JPH0548027A - Static ram - Google Patents
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- JPH0548027A JPH0548027A JP3224635A JP22463591A JPH0548027A JP H0548027 A JPH0548027 A JP H0548027A JP 3224635 A JP3224635 A JP 3224635A JP 22463591 A JP22463591 A JP 22463591A JP H0548027 A JPH0548027 A JP H0548027A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低電源電圧時における電源電流の増大を防止
したスタティック型RAMを提供する。
【構成】 ECLレベルからCMOSレベルに変換する
レベル変換回路を備えたスタティック型RAMに電圧検
出回路を内蔵させて電源電圧が絶対値的に所定電圧以下
のときにワード線を強制的に非選択レベルにさせる制御
信号を形成する。
【効果】 レベル変換回路が正常な動作が行えないとき
にワード線が非選択状態にされるから、このような低電
圧における電源電流の増大を防止できる。
(57) [Summary] [Object] To provide a static RAM in which an increase in power supply current at a low power supply voltage is prevented. [Structure] A voltage detection circuit is incorporated in a static RAM having a level conversion circuit for converting from an ECL level to a CMOS level, and a word line is forcibly deselected when the power supply voltage is below a predetermined voltage in absolute value. A control signal that causes the control signal to be generated. [Effect] Since the word line is brought into a non-selected state when the level conversion circuit cannot operate normally, it is possible to prevent such an increase in power supply current at a low voltage.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、スタティック型RA
M(ランダム・アクセス・メモリ)に関し、例えばEC
L(エミッタ・カップルド・ロジック)と互換性を持つ
入出力インターフェイスを備えてものに利用して有効な
技術に関するものである。This invention relates to a static type RA
Regarding M (random access memory), for example, EC
The present invention relates to a technique effectively used by having an input / output interface compatible with L (emitter coupled logic).
【0002】[0002]
【従来の技術】バイポーラ型トランジスタとCMOS
(相補型MOS)を複合した論理ゲートやドライバ、セ
ンスアンプなどを駆使した高速・大容量のスタティック
型RAMがある。このようなスタティック型RAMに関
しては、例えば1986年3月10日付『日経エレクト
ロニクス』頁199〜頁209がある。2. Description of the Related Art Bipolar transistor and CMOS
There is a high-speed, large-capacity static RAM that makes full use of logic gates, drivers, and sense amplifiers that combine (complementary MOS). Regarding such a static RAM, there is, for example, “Nikkei Electronics” pages 199 to 209 dated March 10, 1986.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のスタティック型
RAMのうち、ECLと互換性を持つものでは、ECL
レベルのような小振幅の入力信号をCMOSレベルのよ
うな大きな信号レベルに変換するレベル変換回路が用い
られる。このレベル変換回路は、上記のような信号レベ
ルの増幅を行うために比較的大きな動作電圧を必要とす
る。そして、動作下限電圧以下の低電圧では、トランジ
スタやMOSFETが十分に動作しないため信号レベル
が中間の不定レベルにされる。これに対してCMOS回
路ではその動作下限電圧が小さく、不定レベルに対応し
て複数のワード線をハイレベルとして、データ線負荷と
メモリセルを通して直流電流が流れる。1つのメモリセ
ルにおいて流れる電流は小さいが、複数のワード線に接
続された多数のメモリセルに直流電流が流れるため、R
AM全体での電源電流が増大してしまう。このため、上
記RAMが実装されるメモリ装置において、電源投入等
に過大な電流が流れることがあるため過電流保護回路が
作動し、システムの電源立ち上げができなくなってしま
う場合がある。したがって、このようなメモリ装置を用
いる場合には、電源にメモリ装置の電源投入時に過電流
保護回路の動作を停止にする等の対策を行うことが必要
になる。この発明の目的は、低電源電圧時における電源
電流の増大を防止したスタティック型RAMを提供する
ことにある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明ら
かになるであろう。Of the above static RAMs, the ones compatible with ECL are ECLs.
A level conversion circuit for converting an input signal having a small amplitude such as a level into a large signal level such as a CMOS level is used. This level conversion circuit requires a relatively large operating voltage in order to amplify the signal level as described above. Then, at a voltage lower than the operation lower limit voltage, the signal level is set to an intermediate indefinite level because the transistors and MOSFETs do not operate sufficiently. On the other hand, in the CMOS circuit, the operation lower limit voltage is small, and a plurality of word lines are set to a high level corresponding to an indefinite level, and a direct current flows through the data line load and the memory cell. Although the current flowing in one memory cell is small, a DC current flows in many memory cells connected to a plurality of word lines, so that R
The power supply current in the entire AM increases. For this reason, in a memory device in which the RAM is mounted, an excessive current may flow when the power is turned on, and the overcurrent protection circuit may operate, making it impossible to power on the system. Therefore, when using such a memory device, it is necessary to take measures such as stopping the operation of the overcurrent protection circuit when the memory device is powered on. An object of the present invention is to provide a static RAM that prevents an increase in power supply current at low power supply voltage. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ECLレベルからCMOS
レベルに変換するレベル変換回路を備えたスタティック
型RAMに電圧検出回路を内蔵させて電源電圧が絶対値
的に所定電圧以下のときにワード線を強制的に非選択レ
ベルにさせる制御信号を形成する。The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, from the ECL level to the CMOS
A voltage detection circuit is incorporated in a static RAM having a level conversion circuit for converting to a level, and a control signal for forcibly bringing a word line to a non-selected level when the power supply voltage is below a predetermined voltage in absolute value is formed. ..
【0005】[0005]
【作用】上記した手段によれば、レベル変換回路が正常
な動作が行えないときにワード線が非選択状態にされる
から、このような低電圧における電源電流の増大を防止
できる。According to the above-mentioned means, since the word line is brought into the non-selected state when the level conversion circuit cannot operate normally, it is possible to prevent such an increase in the power supply current at a low voltage.
【0006】[0006]
【実施例】図4には、この発明が適用されるスタティッ
ク型RAMの一実施例のブロック図が示されている。同
図の各回路ブロックは、公知のBi−CMOSの製造技
術により、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上
において形成される。複数ビットからなるX系のアドレ
ス信号AX0〜AXiは、X系アドレスバッファXBに
入力される。このアドレスバッファXBに取り込まれた
アドレス信号は、X系のデコーダ回路XDにより解読さ
れ、ここでワード線の選択信号が形成される。このワー
ド線選択信号は、特に制限されないが、ワードドライバ
WDに伝えられる。このようなワードドライバWDを設
けることにより、多数のメモリセルが結合されることに
よって比較的大きな負荷容量を持つワード線を高速に選
択/非選択に切り換えるようにされる。上記複数ビット
からなるX系のアドレス信号AX0〜AXiはECLレ
ベルである。アドレスバッファXBは、それをCMOS
レベルに変換してデコーダ回路XDに供給する。FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a static RAM to which the present invention is applied. Each circuit block in the figure is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known Bi-CMOS manufacturing technique. The X-system address signals AX0 to AXi composed of a plurality of bits are input to the X-system address buffer XB. The address signal taken into the address buffer XB is decoded by the X-system decoder circuit XD, and a word line selection signal is formed here. The word line selection signal is transmitted to the word driver WD, although not particularly limited. By providing such a word driver WD, a large number of memory cells are coupled to each other so that a word line having a relatively large load capacitance can be switched between high speed and low speed. The X-system address signals AX0 to AXi composed of a plurality of bits are at the ECL level. The address buffer XB uses CMOS
The level is converted and supplied to the decoder circuit XD.
