JPH0562481A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0562481A
JPH0562481A JP3244853A JP24485391A JPH0562481A JP H0562481 A JPH0562481 A JP H0562481A JP 3244853 A JP3244853 A JP 3244853A JP 24485391 A JP24485391 A JP 24485391A JP H0562481 A JPH0562481 A JP H0562481A
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memory device
sense amplifier
semiconductor memory
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Toshio Komuro
敏雄 小室
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 消費電流を殆ど増加させないで、センスアン
プ等の動作高速化を達成する。あるいは同一動作速度で
よいときには、消費電流を削減する。 【構成】 トランジスタQp11、Qp12、Qn11、Qn
12からなるカレントミラーアンプと直列に2本のトラン
ジスタQn13、Qn14からなる電流リミッタ回路を接続
する。そして、トランジスタQn13を待機時以外の時に
導通させ、Qn14をセンスアンプの動作開始時のみ導通
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特に内部電源降圧回路を備えた半導体記憶装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体記憶装置においては、記憶
装置内部での消費電力を削減するために内部降圧回路に
よって給電する回路が用いられている。図4は、内部降
圧回路により給電されるセンスアンプ駆動回路とセンス
アンプ回路の回路図であり、図5は従来の内部降圧回路
の回路図である。
【0003】図4において、Qp41〜Qp43はpチャネ
ルMOSトランジスタ、Qn41〜Qn49はnチャネルM
OSトランジスタ、Iはインバータ、CS はメモリセ
ル、D、DBはビット線、VD は内部降圧回路の出力で
あるドレイン電源電位、VH は中間電位であるプリチャ
ージ電位である。また、図5において、Qp51〜Qp53
はpチャネルMOSトランジスタ、Qn51〜Qn53はn
チャネルMOSトランジスタ、VR はこの回路が発生す
べき内部降圧電位Vintを与える基準電位である。
【0004】次に、図6のタイムチャートを参照して図
4および図5の回路の動作について説明する。待機状態
では、活性化開始信号φA が0Vであるため、カレント
ミラー回路の電流リミッタであるQn53は非導通であっ
て、内部降圧回路は非活性状態にあり、ドライバである
トランジスタQp53も非導通状態にある。また、このと
きプリチャージ信号φP は高電位(Vint)にあるた
め、プリチャージ回路(Qn43、Qn44;Qn47、Qn
48)は活性化しており、センスアンプ駆動信号φSP、φ
SNおよびビット線D、DBはプリチャージ電位VH に保
持されている。
【0005】時刻t1 において、プリチャージ信号φP
がVintから0Vになり、トランジスタQn41;Qn
43、Qn44;Qn47、Qn48がオフする。時刻t2 にお
いて、ワード線選択信号φw が高電位になると、トラン
ジスタQn49がオンしてメモリセルCS とビット線Dが
接続され、ビット線対D、DBに差電位がつく。ここで
はメモリセルのデータが“1”(高電位)である場合が
示されている。
【0006】次に、時刻t3 において、活性化開始信号
φA が高電位となり、内部降圧回路が活性化され、これ
によりセンスアンプ駆動回路のドレイン電源電位VD が
Vintとなる。続いて時刻t4において、センスアン
プ活性化信号φS が高電位(Vint)になり、センス
アンプによるビット線間の差電位の増幅が始まる。セン
ス動作開始と同時にQp41によりドレイン電源電位VD
はセンスアンプ駆動信号線(φSP)へ伝達され、センス
アンプ駆動回路によるセンスアンプへの給電が開始され
るが、そのためVD は一旦降下し始める。しかし、VD
が降下すると、内部降圧回路において、Qn52のゲート
電位がQn51のそれより高くなるため、Qp53のゲート
電位が下がり、その電流供給能力が上がる。そのためV
D の電位降下はある値で止まりその以降は上昇する。こ
れとともに駆動信号φSPおよびビット線Dの電位も上昇
を始める。VD は上昇してもその値がVR を超えると、
Qn51のゲート電位がQn52のそれより高くなりQp53
のゲート電位が上昇するので、Qp52がオン、Qp53が
オフし、結局VD はVR に落ち着く。そのため、センス
アンプ駆動信号φSPとビット線Dの電位もそれぞれt
5 、t6 において基準電位VR に到達する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の内部降
圧回路を用いた半導体記憶装置においては、応答特性を
よくするためには、電流リミッタとなるトランジスタQ
n53に流れる電流値を大きく設定する必要がある。すな
わち、VD の降下時に電位降下を少なくしかつ速やかに
上昇に転じさせるためにはQp53の電流を短時間で増大
させ、またVD の上昇時にVD をVR を大きく超えない
ようにするためにはQp53を短時間でカットオフ状態に
する必要があるが、そのためには、電流リミッタを流れ
る電流を大きくして応答速度を上げる必要がある。しか
し、電流リミッタに流れる電流を大きくすると、装置で
消費する電流が増加してしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、カレントミラーアンプとこれと直列に接続された電
流リミッタとを有する内部電源降圧回路を備えたもので
あって、電流リミッタは、センスアンプが活性化される
初期の段階のみに大電流を流すように構成されている。
【0009】上述した一時的に大電流を流す電流リミッ
