JPH04259986A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH04259986A
JPH04259986A JP3021189A JP2118991A JPH04259986A JP H04259986 A JPH04259986 A JP H04259986A JP 3021189 A JP3021189 A JP 3021189A JP 2118991 A JP2118991 A JP 2118991A JP H04259986 A JPH04259986 A JP H04259986A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
ring oscillator
external power
voltage
vcc
Prior art date
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Pending
Application number
JP3021189A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Kato
好治 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu VLSI Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu VLSI Ltd
Priority to JP3021189A priority Critical patent/JPH04259986A/ja
Publication of JPH04259986A publication Critical patent/JPH04259986A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はDRAMに必要な記憶
保持動作の周期を設定する周期設定回路に関するもので
ある。近年のDRAMでは外部からのクロック信号を必
要とすることなく、内部回路で記憶保持動作の周期を設
定するセルフ−リフレッシュモードを備えている。この
セルフ−リフレッシュモードでは記憶保持動作の周期を
電源電圧あるいは周囲温度等に関わらず一定とするか、
あるいは記憶セルのデータ保持能力が高い場合すなわち
電源電圧が高い場合には記憶保持動作の周期を長くする
とともに、記憶セルのデータ保持能力が低い場合すなわ
ち電源電圧が低い場合には記憶保持動作の周期を短くす
る必要がある。
【0002】
【従来の技術】セルフ−リフレッシュモードを備えた従
来のDRAMにおける記憶保持動作の周期設定回路を図
6に従って説明すると、奇数段のインバータ回路1を直
列に接続して構成したリングオシレータ2は外部電源V
ccの供給に基づいて所定の周波数で発振し、そのリン
グオシレータ2の出力信号は例えばnビットのカウンタ
3に出力される。そして、カウンタ3はリングオシレー
タ2から出力されるパルス信号をカウントし、所定数の
パルス信号をカウントすると記憶保持動作を行うための
動作制御信号ΦR を出力し、その動作制御信号ΦR 
に基づいて多数の記憶セルの格納データが順次リフレッ
シュされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような周期設定
回路では外部電源Vccの電圧変動に基づいてその発振
周波数が変化し、図7に示すように同電源電圧が上昇し
た場合には発振周波数が上がり、低下した場合には発振
周波数が下がる。この結果、外部電源Vccの電圧が上
昇すると前記記憶保持動作の周期は短くなり、外部電源
Vccの電圧が下降すると記憶保持動作の周期は長くな
る。
【0004】一方、外部電源Vccが高い状態で各記憶
セルにデータが書き込まれると、各記憶セルにおいてデ
ータ保持能力が向上するため記憶保持動作の周期は長く
てもよく、外部電源Vccが低い状態で各記憶セルにデ
ータが書き込まれると、各記憶セルにおいてデータ保持
能力が低下するため記憶保持動作の周期を短くする必要
がある。
【0005】従って、上記のような周期設定回路では特
定の外部電源電圧で設定された記憶保持動作の周期に対
し外部電源Vccの電源電圧が低下して記憶保持動作の
周期を短くする必要があるときには反対にその周期が長
くなり、外部電源Vccの電源電圧が上昇して記憶保持
動作の周期が長くてもよい場合にはその周期が反対に短
くなってしまうという問題点がある。
【0006】この発明の目的は、外部電源の変動にとも