【0007】複数ビットからなるY系のアドレス信号A
Y0〜AYjは、Y系アドレスバッファYBに入力され
る。このアドレスバッファYBに取り込まれたアドレス
信号は、Y系のデコーダ回路YDにより解読され、ここ
でデータ線の選択信号、言い換えるならば、カラムスイ
ッチの選択信号が形成される。このカラムスイッチの選
択信号は、カラムスイッチ(又はYセレクタ)YSに伝
えられて選択されたデータ線を共通データ線に接続させ
る。上記複数ビットからなるY系のアドレス信号AX0
〜AXiは、上記同様にECLレベルである。アドレス
バッファYBは、それをCMOSレベルに変換してデコ
ーダ回路XDに供給する。Y-system address signal A consisting of a plurality of bits
Y0 to AYj are input to the Y system address buffer YB. The address signal taken into the address buffer YB is decoded by the Y-system decoder circuit YD, and a selection signal for the data line, in other words, a selection signal for the column switch is formed here. The selection signal of the column switch is transmitted to the column switch (or Y selector) YS to connect the selected data line to the common data line. The Y-system address signal AX0 composed of the plurality of bits
~ AXi is the ECL level as above. The address buffer YB converts it into a CMOS level and supplies it to the decoder circuit XD.
【0008】メモリアレイMARYは、後述するような
スタティック型メモリセルがマトリックス配置されて構
成される。すなわち、同図において縦方向に延長される
相補データ線と横方向に延長されるワード線との交点に
メモリセルが格子状に配置される。なお、このメモリア
レイMARYには、後述するようなデータ線負荷回路も
含まれると理解されたい。The memory array MARY is formed by arranging static type memory cells, which will be described later, in a matrix. That is, in the figure, memory cells are arranged in a grid pattern at the intersections of the complementary data lines extending in the vertical direction and the word lines extending in the horizontal direction. It should be understood that the memory array MARY also includes a data line load circuit as described later.
【0009】上記共通データ線の読み出し信号は、セン
スアンプSAの入力に供給され、ここで高安定にかつ高
速に増幅される。センスアンプSAの増幅出力信号は、
データ出力回路OBを通してデータ出力端子DOから送
出される。このデータ出力端子DOから出力される読み
出し信号は、ECLレベルの信号とされる。データ入力
端子DIから供給されるECLレベルの書き込みデータ
は、データ入力回路IBの入力に供給される。このデー
タ入力回路IBを通して取り込まれた書き込み信号は、
CMOSレベルに変換されるとともに書き込みアンプW
Aの入力に伝えられる。この書き込みアンプWAは、共
通データ線に書き込み信号を出力する。共通データ線に
伝えられた書き込み信号は、カラムスイッチYSを通し
て選択された相補データ線に伝えられ、ワード線が選択
状態にされているメモリセルに取り込まれる。The read signal of the common data line is supplied to the input of the sense amplifier SA, where it is amplified with high stability and at high speed. The amplified output signal of the sense amplifier SA is
The data is output from the data output terminal DO through the data output circuit OB. The read signal output from the data output terminal DO is an ECL level signal. The ECL level write data supplied from the data input terminal DI is supplied to the input of the data input circuit IB. The write signal fetched through this data input circuit IB is
Write amplifier W converted to CMOS level
It is transmitted to A's input. The write amplifier WA outputs a write signal to the common data line. The write signal transmitted to the common data line is transmitted to the selected complementary data line through the column switch YS, and the word line is taken into the selected memory cell.
【0010】タイミング制御回路TGは、チップイネー
ブル信号CEBとライトイネーブル信号WEBを受け
て、上記デコーダ回路XD,YDを活性化する内部信号
CE、センスアンプSAの動作信号SAC、書き込みア
ンプWAを活性化させる動作信号WE及びデータ線出力
回路OBを活性化させる動作信号OE等を形成する。こ
の実施例のスタティック型RAMは、上記のようにEC
L互換性を持つようにされる。The timing control circuit TG receives the chip enable signal CEB and the write enable signal WEB, and activates the internal signal CE for activating the decoder circuits XD and YD, the operation signal SAC of the sense amplifier SA, and the write amplifier WA. The operation signal WE that causes the data line output circuit OB and the operation signal OE that activates the data line output circuit OB are formed. The static RAM of this embodiment has the EC
L compatible.
【0011】図3には、この発明に係るスタティック型
RAMのメモリアレイ部とその周辺回路の一実施例の具
体的回路図が示されている。同図の各回路素子は、バイ
ポーラ型トランジスタとCMOS回路とを組み合わせた
Bi−CMOS技術により、単結晶シリコンのような1
個の半導体基板上において形成される。なお、同図にお
いて、Pチャンネル型MOSFETは、そのチャンネル
部分(バックゲート部)に矢印が付加されることによっ
てNチャンネル型MOSFETと区別される。この実施
例のスタティック型RAMの入出力インターフェイス
は、ECL回路と互換性を持つようにされる。それ故、
回路の接地電位に対して負の電源電圧VEEを用いるよ
うにされる。FIG. 3 shows a concrete circuit diagram of one embodiment of the memory array portion of the static RAM and its peripheral circuits according to the present invention. Each circuit element shown in FIG. 1 is made of single crystal silicon by Bi-CMOS technology in which a bipolar transistor and a CMOS circuit are combined.
It is formed on each semiconductor substrate. In the figure, the P-channel MOSFET is distinguished from the N-channel MOSFET by adding an arrow to its channel portion (back gate portion). The input / output interface of the static RAM of this embodiment is made compatible with the ECL circuit. Therefore,
A negative power supply voltage VEE is used with respect to the ground potential of the circuit.
【0012】メモリアレイMARYは、代表として相補
データ線D0,D0Bに接続される2つのメモリセルが
示されている。メモリセルMCのそれぞれは、互いに同
じ構成にされ、その1つの具体的回路が代表として示さ
れているように、ゲートとドレインが互いに交差接続さ
れ、かつソースが回路の負電圧に結合されたNチャンネ
ル型の記憶MOSFETQ1,Q2と、上記MOSFE
TQ1,Q2のドレインと回路の接地電位との間に設け
られたポリ(多結晶)シリコン層からなる高抵抗R1,
R2とを含んでいる。上記MOSFETQ1,Q2の共
通接続点と相補データ線D0,D0Bとの間にNチャン
ネル型の伝送ゲートMOSFETQ3,Q4が設けられ
ている。同じ行に配置されたメモリセルの伝送ゲートM
OSFETQ3,Q4等のゲートは、それぞれ例示的に
示された対応するワード線W0、Wn等に共通に接続さ
れ、同じ列に配置されたメモリセルの入出力端子は、上
記代表として例示的に示されている一対の相補データ線
(相補ビット線又は相補ディジット線とも呼ばれてい
る。)D0,D0Bに接続されている。In memory array MARY, two memory cells connected to complementary data lines D0 and D0B are shown as a representative. Each of the memory cells MC has the same configuration as each other, and as its one specific circuit is representatively shown, the gate and the drain are cross-connected to each other and the source is coupled to the negative voltage of the circuit. Channel type storage MOSFETs Q1 and Q2 and the above-mentioned MOSFE
High resistance R1, made of a poly (polycrystalline) silicon layer, provided between the drains of TQ1 and Q2 and the ground potential of the circuit
R2 and. N-channel type transmission gate MOSFETs Q3 and Q4 are provided between the common connection point of the MOSFETs Q1 and Q2 and the complementary data lines D0 and D0B. Transmission gates M of memory cells arranged in the same row
The gates of the OSFETs Q3, Q4, etc. are commonly connected to corresponding corresponding word lines W0, Wn, etc., respectively, and the input / output terminals of the memory cells arranged in the same column are exemplarily shown as the above representative. Connected to a pair of complementary data lines (also referred to as complementary bit lines or complementary digit lines) D0 and D0B.