タは、動作時間の異なる複数のトランジスタを並列に接
続することによって構成することができる。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の第1の実施例の内部降圧
回路の回路図である。図1において、Qp11〜Qp13は
pチャネルMOSトランジスタ、Qn11〜Qn14はnチ
ャネルMOSトランジスタであって、Qp11、Qp12、
Qn11、Qn12によってカレントミラーアンプが、Qn
13、Qn14によって電流リミッタが構成されている。
【0011】本実施例の内部降圧回路によって給電を受
けるセンスアンプおよびセンスアンプ駆動回路は、従来
例の場合と同じ図4に示したものである。以下、図2に
示すタイムチャートを参照して本実施例回路の動作につ
いて説明する。
【0012】時刻t1 以前では、プリチャージ信号φP
が高電位であるので、図4の記憶装置はプリチャージ状
態にある。時刻t1でプリチャージ信号が低電位(0
V)となって、トランジスタQn41、Qn43、Qn44、
Qn47、Qn48がオフする。
【0013】時刻t2 において、ワード線が選択され、
ビット線Dの電位がプリチャージ電位から僅かに上昇す
る(記憶データが“1”の場合)。時刻t3 に至ると、
活性化開始信号φA 、第2活性化開始信号φD が高電位
となり、内部降圧回路のカレントミラーアンプには大電
流が流れる。この時点で、内部降圧回路はセンスアンプ
駆動回路への給電が可能な状態となる。
【0014】時刻t4 において、センスアンプ活性化信
号φSが高電位となり、センスアンプによるビット線間
電位差の増幅が始まる。時刻t5 、t6 において、セン
スアンプ駆動信号φSP、φSNとビット線D、DBの電位
が一定値に落ち着く。増幅動作の完了する時刻t6 にお
いて、第2活性化開始信号φD は低電位となり、電流リ
ミッタのリミット値が下がる。
【0015】以上説明したように、本実施例では、セン
スアンプが活性化される初期の段階においてのみ、トラ
ンジスタQn14を導通させるようにしたので、消費電流
を殆ど増加させることなく、ドレイン電源電圧VD の降
下、上昇を抑制しその回復を速めることができる。した
がって、上記構成によりセンスアンプの動作高速化が達
成できる。しかし、高速動作が必要でない場合には、電
流リミッタの最大電流値を従来例のリミット値と等しく
することにより、消費電流を削減することができる。
【0016】図3は、本発明の第2の実施例のタイミン
グチャートである。第2の実施例では、電流リミッタを
構成するトランジスタを1本のみとし、その代わりに電
流リミッタトランジスタのゲート電位となる活性化開始
信号φA ′が高電位と中間電位の2値の値をとるように
なされている。このφA′により、本実施例においても
センス動作の開始時のみに内部降圧回路の電流リミッタ
の電流を増加させることができる。
【0017】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではなく種々の
改変が可能である。例えば、電流リミッタを異なる時間
にオン動作をする3個以上のトランジスタによって構成
することができる。また、実施例ではセンスアンプに対
する内部降圧回路について説明したが、他の周辺回路に
対する内部降圧回路についても同様の電流リミッタを設
けることができる。さらに、オートリフレッシュ機能を
有するDRAM等においては、オートリフレッシュ時に
は電流リミッタの電流値を下げ、通常のアクセス時にの
み大電流を流すようにすることもできる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体記
憶装置は、内部電源降圧回路の電流リミッタが複数の値
の電流を供給できるようにしたものであるので、本発明
によれば、アクセス時にのみ、短時間、電流リミッタに
大電流を流すようにすることにより、消費電流を殆ど増
加させることなく、高速動作を行わせようにすることが
できる。あるいは同じ動作速度を達成する場合には、消
費電流をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例の内部降圧回路の回路
図。
【図2】 本発明の第1の実施例のタイミングチャー
ト。
【図3】 本発明の第2の実施例のタイミングチャー
ト。
【図4】 本発明および従来例の内部降圧回路によって
給電されるセンスアンプの回路図。
【図5】 従来例の内部降圧回路の回路図。
【図6】 従来例のタイミングチャート。
【符号の説明】
Qp11〜Qp13、Qp41〜Qp43、Qp51〜Qp53…p
チャネルMOSトランジスタ Qn11〜Qn14、Qn41〜Qn49、Qn51〜Qn53…n
チャネルMOSトランジスタ I…インバータ CS …メモリセル φP …プリチャージ信号 φW …ワード線選択信号 φA 、φA ′…活性化開始信号 φD …第2活性化開始信号 φS …センスアンプ活性化信号 φSP、φSN…センスアンプ駆動信号 D、DB…ビット線 Vint…内部降圧電位 VD …ドレイン電源電位(=Vint) VH …プリチャージ電位

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カレントミラーアンプとこれと直列に接
    続された電流リミッタとを有する内部電源降圧回路を備
    えた半導体記憶装置において、 前記電流リミッタは、異なるレベルの電流を供給できる
    ように構成されていることを特徴とする半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 前記電流リミッタが異なる動作時間で電
    流を供給する複数のトランジスタで構成されている請求
    項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記電流リミッタがセンスアンプの増幅
    動作開始時にのみ大電流を供給するように構成されてい
    る請求項1または2記載の半導体記憶装置。
JP3244853A 1991-08-30 1991-08-30 半導体記憶装置 Pending JPH0562481A (ja)

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