なう記憶セルのデータ保持能力の変動に対応した記憶保
持動作の周期を自動的に設定し得る周期設定回路を備え
た半導体記憶装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1は第一及び第三の発
明の原理説明図である。すなわち、第一の発明では外部
電源Vccの電圧変動に対し逆方向に変動するリングオ
シレータ電源Vosc を電源回路5から前記リングオ
シレータ2に供給し、そのリングオシレータ電源Vos
c により発振するリングオシレータ2の発振周波数に
基づく周期で記憶セルに対し記憶保持動作を行う。
【0008】また、図2に示す第二の発明ではしきい値
の異なる複数のトランジスタTr1〜Tr4のゲートに
前記外部電源Vccの変動にともなって変動する基準電
圧VF を入力し、該基準電圧VF の変動にともなっ
て順次オン・オフ動作する該トランジスタTr1〜Tr
4の動作に基づいて該外部電源Vccと前記リングオシ
レータ2との間に並列に接続された抵抗R7〜R11の
合成抵抗値を変更することにより該外部電源Vccの電
圧変動に対し逆方向に変動する前記リングオシレータ電
源Vosc を形成する電源回路5を構成した。
【0009】また、第三の発明では前記外部電源Vcc
の電圧変動に関わらず一定の前記リングオシレータ電源
Vosc を電源回路5から前記リングオシレータ2に
供給し、該リングオシレータ電源Vosc により発振
するリングオシレータ2の発振周波数に基づく周期で記
憶セルに対し記憶保持動作を行う。
【0010】
【作用】第一の発明では、外部電源Vccの電圧が上昇
して記憶セルのデータ保持能力が高くなるとリングオシ
レータ2の発振周波数が低下して記憶保持動作の周期は
長くなり、外部電源Vccの電圧が下降して記憶セルの
データ保持能力が低くなるとリングオシレータ2の発振
周波数が上昇して記憶保持動作の周期は短くなる。
【0011】また、第三の発明では外部電源Vccの変
動に関わらずリングオシレータ2の発振周波数は一定と
なって記憶保持動作の周期は一定となる。
【0012】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図2
及び図3に従って説明する。なお、前記従来例と同一構
成部分は同一符号を付してその説明を省略する。この実
施例の周期設定回路は図2に示すように例えば4つのN
チャネルMOSトランジスタTr1〜Tr4のドレイン
にはそれぞれ抵抗R1〜R4を介して外部電源Vccが
供給され、ソースはグランドGに接続されている。そし
て、各トランジスタTr1〜Tr4のしきい値Vth1
 〜Vth4 はVth1 <Vth2 <Vth3 
<Vth4 の関係となるように設定されている。
【0013】各トランジスタTr1〜Tr4のゲートに
は抵抗R5を介して外部電源Vccが供給されるととも
に抵抗R6を介してグランドGに接続されている。従っ
て、トランジスタTr1〜Tr4のゲートには外部電源
Vccを抵抗R5,R6で分圧した基準電圧VF が入
力されている。 各トランジスタTr1〜Tr4のドレインはそれぞれイ
ンバータ回路4を介してPチャネルMOSトランジスタ
Tr5〜Tr8のゲートに接続され、各トランジスタT
r5〜Tr8のソースにはそれぞれ抵抗R7〜R10を
介して外部電源Vccが供給され、ドレインはリングオ
シレータ2を構成する各インバータ回路1の電源端子に
接続されてリングオシレータ電源Vosc を供給して
いる。また、トランジスタTr5〜Tr8及び抵抗R7
〜R10に対し並列に抵抗R11が接続されている。そ
して、リングオシレータ2の出力信号は前記カウンタ3
に出力されている。
【0014】さて、上記のような構成では外部電源Vc
cに基づく基準電圧VF が各トランジスタTr1〜T
r4のしきい値Vth1 〜Vth4 より低いと、各
トランジスタTr1〜Tr4はオフされてインバータ回
路4はLレベルの信号を出力するため、トランジスタT
r5〜Tr8がオンされる。従って、抵抗R7〜R11
の合成抵抗に基づいてリングオシレータ2に外部電源V
ccより低い電圧のリングオシレータ電源Vosc が
供給される。
【0015】一方、図3に示すように外部電源Vccの
電圧の上昇にともなって基準電圧VF が上昇してトラ
ンジスタTr1〜Tr4のしきい値Vth1 〜Vth
4 を超えると、各トランジスタTr1〜Tr4は基準
電圧VF の上昇にともなって順次オンされ、これにと
もなってトランジスタTr5〜Tr8が順次オフされて
抵抗R7〜R10とリングオシレータ2の接続は順次切