【0013】メモリセルMCにおいて、MOSFETQ
1,Q2及び抵抗R1,R2は、一種のフリップフロッ
プ回路を構成しているが、情報保持状態における動作点
は、普通の意味でのフリップフロップ回路のそれと随分
異なる。すなわち、上記メモリセルMCにおいて、それ
を低消費電力にさせるため、その抵抗R1は、MOSF
ETQ1がオフ状態にされているときのMOSFETQ
2のゲート電圧をそのしきい値電圧よりも若干高い電圧
に維持させることができる程度の著しく高い抵抗値にさ
れる。同様に抵抗R2も高抵抗値にされる。言い換える
と、上記抵抗R1、R2は、MOSFETQ1、Q2の
ドレインリーク電流を補償できる程度の高抵抗にされ
る。抵抗R1、R2は、MOSFETQ2のゲート容量
(図示しない)に蓄積されている情報電荷が放電させら
れてしまうのを防ぐ程度の電流供給能力を持つ。In the memory cell MC, the MOSFET Q
1, Q2 and resistors R1, R2 form a kind of flip-flop circuit, but the operating point in the information holding state is quite different from that of the flip-flop circuit in the ordinary sense. That is, in order to reduce the power consumption of the memory cell MC, the resistance R1 of the memory cell MC is
MOSFETQ when ETQ1 is turned off
It has a remarkably high resistance value such that the gate voltage of 2 can be maintained at a voltage slightly higher than its threshold voltage. Similarly, the resistance R2 is also set to a high resistance value. In other words, the resistors R1 and R2 are made high enough to compensate the drain leak currents of the MOSFETs Q1 and Q2. The resistors R1 and R2 have a current supply capability that prevents the information charges accumulated in the gate capacitance (not shown) of the MOSFET Q2 from being discharged.
【0014】この実施例に従うと、RAMがCMOS−
IC技術によって製造されるにもかかわらず、上記のよ
うにメモリセルMCはNチャンネルMOSFETとポリ
シリコン抵抗素子とから構成される。スタティック型R
AMのメモリセルとしては、上記ポリシリコン抵抗素子
に代えてPチャンネルMOSFETを用いることもでき
る。メモリセルは、PチャンネルMOSFETを用いる
場合に比べ、その大きさを小さくできる。すなわち、ポ
リシリコン抵抗を用いた場合、駆動MOSFETQ1又
はQ2のゲート電極上に形成できるとともに、それ自体
のサイズを小型化できる。そして、PチャンネルMOS
FETを用いたときのように、駆動MOSFETQ1,
Q2から比較的大きな距離を持って離さなければならな
いことがないので無駄な空白部分が生じない。According to this embodiment, the RAM is CMOS-
Although manufactured by the IC technology, the memory cell MC is composed of the N-channel MOSFET and the polysilicon resistance element as described above. Static type R
As the AM memory cell, a P-channel MOSFET may be used instead of the polysilicon resistance element. The size of the memory cell can be reduced as compared with the case where a P-channel MOSFET is used. That is, when a polysilicon resistor is used, it can be formed on the gate electrode of the drive MOSFET Q1 or Q2, and the size of itself can be reduced. And P channel MOS
As when using the FET, the drive MOSFET Q1,
Since there is no need to keep a relatively large distance from Q2, there is no useless blank portion.
【0015】同図において、特に制限されないが、各相
補データ線D0,D0Bと回路の接地電位との間には、
そのゲートに定常的に電源電圧VEEが供給されること
によって抵抗素子として作用するPチャンネル型の負荷
MOSFETQ9,Q10が設けられる。これらの負荷
MOSFETQ9,Q10は、そのサイズが比較的小さ
く形成されることによって、小さなコンダクタンスを持
つようにされる。これらの負荷MOSFETQ9,Q1
0には、それぞれ並列形態にPチャンネル型の負荷MO
SFETQ11,Q12が設けられる。これらの負荷M
OSFETQ11,Q12は、そのサイズが比較的大き
く形成されることによって、比較的大きなコンダクタン
スを持つようにされる。上記MOSFETQ9〜Q12
がオン状態における合成コンダクタンスとメモリセルM
Cの伝送ゲートMOSFET及び記憶用MOSFETの
合成コンダクタンスとの比は、上記メモリセルMCの読
み出し動作において、相補データ線D0,D0B等が、
その記憶情報に従った所望の電位差を持つような値に選
ばれる。上記各負荷MOSFETQ11,Q12のゲー
トには、書き込み動作の時に回路の接地電位のようなハ
イレベルにされる内部書き込み信号WEが供給される。
これにより、書き込み動作のとき、上記負荷MOSFE
TQ11,Q12はオフ状態にされる。したがって、書
き込み動作における相補データ線の負荷手段は、上記小
さなコンダクタンスのMOSFETQ9,Q10のみと
なる。In the figure, although not particularly limited, between the complementary data lines D0 and D0B and the ground potential of the circuit,
P-channel type load MOSFETs Q9 and Q10, which act as resistance elements when the power supply voltage VEE is constantly supplied to their gates, are provided. These load MOSFETs Q9 and Q10 are formed to have a relatively small size so that they have a small conductance. These load MOSFETs Q9, Q1
0 is the load MO of P-channel type in parallel form.
SFETs Q11 and Q12 are provided. These loads M
The OSFETs Q11 and Q12 are formed to have a relatively large size so that they have a relatively large conductance. The MOSFETs Q9 to Q12
Conductance and memory cell M in the ON state
The ratio of the combined conductance of the transmission gate MOSFET and the storage MOSFET of C is such that in the read operation of the memory cell MC, the complementary data lines D0 and D0B are
The value is selected so as to have a desired potential difference according to the stored information. An internal write signal WE, which is set to a high level such as the ground potential of the circuit during the write operation, is supplied to the gates of the load MOSFETs Q11 and Q12.
As a result, during the write operation, the load MOSFET
TQ11 and Q12 are turned off. Therefore, the load means of the complementary data line in the write operation is only the MOSFETs Q9 and Q10 having the small conductance.
【0016】この実施例では、特に制限されないが、カ
ラムスイッチを通して読み出されるメモリセルの読み出
し信号の信号振幅をメモリセルのアドレスに無関係にほ
ぼ一定にするために、上記のような負荷MOSFETQ
9〜Q12は、相補データ線D0,D0Bの遠端側、言
い換えるならばら、カラムスイッチ側に接続されるデー
タ線の端に対して反対側の端ではなく、相補データ線と
カラムスイッチに近接して設けられる。具体的に説明す
るならば、上記負荷MOSFETQ9〜Q12は、カラ
ムスイッチに最も近い位置に配置されるメモリセルとカ
ラムスイッチとの間に配置される。In this embodiment, although not particularly limited, in order to make the signal amplitude of the read signal of the memory cell read through the column switch almost constant regardless of the address of the memory cell, the load MOSFET Q as described above is used.
9 to Q12 are not on the far end side of the complementary data lines D0 and D0B, in other words, on the side opposite to the end of the data line connected to the column switch side, but near the complementary data line and the column switch. Is provided. More specifically, the load MOSFETs Q9 to Q12 are arranged between the column switch and the memory cell arranged closest to the column switch.
