JPH097375A - Sense amplifier - Google Patents
Sense amplifierInfo
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- JPH097375A JPH097375A JP7157305A JP15730595A JPH097375A JP H097375 A JPH097375 A JP H097375A JP 7157305 A JP7157305 A JP 7157305A JP 15730595 A JP15730595 A JP 15730595A JP H097375 A JPH097375 A JP H097375A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置のセ
ンスアンプ、特に電流検出型のセンスアンプに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sense amplifier of a semiconductor memory device, and more particularly to a current detection type sense amplifier.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来この種の電流検出型のセンスアンプ
としては、IEEE JOURNAL OF SOLID STATE CIRCUIT VOL2
6,No4 APRIL 1991 ページ525〜535に示されるものが提
案されている。この文献に示される電流検出型センスア
ンプは、カラムスイッチ部のトランジスタに、ゲートが
互いに他方のビットラインに接続されているトランジス
タがそれぞれ接続されている。このような構成にするこ
とにより、ビットライン対の電位は、常に一定に保たれ
る。従って、ビットライン対にそれぞれ接続された電源
からは、それぞれのビットラインに同じだけの電流が供
給される。このようなセンスアンプは、メモリセルが選
択され、片方のビットラインからメモリセルに電流がな
がれ込むと、このビットラインからデータラインへ流れ
る電流は、メモリセルに流れた電流だけ減少する。ま
た、他方のビットラインからデータラインに流れ出す電
流は変化しない。このためメモリセルに流れた分だけそ
れぞれのデータラインに電流差が生じる。このとき、そ
れぞれのデータラインに接続されたトランジスタに電流
が流れ、データラインの電位差として検出される。2. Description of the Related Art Conventionally, as a current detection type sense amplifier of this type, IEEE JOURNAL OF SOLID STATE CIRCUIT VOL2
6, No4 APRIL 1991 The ones shown on pages 525-535 have been proposed. In the current detection type sense amplifier disclosed in this document, transistors whose gates are connected to the other bit line are connected to the transistors of the column switch section. With such a configuration, the potential of the bit line pair is always kept constant. Therefore, the same amount of current is supplied to each bit line from the power supplies connected to the bit line pair. In such a sense amplifier, when a memory cell is selected and a current flows from one bit line to the memory cell, the current flowing from the bit line to the data line is reduced by the current flowing in the memory cell. Also, the current flowing from the other bit line to the data line does not change. Therefore, a current difference occurs in each data line by the amount of the current flowing in the memory cell. At this time, a current flows through the transistors connected to the respective data lines, and is detected as a potential difference between the data lines.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式では、バーYSEL が入るカラムスイッチ部にメモリ
セルと同じピッチで、カラムスイッチのトランジスタ2
つを含め4つのトランジスタを入れなければならず、チ
ップ面積が大幅に増す。また、ビットライン間に流れる
電流差により検出する方式なので、ビットライン間の抵
抗のアンバランスの影響を受けやすいという課題があっ
た。However, in the conventional method, the column switch transistor 2 of the column switch is arranged at the same pitch as the memory cell in the column switch part where the bar YSEL enters.
Four transistors, including one, must be inserted, which significantly increases the chip area. In addition, since it is a method of detecting by the difference in current flowing between bit lines, there is a problem that it is easily affected by the imbalance of resistance between bit lines.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のセンスアンプにおいては、ビットライン対
それぞれ互いのビットラインと独立した、ビットライン
の電位を保持し、メモリセルが選択されたときにメモリ
セルに流れる電流分だけ減少した電流を出力する回路を
設ける。In order to solve the above-mentioned problems, in the sense amplifier of the present invention, a bit line pair is held independently of each other's bit line, and the potential of the bit line is held and a memory cell is selected. A circuit that outputs a current reduced by the amount of current flowing through the memory cell is provided.
【0005】[0005]
【作用】ビットライン対にそれぞれ、ビットラインの電
位を保持する回路を設けることにより、メモリセルが選
択された際のビットラインの電位をそれぞれのビットラ
インが独立して保持する。また、データラインに付加し
たクロスカップルトランジスタと負荷トランジスタによ
り出力をラッチせずに高ゲインが得られる。By providing each bit line pair with a circuit for holding the potential of the bit line, each bit line independently holds the potential of the bit line when the memory cell is selected. Further, a high gain can be obtained without latching the output by the cross-coupled transistor and the load transistor added to the data line.
