様子を示すシミュレーション波
形図、第4図は本発明のセンスアンプ回路の一実施例が
使用されたSRAMの一部を示す回路図、第5図は従来
のSRAMで使用されるカレントミラー型のセンスアン
プ回路を示す回路図、第6図は現在提案されているセン
スアンプ回路を示す回路図、第7図は第6図のセンスア
ンプ回路を使用した複数ビット構成のSRAMの一部を
示す回路図、第8図は第7図のSRAMにおけるビット
線負荷回路を示す回路図、第9図は第7図のSRAMに
おけるビット線のオーバープリチャージの様子を示す図
、第10図は第6図のセンスアンプ回路におけるセンス
アンプ参照電位発生回路の第7のMOSトランジスタの
ゲートに一定電圧を入力した場合にビット線電位の初期
値レベルが変化した時のビット線電位モニター型センス
アンプの出力感度が変化する様子を示す波形図である。 (BLlBL)、(BLI、BLl)、(BL2、BL
2)、(BLa、BLa)、(BLbSBLb)・・・
ビット線対、Pl、P2、P6、P9、pH・・・Pチ
ャネル型のMOSトランジスタ、N3、N4、N5、N
7、N8、NIO,N12、NL・・・Nチャネル型の
MOSトランジスタ、11・・・ビット線本位微調回路
、12・・・ビット線参照電位発生回路、61・・・ビ
ット線電位モニター型センスアンプ、62・・・センス
アンプ参照電位発生回路、80・・・ビット線負荷回路
。
す回路図、第2図は第1図の回路の動作波形を示す図、
第3図は第1図の回路においてビット線電位の初期値レ
ベルが変化した時のビット線電位モニター型センスアン
プの出力感度が変化する様子を示すシミュレーション波
形図、第4図は本発明のセンスアンプ回路の一実施例が
使用されたSRAMの一部を示す回路図、第5図は従来
のSRAMで使用されるカレントミラー型のセンスアン
プ回路を示す回路図、第6図は現在提案されているセン
スアンプ回路を示す回路図、第7図は第6図のセンスア
ンプ回路を使用した複数ビット構成のSRAMの一部を
示す回路図、第8図は第7図のSRAMにおけるビット
線負荷回路を示す回路図、第9図は第7図のSRAMに
おけるビット線のオーバープリチャージの様子を示す図
、第10図は第6図のセンスアンプ回路におけるセンス
アンプ参照電位発生回路の第7のMOSトランジスタの
ゲートに一定電圧を入力した場合にビット線電位の初期
値レベルが変化した時のビット線電位モニター型センス
アンプの出力感度が変化する様子を示す波形図である。 (BLlBL)、(BLI、BLl)、(BL2、BL
2)、(BLa、BLa)、(BLbSBLb)・・・
ビット線対、Pl、P2、P6、P9、pH・・・Pチ
ャネル型のMOSトランジスタ、N3、N4、N5、N
7、N8、NIO,N12、NL・・・Nチャネル型の
MOSトランジスタ、11・・・ビット線本位微調回路
、12・・・ビット線参照電位発生回路、61・・・ビ
ット線電位モニター型センスアンプ、62・・・センス
アンプ参照電位発生回路、80・・・ビット線負荷回路
。
Claims (4)
- (1)それぞれの一端が第1の電位に接続され、ゲート
が共通接続された第1導電型の第1、第2のMOSトラ
ンジスタと、上記第1、第2のMOSトランジスタそれ
ぞれの他端にそれぞれの一端が接続され、それぞれのゲ
ートにビット線対の各ビット線電圧が供給され、それぞ
れの他端は共通接続された第2導電型の第3、第4のM
OSトランジスタと、上記第3、第4のMOSトランジ
スタの共通接続点と第2の電位との間に接続された第2
導電型の第5のMOSトランジスタとからなり、上記第
1、第3のMOSトランジスタの接続点および第2、第
4のMOSトランジスタの接続点から相補的なセンス出
力を取り出すビット線電位モニター型センスアンプ、 および、一端が前記第1の電位に接続され、ゲートと他
端とが接続された第1導電型の第6のMOSトランジス
タと、上記第6のMOSトランジスタの他端に一端が接
続され、ゲートに前記ビット線参照電位発生回路からビ
ット線基準電位が制御電圧入力として供給される第2導
電型の第7のMOSトランジスタと、上記第7のMOS
トランジスタの他端と前記第2の電位との間に接続され
、ゲートが前記第1の電位に接続された第2導電型の第
8のMOSトランジスタとからなり、上記第6のMOS
トランジスタの他端の電位を前記ビット線電位モニター
型センスアンプの第1、第2のMOSトランジスタの各
ゲートに供給するセンスアンプ参照電位発生回路、 および、第1導電型の第9のMOSトランジスタからな
り、それぞれゲートに前記ビット線参照電位発生回路か
らビット線参照電位が制御電圧入力として供給されるビ
ット線電位微調回路、および、一端とゲートとが前記第
1の電位に接続された第2導電型の第10のMOSトラ
ンジスタと、この第10のMOSトランジスタの他端に
一端が接続され、ゲートと他端とが接続された第1導電
型の第11のMOSトランジスタと、この第11のMO
Sトランジスタの他端と前記第2の電位との間に接続さ
れ、ゲートが前記第1の電位に接続された第2導電型の
第12のMOSトランジスタとからなり、上記第11の
MOSトランジスタの一端の電位を前記ビット線基準電
位として出力し、上記第11のMOSトランジスタの他
端の電位を前記ビット線参照電位として出力するビット
線参照電位発生回路 を具備することを特徴とするセンスアンプ回路。 - (2)メモリセルアレイにおける各ビット線対と第1の
電位との間に接続されたビット線負荷回路とを具備する
複数ビット構成のスタティック型ランダムアクセスメモ
リのセンスアンプ回路において、 複数のビット線対に対応して1つ設けられ、上記各ビッ
ト線対のうちの選択された1つのビット線対に接続され
る感度制御可能なビット線電位モニター型センスアンプ
と、 制御電圧入力に基ずいてビット線電位を反映したセンス
アンプ参照電位を発生して上記ビット線電位モニター型
センスアンプに感度制御電圧として供給するセンスアン
プ参照電位発生回路と、前記各ビット線対と第2の電位
との間にそれぞれ接続され、制御電圧入力に応じてビッ
ト線電位を微調整し、ビット線電位の初期値を一定に保
つビット線電位微調回路と、 ビット線電位を反映した所定の電位を生成し、この電位
を前記ビット線電位微調回路の制御電圧入力として供給
すると共に前記センスアンプ参照電位発生回路の制御電
圧入力として供給するビット線参照電位発生回路 とを具備することを特徴とするセンスアンプ回路。 - (3)1つのビット線参照電位発生回路により複数の前
記ビット線電位微調回路を制御し、1つのセンスアンプ