【0017】同図において、ワード線W0は、Xデコー
ダ回路XDとワードドライバWDとによって選択される
が、同図では図面が複雑化されるのを防ぐために、アン
ド(AND)ゲート回路G1によりXデコーダXDとワ
ードドライバWDを兼ねている。このことは、他の代表
として示されているワード線Wnについても同様であ
る。Xデコーダ回路XDは、相互において類似のアンド
ゲート回路G1,G2等により構成される。これらのア
ンドゲート回路G1,G2等の入力端子には、外部から
供給される複数ビットからなるX系の外部アドレス信号
AX(AX0〜AXi)を受けるアドレスバッファXB
によって形成された内部相補アドレス信号が所定の組合
せをもって印加される。なお、実際には、Xデコーダ回
路XDは、プリデコーダを設ける等して分割して構成さ
れるが、この実施例でそれを1つのアンドゲート回路に
より機能的に示している。In the figure, the word line W0 is selected by the X decoder circuit XD and the word driver WD, but in the figure, in order to prevent the drawing from being complicated, the AND (AND) gate circuit G1 is used for X. It also serves as a decoder XD and a word driver WD. This also applies to the word line Wn shown as another representative. The X decoder circuit XD is composed of AND gate circuits G1 and G2 which are similar to each other. An address buffer XB, which receives an X-system external address signal AX (AX0 to AXi) consisting of a plurality of bits supplied from the outside, is applied to the input terminals of these AND gate circuits G1, G2, etc.
The internal complementary address signals formed by are applied in a predetermined combination. Actually, the X decoder circuit XD is configured by dividing it by providing a predecoder or the like, but in this embodiment, it is functionally shown by one AND gate circuit.
【0018】この実施例では、電源電圧VEEの電位判
定する低電圧検出回路LVDが設けられる。低電圧検出
回路LVDは、電源電圧VEEがECLからCMOSへ
のレベル変換回路における下限電圧以下の低電圧である
ことを検出すると、上記デコーダXDの動作を実質的に
無効にする制御信号を形成する。すなわち、低電圧検出
回路LVDは、電源電圧VEEが上記のような所定の低
電圧であるときには論理0(ロウレベル)のような制御
信号を形成し、このときのレベル変換されたアドレス信
号に無関係に全ワード線を非選択レベルに維持させる。
これにより、電源投入開始時のような低電圧領域でのR
AMに流れる電源電流が異常に大きくなるのを防止する
ものである。In this embodiment, a low voltage detection circuit LVD for determining the potential of the power supply voltage VEE is provided. When the low voltage detection circuit LVD detects that the power supply voltage VEE is a low voltage equal to or lower than the lower limit voltage in the level conversion circuit from ECL to CMOS, the low voltage detection circuit LVD forms a control signal that substantially invalidates the operation of the decoder XD. .. That is, the low voltage detection circuit LVD forms a control signal such as logic 0 (low level) when the power supply voltage VEE is the predetermined low voltage as described above, and is independent of the level-converted address signal at this time. Keep all word lines at non-selected level.
As a result, R in the low voltage region such as when the power is turned on starts.
The power supply current flowing through the AM is prevented from becoming abnormally large.
【0019】特に制限されないが、上記メモリアレイに
おける相補データ線D0と読み出し用の共通相補データ
線RCDとの間には、Pチャンネル型MOSFETQ5
かならるカラムスイッチが設けられる。他のデータ線D
0Bと読み出し用の共通相補データ線RCDBとの間に
も、Pチャンネル型MOSFETQ6からなるカラムス
イッチが設けられる。上記メモリアレイにおける相補デ
ータ線D0と書き込み用の共通相補データ線WCDとの
間には、Nチャンネル型MOSFETQ7かならるカラ
ムスイッチが設けられる。他のデータ線D0Bと書き込
み用の共通相補データ線WCDBとの間にも、Nチャン
ネル型MOSFETQ8からなるカラムスイッチが設け
られる。上記Nチャンネル型MOSFETQ7とQ8の
ゲートには、カラム選択信号Y0が供給され、Pチャン
ネル型MOSFETQ5とQ6のゲートには、インバー
タ回路N1によって反転されたカラム選択信号Y0が供
給される。これにより、カラム選択信号Y0がハイレベ
ルの選択レベルにされると、上記Nチャンネル型MOS
FETQ7,Q8とPチャンネル型MOSFETQ5,
Q6がオン状態にされる。上記カラム選択信号Y0は、
上記Xデコーダ回路XDと類似の回路から構成されるX
デコード回路YD(図示せず)により形成される。Although not particularly limited, a P-channel MOSFET Q5 is provided between the complementary data line D0 and the read common complementary data line RCD in the memory array.
A corresponding column switch is provided. Other data line D
A column switch composed of a P-channel MOSFET Q6 is also provided between 0B and the read common complementary data line RCDB. A column switch consisting of an N-channel MOSFET Q7 is provided between the complementary data line D0 and the write common complementary data line WCD in the memory array. A column switch composed of an N-channel MOSFET Q8 is also provided between the other data line D0B and the write common complementary data line WCDB. A column selection signal Y0 is supplied to the gates of the N-channel MOSFETs Q7 and Q8, and a column selection signal Y0 inverted by the inverter circuit N1 is supplied to the gates of the P-channel MOSFETs Q5 and Q6. As a result, when the column selection signal Y0 is set to the high selection level, the N-channel MOS
FET Q7, Q8 and P-channel MOSFET Q5
Q6 is turned on. The column selection signal Y0 is
X composed of a circuit similar to the X decoder circuit XD
It is formed by a decoding circuit YD (not shown).
【0020】読み出し動作のときには、回路の接地電位
に対してデータ線負荷抵抗等にメモリ電流が流れること
より生じる電圧降下分が読み出し信号として出力され
る。それ故、上記のようにPチャンネル型MOSFET
をカラムスイッチとして用いることにより、データ線に
おけるメモリセルの読み出し信号をMOSFETのしき
い値電圧によるレベル損失が生じることなく、そのまま
共通相補データ線CD,CDB側に伝えることができ
る。また、書き込み動作においては、相補データ線D
0,D0Bのうち、一方を回路の接地電位のようなロウ
レベルにして、それに接続されるメモリセルの記憶MO
SFETをオフ状態にさせることより、他方の記憶MO
SFETをオン状態に切り換える。それ故、上記のよう
にNチャンネル型MOSFETをカラムスイッチとして
用いることにより、回路の接地電位のロウレベルをその
ままデータ線に伝えることができる。In the read operation, the voltage drop caused by the memory current flowing through the data line load resistance or the like with respect to the ground potential of the circuit is output as a read signal. Therefore, as described above, the P-channel MOSFET
Is used as a column switch, the read signal of the memory cell on the data line can be directly transmitted to the common complementary data lines CD and CDB side without causing level loss due to the threshold voltage of the MOSFET. In the write operation, the complementary data line D
One of 0 and D0B is set to a low level such as the ground potential of the circuit, and the memory MO of the memory cell connected thereto is
By turning off the SFET, the other memory MO
Switch the SFET on. Therefore, by using the N-channel MOSFET as a column switch as described above, the low level of the ground potential of the circuit can be transmitted to the data line as it is.
【0021】この実施例において、読み出し用の共通相
補データ線RCD,RCDには、読み出し用の共通相補
データ線に給電を行うPチャンネル型からなる負荷MO
SFETQ13,Q14が設けられる。これらの負荷M
OSFETQ13,Q14のゲートには、電源電圧VE
Eのようなロウレベルが定常的に供給されることによっ
て抵抗素子として作用する。この負荷MOSFETQ1
3,Q14の抵抗値は、上記データ線D0,D0Bに設
けられる負荷MOSFETQ11,Q12に対して十分
大きな抵抗値を持つように設定される。In this embodiment, the common complementary data lines RCD and RCD for reading are load MO of P-channel type for supplying power to the common complementary data line for reading.