【0006】[0006]
【実施例】図1は、本発明の実施例を示す回路図であっ
て、トランジスタは、全てエンハンスメント型のMOS型
トランジスタであり、矢印がゲート側を向いているもの
はNタイプを表し、外側を向いているものはPタイプを表
す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, in which all the transistors are enhancement type MOS type transistors, and the one with the arrow pointing to the gate side represents the N type and the outside. Those pointing to represent the P type.
【0007】図1において、反転ビットライン(以下バ
ーBLという)と電源Vccの間にはゲートがバーBLに接続
されたプルアップトランジスタT1が接続され、ビットラ
イン(以下BLという)と電源Vccの間にはゲートがBLに
接続されたプルアップトランジスタT2が接続されてい
る。また、ビットライン対バーBL、BL間にはメモリセル
が接続されている。バーBLと反転データライン(以下バ
ーDLという)との間にはゲートがカラム選択信号YSELに
接続されたトランジスタT3が接続され、BLとデータライ
ン(以下DLという)との間にはゲートがバーYSELに接続
されたトランジスタT4が接続されている。バーDLにはイ
ンバータ1Aの入力が接続され、その出力は、バーDLとバ
ーOUTとの間に接続されたトランジスタT5のゲートに接
続されている。DLにはインバータ2Aの入力が接続され、
その出力は、DLとOUTとの間に接続されたトランジスタT
6のゲートに接続されている。バーOUTと接地との間には
トランジスタT7、T8が接続され、OUTと接地との間にはT
9、T10が接続されている。トランジスタT7、T9のゲート
はバーOUTに、トランジスタT8、T10のゲートはOUTにそ
れぞれ接続されている。In FIG. 1, a pull-up transistor T1 having a gate connected to the bar BL is connected between the inverted bit line (hereinafter referred to as bar BL) and the power supply Vcc, and the bit line (hereinafter referred to as BL) and the power supply Vcc are connected to each other. A pull-up transistor T2 whose gate is connected to BL is connected between them. Further, memory cells are connected between the bit line pair BL and BL. A transistor T3 whose gate is connected to the column selection signal YSEL is connected between the bar BL and the inverted data line (hereinafter referred to as DL), and a gate is connected between the BL and the data line (hereinafter referred to as DL). The transistor T4 connected to YSEL is connected. The input of the inverter 1A is connected to the bar DL, and its output is connected to the gate of the transistor T5 connected between the bar DL and the bar OUT. The input of the inverter 2A is connected to DL,
Its output is a transistor T connected between DL and OUT.
Connected to the gate of 6. Transistors T7 and T8 are connected between the bar OUT and ground, and T is connected between OUT and ground.
9, T10 is connected. The gates of the transistors T7 and T9 are connected to OUT, and the gates of the transistors T8 and T10 are connected to OUT.
【0008】次に、このように構成されたセンスアンプ
の動作を説明する。カラム選択信号バーYSELが"L"レベ
ルになるとトランジスタT3とT4がオン状態となり、セン
スアンプが動作可能状態となる。このとき電流iが負荷
トランジスタT1、T2からT3、T4を通してバーDL、DLに流
れ込む。さらにバーDL、DLに流れ込んだ電流iはトラン
ジスタT5、T6を通してT7、T8、T9、T10に流れ込む。バ
ーOUT、OUTは接地レベルに近い状態で動作するためトラ
ンジスタT5、T6、T7、T8、T9、T10は飽和領域で動作す
る。Next, the operation of the sense amplifier thus constructed will be described. When the column selection signal bar YSEL becomes "L" level, the transistors T3 and T4 are turned on, and the sense amplifier becomes operable. At this time, the current i flows from the load transistors T1 and T2 into the bars DL and DL through T3 and T4. Further, the current i flowing into the bars DL and DL flows into T7, T8, T9 and T10 through the transistors T5 and T6. Since the bars OUT and OUT operate close to the ground level, the transistors T5, T6, T7, T8, T9 and T10 operate in the saturation region.