参照電位発生回路により複数の前記ビット線電位モニタ
ー型センスアンプを制御することを特徴とする請求項2
記載のセンスアンプ回路。 - (4)前記ビット線電位モニター型センスアンプ、前記
センス、アンプ参照電位発生回路、前記ビット線電位微
調回路および前記ビット線参照電位発生回路として、前
記請求項1記載のビット線電位モニター型センスアンプ
、前記センスアンプ参照電位発生回路、前記ビット線電
位微調回路および前記ビット線参照電位発生回路が用い
られていることを特徴とする請求項2または3記載のセ
ンスアンプ回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320611A JPH03183098A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | センスアンプ回路 |
| US07/619,418 US5136545A (en) | 1989-12-12 | 1990-11-29 | Semiconductor memory device having a sensitivity controllable sense amplifier circuit |
| KR1019900020381A KR940001494B1 (ko) | 1989-12-12 | 1990-12-12 | 감도조정이 가능한 감지증폭기를 갖춘 반도체메모리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320611A JPH03183098A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | センスアンプ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183098A true JPH03183098A (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=18123339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1320611A Pending JPH03183098A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | センスアンプ回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5136545A (ja) |
| JP (1) | JPH03183098A (ja) |
| KR (1) | KR940001494B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5361232A (en) * | 1992-11-18 | 1994-11-01 | Unisys Corporation | CMOS static RAM testability |
| US5511164A (en) | 1995-03-01 | 1996-04-23 | Unisys Corporation | Method and apparatus for determining the source and nature of an error within a computer system |
| US6999372B2 (en) * | 2003-03-18 | 2006-02-14 | Sun Microsystems, Inc. | Multi-ported memory cell |
| US6885610B2 (en) * | 2003-04-11 | 2005-04-26 | Sun Microsystems, Inc. | Programmable delay for self-timed-margin |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6299981A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-09 | Hitachi Vlsi Eng Corp | スタテイツクram |
| JPH01130619A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-23 | Toshiba Corp | センスアンプ回路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5045726A (en) * | 1990-05-16 | 1991-09-03 | North American Philips Corporation | Low power programming circuit for user programmable digital logic array |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1320611A patent/JPH03183098A/ja active Pending
-
1990
- 1990-11-29 US US07/619,418 patent/US5136545A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-12 KR KR1019900020381A patent/KR940001494B1/ko not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6299981A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-09 | Hitachi Vlsi Eng Corp | スタテイツクram |
| JPH01130619A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-23 | Toshiba Corp | センスアンプ回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940001494B1 (ko) | 1994-02-23 |
| US5136545A (en) | 1992-08-04 |
| KR910013278A (ko) | 1991-08-08 |
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