SFETs Q13 and Q14 are provided. These loads M
The power supply voltage VE is applied to the gates of the OSFETs Q13 and Q14.
When a low level such as E is constantly supplied, it functions as a resistance element. This load MOSFET Q1
The resistance values of Q3 and Q14 are set so as to have sufficiently large resistance values with respect to the load MOSFETs Q11 and Q12 provided on the data lines D0 and D0B.
【0022】上記読み出し用の共通相補データ線RC
D,RCDBは、センスアンプSAの入力端子に結合さ
れる。センスアンプSAの出力信号は、外部端子から出
力信号を送出するデータ出力回路OBの入力端子に伝え
られる。上記書き込み用の共通相補データ線WCD,W
CDBは、書き込みアンプWAの出力端子に結合され
る。この書き込みアンプWAの入力端子には、外部端子
から供給される書き込みデータを受けるデータ入力回路
IBの出力信号が供給される。このように共通データ線
を読み出し用と書き込み用に分離することにより、セン
スアンプSA及び書き込みアンプWAの動作に最適に共
通相補データ線の負荷条件を設定することができるもの
となる。そして、高速読み出し化のために読み出し用の
共通相補データ線RCD,RCDB間にイコライズ用の
Pチャンネル型MOSFETQ13が設けられる。この
MOSFETQ13のゲートには、イコライズパルスE
Qが供給される。イコライズパルスEQは、X系又はY
系のいずれか1ビットのアドレス信号でも変化したとき
発生され、MOSFETQ13をオン状態にして共通相
補データ線RCD,RCDBを短絡させる。Common complementary data line RC for reading
D and RCDB are coupled to the input terminal of the sense amplifier SA. The output signal of the sense amplifier SA is transmitted to the input terminal of the data output circuit OB that outputs the output signal from the external terminal. Common complementary data lines WCD, W for writing
The CDB is coupled to the output terminal of the write amplifier WA. The output signal of the data input circuit IB which receives the write data supplied from the external terminal is supplied to the input terminal of the write amplifier WA. By thus separating the common data line for reading and for writing, the load condition of the common complementary data line can be optimally set for the operations of the sense amplifier SA and the write amplifier WA. A P-channel MOSFET Q13 for equalization is provided between the common complementary data lines for reading RCD and RCDB for high-speed reading. The equalizing pulse E is applied to the gate of the MOSFET Q13.
Q is supplied. The equalizing pulse EQ is X system or Y
It is generated when the address signal of any one bit of the system changes, and turns on the MOSFET Q13 to short-circuit the common complementary data lines RCD and RCDB.
【0023】なお、上記実施例のスタティック型RAM
のメモリセルからの読し動作は、次の通りである。メモ
リセルのオン状態にされる記憶MOSFETは、定電流
源とみなすことができる。それ故、メモリセルからの読
み出しロウレベルは、負荷MOSFETQ11,Q12
に最も近いメモリセルMCnでは、データ線負荷MOS
FETQ11,Q12の抵抗分RLにメモリ電流Ioが
流れることより発生する電圧降下となる。上記メモリ電
流Ioは、上記抵抗RLに並列形態に設けられるカラム
スイッチの抵抗分RYと共通データ線負荷MOSFET
Q13,Q14の抵抗分RPにも分流して流れるが、こ
れらの抵抗RY及びRPの直列合成抵抗は、上記抵抗R
Lに比べて十分大きいから実質的に無視できる。The static RAM of the above embodiment
The read operation from the memory cell is as follows. The storage MOSFET in which the memory cell is turned on can be regarded as a constant current source. Therefore, the read low level from the memory cell is equal to the load MOSFETs Q11 and Q12.
The memory cell MCn closest to the
A voltage drop occurs due to the memory current Io flowing through the resistance component RL of the FETs Q11 and Q12. The memory current Io and the resistance RY of the column switch provided in parallel with the resistance RL and the common data line load MOSFET
The resistance component RP of Q13 and Q14 is also branched and flows, but the series combined resistance of these resistors RY and RP is
Since it is sufficiently larger than L, it can be substantially ignored.
【0024】これに対して、上記負荷MOSFETから
もっとも遠い位置に配置されるメモリセルMC0では、
上記抵抗RLとデータ線の抵抗分RDにメモリ電流Io
が流れることになる。それ故、メモリセルの入出力ノー
ドでは、上記抵抗RL+RDによる大きな信号振幅にさ
れるが、カラムスイッチ側では上記同様に抵抗RLにメ
モリ電流Ioが流れることにより発生する電圧降下分の
みとなる。それ故、読み出し用の共通相補データ線RD
C,RCDBを通してセンスアンプSAの入力に伝えら
れるメモリセルの読み出し信号は、X系のアドレスに無
関係にほぼ一定にできる。On the other hand, in the memory cell MC0 arranged farthest from the load MOSFET,
The memory current Io is applied to the resistance RL and the resistance RD of the data line.
Will flow. Therefore, at the input / output node of the memory cell, a large signal amplitude is set by the resistor RL + RD, but on the column switch side, there is only a voltage drop caused by the memory current Io flowing through the resistor RL as described above. Therefore, the common complementary data line RD for reading
The read signal of the memory cell transmitted to the input of the sense amplifier SA through C and RCDB can be made almost constant regardless of the X-system address.
【0025】図1には、上記低電圧検出回路LVDの一
実施例の回路図が示されている。同図の各回路素子に付
された回路記号は、図3のものと一部重複しているが、
それぞれは別個の回路機能を持つものであると理解され
たい。このことは、以下の図2の説明においても同様で
ある。回路の接地電位と電源電圧VEEとの間には、ダ
イオード形態にされたトランジスタT1とT2及び抵抗
R1が直列に設けられる。上記トランジスタT2のベー
スと電源電圧VEEとの間には抵抗R2が設けられる。
回路の接地電位と電源電圧VEEとの間には、Pチャン
ネル型MOSFETQ1とNチャンネル型MOSFET
Q2が直列に設けられる。上記Pチャンネル型MOSF
ETQ1のゲートには、上記トランジスタT2のエミッ
タの電位が供給される。上記Nチャンネル型MOSFE
TQ2のゲートには、上記トランジスタT2のベースの
電位が供給される。FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the low voltage detection circuit LVD. The circuit symbols attached to the respective circuit elements in the figure partially overlap with those in FIG.
It should be understood that each has a separate circuit function. This also applies to the description of FIG. 2 below. Between the ground potential of the circuit and the power supply voltage VEE, diode-shaped transistors T1 and T2 and a resistor R1 are provided in series. A resistor R2 is provided between the base of the transistor T2 and the power supply voltage VEE.
A P-channel MOSFET Q1 and an N-channel MOSFET are provided between the ground potential of the circuit and the power supply voltage VEE.
Q2 is provided in series. The P-channel type MOSF
The gate of ETQ1 is supplied with the potential of the emitter of the transistor T2. N-channel type MOSFE
The potential of the base of the transistor T2 is supplied to the gate of TQ2.
【0026】上記MOSFETQ1とQ2の共通接続さ
れたドレイン出力は、CMOSインバータ回路N1によ
り増幅されて、入力と出力とが交差接続されてなるCM
OSインバータ回路N2,N3からなるラッチ回路に取
り込まれる。ラッチ回路の入力インバータ回路N1に比
べて帰還用のCMOSインバータ回路N3は、出力駆動
能力が小さくされており、入力インバータ回路N1の出
力信号に従ってラッチ回路の入力信号が変化させられ
る。インバータ回路N2から出力されるラッチ出力信号
は、出力インバータ回路N4を通して出力され、Xデコ
ーダXDを構成するナンドゲート回路Gの1つの入力に
ゲート制御信号として入力される。このナンドゲート回
路Gの出力信号は、ワードドライバDWを通してメモリ
セルMCが接続されたワード線の選択動作を行う。The commonly connected drain outputs of the MOSFETs Q1 and Q2 are amplified by the CMOS inverter circuit N1 and the input and output are cross-connected.
It is taken in by the latch circuit composed of the OS inverter circuits N2 and N3. The feedback CMOS inverter circuit N3 has a smaller output drive capability than the input inverter circuit N1 of the latch circuit, and the input signal of the latch circuit is changed according to the output signal of the input inverter circuit N1. The latch output signal output from the inverter circuit N2 is output through the output inverter circuit N4, and is input as a gate control signal to one input of the NAND gate circuit G forming the X decoder XD. The output signal of the NAND gate circuit G performs the selecting operation of the word line to which the memory cell MC is connected through the word driver DW.
【0027】この実施例の低電圧検出回路LVDの動作
は、次の通りである。電源電圧VEEがトランジスタT
1,T2のベース,エミッタ間電圧2VBE以下ときに
は、これらのトランジスタT1,T2はオフ状態であ
る。それ故、Pチャンネル型MOSFETQ1のゲート
には、抵抗R1を通して電源電圧VEEが供給され、電
源電圧VEEがMOSFETQ1のしきい値電圧より絶
対値的に大きくなるとPチャンネル型MOSFETQ1
がオン状態になる。また、Nチャンネル型MOSFET
Q2のゲートには、抵抗R2を通して電源電圧VEEが
供給されるのでオフ状態になる。したがって、上記のよ
うな低電圧領域では、Pチャンネル型MOSFETQ1
のオン状態に応じて回路の接地電位のようなハイレベル
が出力されてラッチ回路に取り込まれる。ラッチ回路の
出力インバータ回路N4は、ロウレベルの制御信号を出
力する。ただし、電源電圧VEEがCMOSインバータ
回路N1〜N4が動作電圧以上であることが必要であ
る。The operation of the low voltage detection circuit LVD of this embodiment is as follows. Power supply voltage VEE is transistor T
When the voltage between the base and emitter of 1 and T2 is 2VBE or less, these transistors T1 and T2 are in the off state. Therefore, the power supply voltage VEE is supplied to the gate of the P-channel MOSFET Q1 through the resistor R1, and when the power supply voltage VEE becomes larger than the threshold voltage of the MOSFET Q1 in absolute value, the P-channel MOSFET Q1.
Turns on. In addition, N-channel MOSFET
Since the power supply voltage VEE is supplied to the gate of Q2 through the resistor R2, it is turned off. Therefore, in the low voltage region as described above, the P-channel MOSFET Q1
A high level such as the ground potential of the circuit is output according to the ON state of the and is taken into the latch circuit. The output inverter circuit N4 of the latch circuit outputs a low-level control signal. However, the power supply voltage VEE needs to be equal to or higher than the operating voltage of the CMOS inverter circuits N1 to N4.
【0028】上記低電圧検出回路LVDの出力信号のロ
ウレベルにより、デコーダ回路を構成するゲート回路G
は、レベル変換されたアドレス信号には無関係にハイレ
ベルの出力信号を形成するので、ワードドライバWDは
ワード線をロウレベルの非選択レベルにする。これによ
り、上記のような低電圧領域において、相補データ線の
負荷とメモリセルを通して直流電流が流れることが防止
できる。A gate circuit G constituting a decoder circuit is provided by the low level of the output signal of the low voltage detection circuit LVD.
Forms a high-level output signal regardless of the level-converted address signal, so that the word driver WD sets the word line to a low-level non-selection level. This can prevent a direct current from flowing through the load of the complementary data line and the memory cell in the low voltage region as described above.
【0029】電源電圧VEEの増大により、トランジス
タT1とT2がオン状態にされると、Pチャンネル型M
OSFETQ1のゲートとソースには、上記2VBEの定
電圧が供給される。これに対してNチャンネル型MOS
FETQ2のゲートとソースとの間には、VEE−VBE
のように電源電圧VEEに比例した電圧が印加され、そ
のコンダクタンス比に従ってレベルの出力信号が形成さ
れる。このとき、Nチャンネル型MOSFETQ2のサ
イズがPチャンネル型MOSFETQ1のサイズに比べ
て大きく形成されることにより大きなコンダクタンスを
持つようにされる。したがって、電源電圧VEEの絶対
値的な増大に伴ってMOSFETQ1とQ2の出力信号
がインバータ回路N1のロジックスレッショルド電圧よ
り低くなると、インバータ回路N1の出力信号が反転し
てハイレベルにされる。これにより、上記制御信号もハ
イレベルとなり、ナンドゲート回路Gはレベル変換され
たアドレス信号に従ったデコード出力を形成し、複数の
ワード線の中から1のワード線のみが選択される。この
ように、この実施例の低電圧検出回路LVDの検出電圧
は、電源電圧VEEが絶対値的に2VBE以上であって、
MOSFETQ1とQ2のコンダクタンス比と、インバ
ータ回路N1のロジックスレッショルド電圧との組み合
わせにより設定される。When the transistors T1 and T2 are turned on by the increase of the power supply voltage VEE, the P-channel type M
The constant voltage of 2VBE is supplied to the gate and the source of the OSFET Q1. On the other hand, N-channel type MOS
VEE-VBE is provided between the gate and source of FET Q2.
As described above, a voltage proportional to the power supply voltage VEE is applied, and a level output signal is formed according to the conductance ratio. At this time, the size of the N-channel MOSFET Q2 is made larger than that of the P-channel MOSFET Q1 so that it has a large conductance. Therefore, when the output signals of the MOSFETs Q1 and Q2 become lower than the logic threshold voltage of the inverter circuit N1 as the power supply voltage VEE increases in absolute value, the output signal of the inverter circuit N1 is inverted and set to the high level. As a result, the control signal also becomes high level, the NAND gate circuit G forms a decoded output according to the level-converted address signal, and only one word line is selected from the plurality of word lines. Thus, the detection voltage of the low voltage detection circuit LVD of this embodiment is such that the power supply voltage VEE is 2VBE or more in absolute value,
It is set by a combination of the conductance ratio of the MOSFETs Q1 and Q2 and the logic threshold voltage of the inverter circuit N1.
【0030】図2には、上記レベル変換回路の一実施例
の回路図が示されている。レベル変換回路の入力部は、
基本的には単位のECL回路から構成される。アドレス
バッファの出力信号はプリデコーダ回路を構成するワイ
ヤードオア構成にされ、その出力信号ECLを受けるト
ランジスタT1と基準電圧VBBを受けるトランジスタ
T2とが差動形態にされ、共通エミッタに定電流源Io
が設けられるとともに、そのコレクタには負荷抵抗R
1,R2が設けられる。差動トランジスタT1,T2の
コレクタ出力は、トランジスタT3,T4とエミッタに
設けられた定電流源Ioからなるエミッタフォロワ出力
回路を通して次のレベル増幅回路部に入力される。FIG. 2 shows a circuit diagram of an embodiment of the level conversion circuit. The input part of the level conversion circuit is
Basically, it is composed of a unit ECL circuit. The output signal of the address buffer is in a wired OR configuration that constitutes a predecoder circuit, and a transistor T1 receiving the output signal ECL and a transistor T2 receiving the reference voltage VBB are in a differential form, and a constant current source Io is used as a common emitter.
Is provided and its collector has a load resistance R
1, R2 are provided. The collector outputs of the differential transistors T1 and T2 are input to the next level amplifier circuit section through the emitter follower output circuit including the transistors T3 and T4 and the constant current source Io provided at the emitter.
【0031】上記入力部により形成された相補出力信号
は、PチャンネルMOSFETQ1とQ2のゲートに供
給される。これらPチャンネル型MOSFETQ1とQ
2のソースは回路の接地電位に接続され、そのドレイン
には電流ミラー形態にされたNチャンネルMOSFET
Q3とQ4が設けられる。上記相補的な入力信号がゲー
トにそれぞれ供給されたPチャンネルMOSFETQ1
とQ2は、その相補入力信号レベルに従った相補的なド
レイン電流を流すようになる。例えば、一方のMOSF
ETQ1に流れる電流が相対的に大きくされると、他方
のMOSFETQ2に流れる電流は相対的に小さくされ
る。この場合には、上記MOSFETQ1により形成さ
れたドレイン電流に応じて電流ミラー形態のNチャンネ
ルMOSFETQ3とQ4とにも大きな電流が流れる。
したがって、PチャンネルMOSFETQ2とNチャン
ネルMOSFETQ4とが相補的に動作させられ、共通
接続されたドレインからはそのコンダクタンス比に対応
したほゞ負の電源電圧VEEのようなロウレベルの信号
が形成される。逆に、MOSFETQ2に流れる電流が
相対的に大きくされ、MOSFETQ1に流れる電流が
相対的に小さくされると、ほゞ回路の接地電位のような
ハイレベルが形成される。The complementary output signal formed by the input section is supplied to the gates of P-channel MOSFETs Q1 and Q2. These P-channel MOSFETs Q1 and Q
The source of 2 is connected to the ground potential of the circuit and its drain is an N-channel MOSFET in the form of a current mirror.
Q3 and Q4 are provided. P-channel MOSFET Q1 whose gates are supplied with the complementary input signals.
And Q2 will carry complementary drain currents according to their complementary input signal levels. For example, one MOSF
When the current flowing through ETQ1 is relatively increased, the current flowing through the other MOSFET Q2 is relatively decreased. In this case, a large current also flows through the current mirror type N-channel MOSFETs Q3 and Q4 in accordance with the drain current formed by the MOSFET Q1.
Therefore, the P-channel MOSFET Q2 and the N-channel MOSFET Q4 are operated in a complementary manner, and a low level signal such as a substantially negative power supply voltage VEE corresponding to the conductance ratio is formed from the commonly connected drains. On the contrary, when the current flowing through the MOSFET Q2 is relatively increased and the current flowing through the MOSFET Q1 is relatively decreased, a high level such as the ground potential of the circuit is formed.
【0032】この実施例では、出力電流を大きくするた
めに、言い換えるならば、比較的大きな容量値を持つよ
うにされた容量性負荷を高速に駆動するために、上記レ
ベル変換回路の出力信号は、コレクタが回路の接地電位
点に接続されたトランジスタT1のベースに供給され
る。このトランジスタT1はカスケード接続されたトラ
ンジスタT2とともにトーテムポール型プッシュプル出
力回路を構成する。ロウレベルの側の出力トランジスタ
T2のコレクタとベースとの間には、特に制限されない
が、前段側の出力信号を受けるNチャンネルMOSFE
TQ5が設けられる。上記トランジスタT2のベースと
エミッタとの間には、出力信号を受けるロウレベル引き
抜き用のNチャンネルMOSFETQ6が設けられる。
この構成に代え、MOSFETQ5は、上記MOSFE
TQ1〜Q4と同様な構成であってその入力信号が逆に
されたレベル増幅回路の出力信号を受けるようにするも
のであってもよい。In this embodiment, in order to increase the output current, in other words, to rapidly drive a capacitive load having a relatively large capacitance value, the output signal of the level conversion circuit is , The collector is supplied to the base of the transistor T1 connected to the ground potential point of the circuit. The transistor T1 constitutes a totem pole type push-pull output circuit together with the transistor T2 connected in cascade. Although there is no particular limitation between the collector and the base of the output transistor T2 on the low level side, an N-channel MOSFE for receiving the output signal on the preceding stage side is provided.
TQ5 is provided. An N-channel MOSFET Q6 for pulling out a low level for receiving an output signal is provided between the base and the emitter of the transistor T2.
Instead of this configuration, the MOSFET Q5 is
It may have the same structure as TQ1 to Q4 and receive the output signal of the level amplifying circuit whose input signal is inverted.
【0033】このようなレベル変換回路では、入力段の
トランジスタ回路や出力段のトランジスタ回路では差動
トランジスタT1,T2と定電流を構成するトランジス
タや2つの出力トランジスタがカスケード接続されるこ
とから最低でも2VBE以上の大きな電圧を必要とする。
これに対してCMOS回路ではPチャンネル型MOSF
ETとNチャンネル型MOSFETとのしきい値電圧の
和に対応した約1Vのような比較的低い電圧で動作す
る。このため、電源電圧VEEが約1V程度の低電圧領
域ではECL回路やレベル変換回路の出力レベルが不定
になるのに対してCMOS回路は動作可能であり、デコ
ーダを構成するCMOS回路では不定レベルの入力信号
をハイレベル又はロウレベルのいずれかと見做して複数
のワード線を選択状態にしてしまう。しかし、この実施
例では、前記のような低電圧検出回路LVDにより形成
される制御信号に応答してデコーダ回路がワード線を非
選択In such a level conversion circuit, in the transistor circuit of the input stage and the transistor circuit of the output stage, the transistors forming a constant current with the differential transistors T1 and T2 and the two output transistors are cascade-connected, so that at a minimum. It requires a large voltage of 2 VBE or more.
On the other hand, in the CMOS circuit, P-channel type MOSF
It operates at a relatively low voltage such as about 1 V corresponding to the sum of the threshold voltages of ET and N-channel MOSFETs. Therefore, in the low voltage region where the power supply voltage VEE is about 1 V, the output level of the ECL circuit or the level conversion circuit becomes indefinite, whereas the CMOS circuit can operate, and the CMOS circuit forming the decoder has an indefinite level. The input signal is regarded as either high level or low level, and a plurality of word lines are selected. However, in this embodiment, the decoder circuit does not select the word line in response to the control signal generated by the low voltage detection circuit LVD as described above.
【0034】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) ECLレベルからCMOSレベルに変換するレ
ベル変換回路を備えたスタティック型RAMに電圧検出
回路を内蔵させて電源電圧が絶対値的に所定電圧以下の
ときにワード線を強制的に非選択レベルにさせる制御信
号を形成することにより、レベル変換回路が正常な動作
が行えないときにワード線が非選択状態にされるから、
このような低電圧における電源電流の増大を防止できる
という効果が得られる。 (2) 上記(1)により、メモリ装置やそれを含むマ
イクロコンピュータ等のシステム電源の過電流保護回路
の簡素化を図ることができるという効果が得られる。The effects obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) a voltage detection circuit is incorporated in a static RAM equipped with a level conversion circuit for converting from an ECL level to a CMOS level, and a word line is forcibly de-energized when the power supply voltage is below an absolute value of a predetermined voltage. By forming the control signal for causing the selection level, the word line is deselected when the level conversion circuit does not operate normally.
The effect that the increase of the power supply current at such a low voltage can be prevented is obtained. (2) According to the above (1), there is an effect that the overcurrent protection circuit of the system power supply such as the memory device and the microcomputer including the memory device can be simplified.
【0035】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、図1
において、図1において、低電圧を検出する回路は、バ
イポーラ型トランジスタのベース,エミッタ間定電圧や
MOSFETのゲート,ソース間の定電圧を利用するも
の、あるいはPN接合ダイオードやツェナーダイオード
又はジョットキーダイオード等の定電圧やこれらを組み
合わせたもの等種々の実施形態を採ることができる。低
電圧検出回路により形成される制御信号は、ワード線の
選択信号を形成するゲート回路が論理和ゲートにより構
成される場合、論理1として低電圧時にゲートを閉じる
ようにすればよい。また、ワードドライバに論理機能を
付加して上記制御信号により低電圧時には強制的にワー
ド線を非選択状態にするものであってもよい。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in FIG.
In FIG. 1, the circuit for detecting a low voltage uses a constant voltage between the base and emitter of a bipolar transistor or a constant voltage between the gate and source of a MOSFET, or a PN junction diode, zener diode or Jottky diode. Various embodiments such as a constant voltage such as or a combination of these can be adopted. The control signal generated by the low voltage detection circuit may be set to logic 1 so that the gate is closed at a low voltage when the gate circuit that forms the selection signal of the word line is formed of a logical sum gate. Alternatively, a logic function may be added to the word driver so that the word line is forcibly made unselected by the control signal when the voltage is low.
【0036】ECLレベルからCMOSレベルに変換す
る回路は、種々の実施形態を採ることができるものであ
る。図3において共通相補データ線は読み出し用と書き
込み用を共通化するものであってもよい。相補データ線
の負荷はカラムスイッチの反対側に設ける構成としても
よい。共通データ線又は共通相補データ線には書き込み
動作後の高速読み出しを行うために、ライトリカバリ回
路のような付加回路を設けるものとしてもよい。図4に
おいて、メモリアレイは、複数のメモリマットに分割
し、ワード線やデータ線の実質的な長さを短くしてメモ
リアクセスの高速化を図るようにするものであってもよ
い。データは、複数ビットの単位で書き込み/読み出し
が行われるようにするものであってもよい。The circuit for converting from the ECL level to the CMOS level can adopt various embodiments. In FIG. 3, the common complementary data line may be common for reading and writing. The load of the complementary data line may be provided on the opposite side of the column switch. An additional circuit such as a write recovery circuit may be provided on the common data line or the common complementary data line in order to perform high-speed reading after the write operation. In FIG. 4, the memory array may be divided into a plurality of memory mats and the substantial lengths of the word lines and the data lines may be shortened to speed up memory access. The data may be written / read in units of a plurality of bits.
【0037】[0037]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ECLレベルからCMOS
レベルに変換するレベル変換回路を備えたスタティック
型RAMに電圧検出回路を内蔵させて電源電圧が絶対値
的に所定電圧以下のときにワード線を強制的に非選択レ
ベルにさせる制御信号を形成することにより、レベル変
換回路が正常な動作が行えないときにワード線が非選択
状態にされるから、このような低電圧における電源電流
の増大を防止できる。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, from the ECL level to the CMOS
A voltage detection circuit is incorporated in a static RAM having a level conversion circuit for converting to a level, and a control signal for forcibly bringing a word line to a non-selected level when the power supply voltage is below a predetermined voltage in absolute value is formed. As a result, the word line is brought into the non-selected state when the level conversion circuit cannot operate normally, so that it is possible to prevent such an increase in the power supply current at a low voltage.
【図1】この発明に係るスタティック型RAMに用いら
れる低電圧検出回路の一実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a low voltage detection circuit used in a static RAM according to the present invention.
【図2】この発明に係るスタティック型RAMに用いら
れるレベル変換回路の一実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a level conversion circuit used in the static RAM according to the present invention.
【図3】この発明に係るスタティック型RAMのメモリ
アレイ部とその周辺回路の一実施例を示す具体的回路図
である。FIG. 3 is a specific circuit diagram showing an embodiment of a memory array section of a static RAM and a peripheral circuit thereof according to the present invention.
【図4】この発明が適用されるスタティック型RAMの
一実施例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a static RAM to which the present invention is applied.
LVD…低電圧検出回路、XB…X系アドレスバッフ
ァ、YB…Y系アドレスバッファ、XD…X系デコーダ
回路、YD…Y系デコーダ回路、WD…ワードドライ
バ、YS…カラムスイッチ(Yセレクタ)、MARY…
メモリアレイ、SA…センスアンプ、OB…データ出力
回路、IB…データ入力回路、WA…書き込みアンプ、
TG…タイミング制御回路、MC…メモリセル、W0,
Wn…ワード線、D0,D0B…相補データ線、RC
D,RCDB…読み出し用共通相補データ線、WCD,
WCDB…書き込み用共通相補データ線、Q1〜Q13
…MOSFET、T1〜T6…トランジスタ。LVD ... Low voltage detection circuit, XB ... X system address buffer, YB ... Y system address buffer, XD ... X system decoder circuit, YD ... Y system decoder circuit, WD ... Word driver, YS ... Column switch (Y selector), MARY …
Memory array, SA ... Sense amplifier, OB ... Data output circuit, IB ... Data input circuit, WA ... Write amplifier,
TG ... Timing control circuit, MC ... Memory cell, W0,
Wn ... Word line, D0, D0B ... Complementary data line, RC
D, RCDB ... Common complementary data line for reading, WCD,
WCDB ... Common complementary data lines for writing, Q1 to Q13
... MOSFET, T1 to T6 ... transistors.
Claims (3)
ルに変換してメモリ選択動作を行うアドレス選択回路
と、電源電圧が絶対値的に所定電圧以下のときにワード
線を強制的に非選択レベルにさせる制御信号を形成する
電圧検出回路とを備えてなることを特徴とするスタティ
ック型RAM。1. An address selection circuit for converting an ECL level input signal into a CMOS level to perform a memory selection operation, and forcibly bringing a word line to a non-selection level when a power supply voltage is an absolute value or less than a predetermined voltage. A static RAM comprising a voltage detection circuit for generating a control signal for controlling the static RAM.
信号を形成するアドレスデコード回路を構成する論理ゲ
ート回路に供給されアドレス信号に無関係にワード線を
非選択レベルにするものであることを特徴とする請求項
1のスタティック型RAM。2. The control signal is supplied to a logic gate circuit forming an address decoding circuit forming an input signal of a word driver, and sets the word line to a non-selection level regardless of the address signal. The static RAM according to claim 1.
MOSレベルに変換するレベル変換回路の下限動作電圧
以下の電圧を検出するものであることを特徴とする請求
項1又は請求項2のスタティック型RAM。3. The voltage detection circuit sets the ECL level to C
The static RAM according to claim 1 or 2, wherein a voltage lower than a lower limit operating voltage of a level conversion circuit for converting to a MOS level is detected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224635A JPH0548027A (en) | 1991-08-10 | 1991-08-10 | Static ram |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224635A JPH0548027A (en) | 1991-08-10 | 1991-08-10 | Static ram |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548027A true JPH0548027A (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=16816803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224635A Pending JPH0548027A (en) | 1991-08-10 | 1991-08-10 | Static ram |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0548027A (en) |
-
1991
- 1991-08-10 JP JP3224635A patent/JPH0548027A/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010821 |