【0009】今、メモリセルが選択され、図1に示すよ
うにメモリセルに電流Iが流れたとき、データラインバ
ーDLに流れる電流が減少する。バーDLに流れる電流が減
少するとバーDLの電位が低下するが、バーDLのレベルは
インバータ1Aを通してトランジスタT5のゲートに入力さ
れているためバーDLの電位が下がると、トランジスタT5
のゲートにかかる電位が上がり、トランジスタT5を流れ
る電流を減少させる。つまり、バーDLの電位がメモリセ
ルが選択される前と同一の電位になるようにトランジス
タT5による帰還がかかる。このため、バーDLのレベル
は、メモリセルが選択される前と後で同一である。バー
DLのレベルがメモリセルが選択される前と後で同一とい
うことはプルアップトランジスタT1からバーBLに流れる
電流は常に一定に保たれる。つまりトランジスタT5に流
れる電流はメモリセル選択前は電流iが流れ、メモリセ
ル選択後は、i−Iまで電流がIだけ減少する。このよ
うにしてメモリセル電流の変化がバーOUTに現われ、電
流検出がなされる。このように検出されたメモリセル電
流Iは、負荷トランジスタT7、T8に流れる電流がiから
i−IまでIだけ減少することにより、バーOUTの電位
の低下として現われる。また、トランジスタT7、T8は、
飽和領域で動作しているため、トランジスタT7、T8に流
れる電流が少し減少しただけでも、より大きな電位の低
下として現われる。さらに、トランジスタT8とT9はクロ
スカップルによる正帰還がかかっているためバーOUTの
電位はさらに低下される。反対にメモリセルの右側に電
流が流れた場合も同様な動作が行われ、この場合はトラ
ンジスタT6、T9、T10に流れる電流が減少し、OUTの電位
が低下する。このように検出された電位差が次段回路に
対する出力となる。When a memory cell is selected and a current I flows through the memory cell as shown in FIG. 1, the current flowing through the data line bar DL decreases. When the current flowing through the bar DL decreases, the potential of the bar DL decreases, but since the level of the bar DL is input to the gate of the transistor T5 through the inverter 1A, when the potential of the bar DL decreases, the transistor T5 decreases.
The potential on the gate of the transistor rises, reducing the current through transistor T5. That is, the feedback is applied by the transistor T5 so that the potential of the bar DL becomes the same as that before the memory cell is selected. Therefore, the level of the bar DL is the same before and after the memory cell is selected. bar
The fact that the level of DL is the same before and after the memory cell is selected means that the current flowing from the pull-up transistor T1 to the bar BL is always kept constant. That is, as the current flowing through the transistor T5, the current i flows before the memory cell is selected, and after the memory cell is selected, the current decreases by I to i-I. In this way, the change in the memory cell current appears at the bar OUT, and the current is detected. The memory cell current I thus detected appears as a decrease in the potential of the bar OUT when the current flowing through the load transistors T7 and T8 decreases from i to i−I by I. The transistors T7 and T8 are
Since it operates in the saturation region, even a slight decrease in the current flowing through the transistors T7 and T8 appears as a larger decrease in potential. Further, since the transistors T8 and T9 are subjected to the positive feedback by the cross couple, the potential of the bar OUT is further lowered. On the contrary, when a current flows to the right side of the memory cell, the same operation is performed. In this case, the current flowing through the transistors T6, T9, T10 decreases, and the potential of OUT decreases. The potential difference thus detected becomes an output to the next stage circuit.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よるセンスアンプは、片側のビットラインに流れる電流
を検出する構造である。このためビットライン、データ
ライン間の抵抗のアンバランスの影響を受けづらいの
で、周辺回路にセンスアンプを設けることができるとい
う特徴がある。これによりカラムスイッチ部にメモリセ
ルと同一ピッチで入れるトランジスタは2つで済み、セ
ンスアンプによるチップ面積の増大は少ない。また、さ
らにクロスカップルのトランジスタと、これと並列に負
荷トランジスタを付加しているため、出力をラッチせず
に高ゲインの出力が得られる。As described in detail above, the sense amplifier according to the present invention has a structure for detecting the current flowing through the bit line on one side. For this reason, it is difficult to be affected by the imbalance of the resistance between the bit line and the data line, so that it is possible to provide a sense amplifier in the peripheral circuit. As a result, only two transistors are required to be inserted in the column switch section at the same pitch as the memory cells, and the increase in chip area due to the sense amplifier is small. Further, since a cross-coupled transistor and a load transistor are added in parallel with the transistor, a high gain output can be obtained without latching the output.