断されるため、抵抗R7〜R11の合成抵抗は順次増大
する。この結果、リングオシレータ電源Vosc は外
部電源Vccの電圧上昇にともなって下降するため、リ
ングオシレータ2の発振周波数が低下する。
【0016】従って、この周期設定回路では外部電源V
ccの変動に基づいて基準電圧VF がトランジスタT
r1〜Tr4のしきい値Vth1 〜Vth4 を含む
範囲で変動すると、外部電源Vccの電圧上昇にともな
ってリングオシレータ2の発振周波数が4段階に低下し
て記憶保持動作のための周期を4段階で長くすることが
でき、反対に外部電源Vccの電圧下降にともなってリ
ングオシレータ2の発振周波数が4段階に上昇して記憶
保持動作のための周期を4段階で短くすることができる
。この結果、常に記憶セルのデータ保持能力に見合った
記憶保持動作周期を自動的に設定することができる。
【0017】次に、この発明を具体化した第二の実施例
を図4に従って説明する。この実施例は外部電源Vcc
を定電圧電源回路5により定電圧化してリングオシレー
タ2にリングオシレータ電源Vosc として供給した
ものであり、定電圧電源回路5は公知の定電圧回路で構
成する。このような構成により図5に示すように外部電
源Vccの電圧が上昇してもリングオシレータ電源Vo
sc は一定となるため、記憶保持動作の周期は一定に
保つことができる。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は外部電
源の電圧変動にともなう記憶セルのデータ保持能力の変
動に対応した記憶保持動作の周期を自動的に設定し得る
半導体記憶装置を提供することができる優れた効果を発
揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の第一の実施例を示す回路図である。
【図3】第一の実施例の動作特性を示す特性図である。
【図4】本発明の第二の実施例を示す回路図である。
【図5】第二の実施例の動作特性を示す特性図である。
【図6】従来例を示す回路図である。
【図7】従来例の動作特性を示す特性図である。
【符号の説明】
2    リングオシレータ 5    電源回路 Vcc  外部電源 Vosc リングオシレータ電源 VF   基準電圧 Tr1〜Tr4  トランジスタ R7〜R11  抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電源を供給することにより発振するリ
    ングオシレータ(2)の発振周波数に基づく周期で記憶
    セルに対し記憶保持動作を行う半導体記憶装置であって
    、外部電源(Vcc)の電圧変動に対し逆方向に変動す
    るリングオシレータ電源(Vosc )を電源回路(5
    )から前記リングオシレータ(2)に供給したことを特
    徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】  前記電源回路(5)はしきい値の異な
    る複数のトランジスタ(Tr1〜Tr4)のゲートに前
    記外部電源(Vcc)の変動にともなって変動する基準
    電圧(VF )を入力し、該基準電圧(VF )の変動
    にともなって順次オン・オフ動作する該トランジスタ(
    Tr1〜Tr4)により該外部電源(Vcc)と前記リ
    ングオシレータ(2)との間に並列に接続された抵抗(
    R7〜R11)の合成抵抗値を変更することにより該外
    部電源(Vcc)の電圧変動に対し逆方向に変動する前
    記リングオシレータ電源(Vosc )を形成する請求
    項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】  電源を供給することにより発振する前
    記リングオシレータ(2)の発振周波数に基づく周期で
    記憶セルに対し記憶保持動作を行う半導体記憶装置であ
    って、前記外部電源(Vcc)の電圧変動に関わらず一
    定の前記リングオシレータ電源(Vosc )を電源回
    路(5)から前記リングオシレータ(2)に供給したこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
JP3021189A 1991-02-14 1991-02-14 半導体記憶装置 Pending JPH04259986A (ja)

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Effective date: 19991214