【図1】本発明の実施例を示すセンスアンプの回路図で
ある。FIG. 1 is a circuit diagram of a sense amplifier showing an embodiment of the present invention.
T1,T2:PMOSプルアップトランジスタ T3,T4:PMOS 1A,2A:インバータ T5,T6:PMOS T7,T10:NMOS負荷トランジスタ T8,T9:NMOSクロスカップルトランジスタ T1, T2: PMOS pull-up transistor T3, T4: PMOS 1A, 2A: Inverter T5, T6: PMOS T7, T10: NMOS load transistor T8, T9: NMOS cross-coupled transistor
Claims (4)
と、 前記第1、第2のビット線に第1の電位を与える電源
と、 前記第1、第2のビット線間に接続されたメモリセル
と、 前記第1のビット線と前記第1のノードとの間に接続さ
れた制御回路であって、 前記メモリセルが選択され、前記第1のビット線から前
記メモリセルに電流が流れることにより、前記第1のビ
ット線が前記第1の電位から第2の電位に変化したと
き、この変化分を検知し、前記第1のノードに流れ出す
電流値を制御することにより前記第1のビット線の電位
を実質的に前記第1の電位に保持する前記制御回路と、 前記第1のノードに流れだす電流によって前記第1のノ
ードに発生する第3の電位を増幅して出力する増幅回路
と、 前記増幅回路に接続された前記増幅された電位を出力す
る出力端子とを有することを特徴とするセンスアンプ。1. A first and second bit line, a first node, a power supply for applying a first potential to the first and second bit lines, and a portion between the first and second bit lines. A memory cell connected to the first bit line and a control circuit connected between the first bit line and the first node, wherein the memory cell is selected, and the memory cell is selected from the first bit line. When a current flows through the first bit line and the first bit line changes from the first potential to the second potential, the change is detected and the current value flowing to the first node is controlled. The control circuit for holding the potential of the first bit line substantially at the first potential; and amplifying a third potential generated at the first node by the current flowing to the first node. And an amplification circuit connected to the amplification circuit A sense amplifier having an output terminal for outputting the generated potential.
前記出力との間の抵抗値を変化させる回路であることを
特徴とする請求項1項記載のセンスアンプ。2. The sense amplifier according to claim 1, wherein the detection circuit is a circuit that changes a resistance value between the first bit line and the output.
のビット線に接続されたトランジスタであって、そのゲ
ートには第1のビット線の反転信号が接続されているこ
とを特徴とする請求項2項記載のセンスアンプ。3. The sensing circuit comprises a first node and a first node.
3. The sense amplifier according to claim 2, wherein the transistor is connected to the bit line of, and an inverted signal of the first bit line is connected to the gate of the transistor.
地電源との間に接続され、そのゲートが前記第2のビッ
ト線に接続された第1のトランジスタと、 前記第2のビット線と前記接地電源との間に接続され、
そのゲートが前記第1のノードに接続された第2のトラ
ンジスタと、 前記第2のビット線及び第1のノードと接地電源との間
にそれぞれ接続された負荷トランジスタとにより構成さ
れることを特徴とする請求項3項記載のセンスアンプ。4. The first transistor, wherein the amplifier circuit is connected between the first node and a ground power supply, and the gate of which is connected to the second bit line, and the second bit line. And the ground power source,
The gate is configured by a second transistor connected to the first node, and a load transistor connected between the second bit line and the first node and a ground power source, respectively. The sense amplifier according to claim 3, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7157305A JPH097375A (en) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Sense amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7157305A JPH097375A (en) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Sense amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097375A true JPH097375A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=15646768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7157305A Withdrawn JPH097375A (en) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Sense amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH097375A (en) |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP7157305A patent/JPH097375A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |