JPS5841484A - 半導体メモリ回路 - Google Patents
半導体メモリ回路Info
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- JPS5841484A JPS5841484A JP56136066A JP13606681A JPS5841484A JP S5841484 A JPS5841484 A JP S5841484A JP 56136066 A JP56136066 A JP 56136066A JP 13606681 A JP13606681 A JP 13606681A JP S5841484 A JPS5841484 A JP S5841484A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- semiconductor memory
- level
- memory circuit
- bit lines
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- 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
- G11C11/41—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 static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
- G11C11/417—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the field-effect type
- G11C11/419—Read-write [R-W] circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (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】
本発明は半導体メ毫す回路、特にスタテイ、り形半導体
メモリ回路に関する。
メモリ回路に関する。
一般にスタテイツタ形の半導体メモリ回路は、Y方向く
沿りて伸びる一対のビットライン(mx、。
沿りて伸びる一対のビットライン(mx、。
BL)と、該一対Oビットラインに挾まれるように接続
される多数個のメモリセルと、腋一対のビットライン(
BL、BL)Kそれぞれ挿入される一対のロードトラン
ジスタと、前記多数個のメモリセルの各々を選択するた
めの、X方向に伸びるワードライン尋を基本的な構成要
素として構成される・このような構成の半導体メモリ回
路において、従来より2つの問題がありζO糧の半導体
メモリ回路における欠点となっていた。先ず第1の欠点
は消費電力が不必要に大となることである。というのは
上記半導体メモリ回路においては、前記一対のロードト
ランジスタのいずれか一方を通じて前記一対のビットラ
インの一方に常に定常的な!流1kfItすと込う形式
がとられているからである。そして第2の欠点はアクセ
スタイムをよシ高速にすることが困離であるということ
である・この第2の欠点を生じさせる原因は2つある。
される多数個のメモリセルと、腋一対のビットライン(
BL、BL)Kそれぞれ挿入される一対のロードトラン
ジスタと、前記多数個のメモリセルの各々を選択するた
めの、X方向に伸びるワードライン尋を基本的な構成要
素として構成される・このような構成の半導体メモリ回
路において、従来より2つの問題がありζO糧の半導体
メモリ回路における欠点となっていた。先ず第1の欠点
は消費電力が不必要に大となることである。というのは
上記半導体メモリ回路においては、前記一対のロードト
ランジスタのいずれか一方を通じて前記一対のビットラ
インの一方に常に定常的な!流1kfItすと込う形式
がとられているからである。そして第2の欠点はアクセ
スタイムをよシ高速にすることが困離であるということ
である・この第2の欠点を生じさせる原因は2つある。
第10原因は、アクセスされたメモリセルからビットラ
インに情報を読出す際、尚該メモリ竜ル内のトランジス
タを通して前記定常的な電流を引き込みながら且つ同時
に#ビ、トライン上に情報を移し代えるわけであるから
、轟然に読出し速度にブレーキがかけられてしまうこと
である。第2の原因としてはy−C相互コンl/タンス
)、主として前記a −ドトランジスタのgユが挙げら
れる・一般に、アク女スタイムの向上を図るには1mは
大きければ大きい程良−ことが知られている。ところが
、一方、g を大にするためにはトランジスタそOもの
のすイズを大にしなければならなりことも良く知られて
いる。この場合、集積度の増大を図るべく、結局−を小
にする方向に設計されてしまうのが普通であり、このた
めにアクセスタイムが犠牲となってしまうこととなった
− 従って本発明の目的は上述し九2つの欠点を排除可能な
半導体メモリ回路を提案することである。
インに情報を読出す際、尚該メモリ竜ル内のトランジス
タを通して前記定常的な電流を引き込みながら且つ同時
に#ビ、トライン上に情報を移し代えるわけであるから
、轟然に読出し速度にブレーキがかけられてしまうこと
である。第2の原因としてはy−C相互コンl/タンス
)、主として前記a −ドトランジスタのgユが挙げら
れる・一般に、アク女スタイムの向上を図るには1mは
大きければ大きい程良−ことが知られている。ところが
、一方、g を大にするためにはトランジスタそOもの
のすイズを大にしなければならなりことも良く知られて
いる。この場合、集積度の増大を図るべく、結局−を小
にする方向に設計されてしまうのが普通であり、このた
めにアクセスタイムが犠牲となってしまうこととなった
− 従って本発明の目的は上述し九2つの欠点を排除可能な
半導体メモリ回路を提案することである。
上記目的に従い本発明は、ロードトランジスタの−をア
クセス時における情報によって見かけ上可蛮とし、従来
の定常的な電流を当該情報に応じて制御するようにした
ことを特徴とするもOである。
クセス時における情報によって見かけ上可蛮とし、従来
の定常的な電流を当該情報に応じて制御するようにした
ことを特徴とするもOである。
以下図面に従うて不発−を説明する。
第1図は一般的なスタテイツタ影半導体メ毫す回路を示
す回路図である・本図において、MLおよびBLは一対
のビットラインであり、該一対のビットライン(BL、
IIL )に係合して多数個のメモリセルMeが配設さ
れる。諌一対0ピツトフイン(BL。
す回路図である・本図において、MLおよびBLは一対
のビットラインであり、該一対のビットライン(BL、
IIL )に係合して多数個のメモリセルMeが配設さ
れる。諌一対0ピツトフイン(BL。
BL)Kは又、一対のロードトランジスタ(Ql。
42)がそれぞれ挿入される。一方、メモリセルMCに
はワードラインWLが係合しておや、前記ビットライン
およびワードラインによって所望のメモリセルMCが捕
捉される。なお、実際には多数個のメモリセル、多数対
のピ、)ラインおよび多数本のワードラインが存在する
が図示していない。又、各ビットライン対には情報書込
み用のライトバッフアシよび情報読出し用のセンスアン
プが設けられているが図示していない。
はワードラインWLが係合しておや、前記ビットライン
およびワードラインによって所望のメモリセルMCが捕
捉される。なお、実際には多数個のメモリセル、多数対
のピ、)ラインおよび多数本のワードラインが存在する
が図示していない。又、各ビットライン対には情報書込
み用のライトバッフアシよび情報読出し用のセンスアン
プが設けられているが図示していない。
今仮にメモリセルMCのBLIIK論理L(従って■側
に論理H)がストアされているものとし、且つ今当該メ
モリセルMCがワードラインWLiCよりアクセスされ
たものとする。この場合の各トランジスタの状態は先ず
、論理LシよびHが図示するようにストアされてhるこ
とからトランジスタQiがオン、トランジスタQ、がオ
フである。
に論理H)がストアされているものとし、且つ今当該メ
モリセルMCがワードラインWLiCよりアクセスされ
たものとする。この場合の各トランジスタの状態は先ず
、論理LシよびHが図示するようにストアされてhるこ
とからトランジスタQiがオン、トランジスタQ、がオ
フである。
そして、ワードラインWLよりアクセスがあったことか
らトランジスタQsおよびトランジスタQ4が共にオン
となる。
らトランジスタQsおよびトランジスタQ4が共にオン
となる。
そうすると、トランジスタQsシよびQsが共にオンに
なることから、電源(vcc)よりアース(GND )
に向って図中点線のルートで、トランジスタQ1を通し
、電R1が流れる。これは、当該メモリセルMeがアク
セスされ続けている限多定常的KRれる40であ)、こ
れが前述した定常的な電流である。これは、と9もなお
さず消費電力の無駄となって現われる(既述O第1O欠
点)、一方、読出しアクセス時につ−てみると、この定
常的碌電#liをトランジスタQsおよびQiで引きな
から貌出し動作を行なうむとになることから、メモリセ
ルMCからみると、ビットラインILO容量負荷のみな
らずこの定常的な電流負荷も重畳した形で読出し動作を
行なわなければならずアクセスタイムの高速化が図れな
い(既述の第2の欠点)。
なることから、電源(vcc)よりアース(GND )
に向って図中点線のルートで、トランジスタQ1を通し
、電R1が流れる。これは、当該メモリセルMeがアク
セスされ続けている限多定常的KRれる40であ)、こ
れが前述した定常的な電流である。これは、と9もなお
さず消費電力の無駄となって現われる(既述O第1O欠
点)、一方、読出しアクセス時につ−てみると、この定
常的碌電#liをトランジスタQsおよびQiで引きな
から貌出し動作を行なうむとになることから、メモリセ
ルMCからみると、ビットラインILO容量負荷のみな
らずこの定常的な電流負荷も重畳した形で読出し動作を
行なわなければならずアクセスタイムの高速化が図れな
い(既述の第2の欠点)。
そこで上述の欠点を排除すべく本発明はo−fトランジ
スタ(Ql−Q雪 )のy−に着目する。
スタ(Ql−Q雪 )のy−に着目する。
つま)、消費電カシよびアクセスタイムに関しこれらを
改良するように適宜l を可襞とする。Al 体的には、既述の如く、アクセスタイムの向上に関して
は1.1大KL、又、消費電力K”)いては前配電fi
tの立上p以降g、を小にする。ところが一般にこの〜
は固定的で且つ相対的に小である。小であるのは実装密
度を上げるためである。このため本発明ではとのgmを
適宜可変にするようルベルコンバータ”f導入fる。こ
のレベルコンバータは一対存在し、それぞれ対応する前
記一対のピットライン(BL、BL)の一方に現われる
論理信号をレベル変換して、それぞれ対応する前記一対
のロードトランジスタの一方の制御電極に印加する働き
をなす。
改良するように適宜l を可襞とする。Al 体的には、既述の如く、アクセスタイムの向上に関して
は1.1大KL、又、消費電力K”)いては前配電fi
tの立上p以降g、を小にする。ところが一般にこの〜
は固定的で且つ相対的に小である。小であるのは実装密
度を上げるためである。このため本発明ではとのgmを
適宜可変にするようルベルコンバータ”f導入fる。こ
のレベルコンバータは一対存在し、それぞれ対応する前
記一対のピットライン(BL、BL)の一方に現われる
論理信号をレベル変換して、それぞれ対応する前記一対
のロードトランジスタの一方の制御電極に印加する働き
をなす。
第2図は本発明に基づ(半導体メモリ回路の一実施例を
示す回路図である0本図において、第1図と同一の構成
要素には同一の参照記号を付して示す、従って、本図中
のLC,およびLCsが本発明によって新たに導入され
た一対のレベルコンバータ夕である。レベルコンバータ
LCIおよびLC,はそれぞれ、ピットラインBLシよ
びBLの論理信号を受信してレベル変換し、これらをそ
れぞれロードトランジスタQ1およびQsO各制音制御
電極ではFET O+’ −) ) K印加する。
示す回路図である0本図において、第1図と同一の構成
要素には同一の参照記号を付して示す、従って、本図中
のLC,およびLCsが本発明によって新たに導入され
た一対のレベルコンバータ夕である。レベルコンバータ
LCIおよびLC,はそれぞれ、ピットラインBLシよ
びBLの論理信号を受信してレベル変換し、これらをそ
れぞれロードトランジスタQ1およびQsO各制音制御
電極ではFET O+’ −) ) K印加する。
動作は次のとおpである。第1図の説明を再び用いると
、トランジスタロ1側がり、)ランジスタQs側がHの
状態でワードラインWl、によIllllセメモリセル
MCクセスされると、先ずは前記の電流1が立上る。こ
の電miが立上る以前はピットラインBLの論理レベル
は十分KLK引暑込まれておらずむしろ110レベルに
ある。このピットラインBLのレベルHを、レベル;ン
Δ−タLCIKより十分にレベル変換して、ロードトラ
ンジスタQlのr−)に、十分高1xliレベルとして
印加している。すると、該ロードトランジスタQ1は十
分にオン状態を維持していることになる(gm大)・
このオン状態で、先のように、メモリセルMCがアクセ
スされれば電流lは急速に立上ることになる・そしてこ
の電流iはトランジスタQ婁11gを経てアース(GN
D)に引亀込まれピットラインBLの論理はLK向って
落ち込む・すゐと今度は、レベル;ンΔ−タLC1はこ
のLに落ち込む論理レベルを十分にレベル変換するとと
になるから、ロードトランジスタQIC)f−)Kは十
分低いLレベルが印加される。このため、ロードトラン
ジスタQ1は急速にオフになってしまい、その後このオ
フ状11を維持する(g1小)。
、トランジスタロ1側がり、)ランジスタQs側がHの
状態でワードラインWl、によIllllセメモリセル
MCクセスされると、先ずは前記の電流1が立上る。こ
の電miが立上る以前はピットラインBLの論理レベル
は十分KLK引暑込まれておらずむしろ110レベルに
ある。このピットラインBLのレベルHを、レベル;ン
Δ−タLCIKより十分にレベル変換して、ロードトラ
ンジスタQlのr−)に、十分高1xliレベルとして
印加している。すると、該ロードトランジスタQ1は十
分にオン状態を維持していることになる(gm大)・
このオン状態で、先のように、メモリセルMCがアクセ
スされれば電流lは急速に立上ることになる・そしてこ
の電流iはトランジスタQ婁11gを経てアース(GN
D)に引亀込まれピットラインBLの論理はLK向って
落ち込む・すゐと今度は、レベル;ンΔ−タLC1はこ
のLに落ち込む論理レベルを十分にレベル変換するとと
になるから、ロードトランジスタQIC)f−)Kは十
分低いLレベルが印加される。このため、ロードトラン
ジスタQ1は急速にオフになってしまい、その後このオ
フ状11を維持する(g1小)。
かくの如(、o−ドトランジスタQsがメモリセルMC
のアクセス後急速くオフになることは極−めて有益であ
る。というのは、メモリセルMCがアクセスされると共
に電流iが急速に減少するから、メモリセルMCからみ
たとき、情報の読出し動作中、本来のピットラインの容
量負荷のみが存在し最早、電流負荷(電fitの引込み
による負荷)は存在しなくなる。これはアクセスタイム
の向上につながり、既述の第2の欠点を排除したことに
なる。同時に1電流lが急速に減少し且つそのままほぼ
零を維持するということは、消費電力の改善につながり
、既述の第1の欠点を排除したことKなる。
のアクセス後急速くオフになることは極−めて有益であ
る。というのは、メモリセルMCがアクセスされると共
に電流iが急速に減少するから、メモリセルMCからみ
たとき、情報の読出し動作中、本来のピットラインの容
量負荷のみが存在し最早、電流負荷(電fitの引込み
による負荷)は存在しなくなる。これはアクセスタイム
の向上につながり、既述の第2の欠点を排除したことに
なる。同時に1電流lが急速に減少し且つそのままほぼ
零を維持するということは、消費電力の改善につながり
、既述の第1の欠点を排除したことKなる。
第3図は本発明に基づく半導体メモリ回路の他の実施例
を示す回路図である6本図におりて、館1図と同一の構
成要素には同一の参照記号を付して示す、従ってLCお
よびLCが本発明により5新九に導入された一対のレベ
ルコンバータである。
を示す回路図である6本図におりて、館1図と同一の構
成要素には同一の参照記号を付して示す、従ってLCお
よびLCが本発明により5新九に導入された一対のレベ
ルコンバータである。
これら、レベルコンバータ(LC,LC)と前述のレベ
ルコンバータ(L C@ 、 L Cm ) トO
相違ハI工を変化させる丸めの論理信号を自らの側よシ
得るか(自己帰還形)又は相手側より得るか(相互帰還
形)Kある。これは、メモリセルMCKおけるピットラ
イン対(ii Le n x−)の論理0相補性に着目
したものである。従って、第3図のレベルコンバータL
C、LCはレベルの反転(H−+L tL→H)機能を
併せ持つ・然し、動作原理と効果は第2図に示した半導
体メモリ回路とほぼ同様である。
ルコンバータ(L C@ 、 L Cm ) トO
相違ハI工を変化させる丸めの論理信号を自らの側よシ
得るか(自己帰還形)又は相手側より得るか(相互帰還
形)Kある。これは、メモリセルMCKおけるピットラ
イン対(ii Le n x−)の論理0相補性に着目
したものである。従って、第3図のレベルコンバータL
C、LCはレベルの反転(H−+L tL→H)機能を
併せ持つ・然し、動作原理と効果は第2図に示した半導
体メモリ回路とほぼ同様である。
最後にレベルコンパ−夕の具体例を掲げておく。
レベルコンバータ(LC、τテ)は最も単純には共にイ
ンバータで良い。又、レベルコンバータ(LCI I
LCl )はレベル反転を伴わないか1鋏インバータを
2段縦属接続した亀のを用いれば良い・インバータは極
めて一般的であ6、yrrが2個直列接続されたもので
ある。その形態は0M08回路で%、It(E*h**
tt*yxha*t)/b(Depletion)形回
路でも構わない、 0M01回路であれば、ロードトフ
ンゾスタのf−)K対する定常電流がほぼ零となシ、消
費電力の点で好ましい、然しl!:/D形の回路を使用
しても10−ドトランジスタのr−ト容量はピットツイ
ン容量に比べれば極少であるから、消費電力が問題とな
ることは殆んどない。
ンバータで良い。又、レベルコンバータ(LCI I
LCl )はレベル反転を伴わないか1鋏インバータを
2段縦属接続した亀のを用いれば良い・インバータは極
めて一般的であ6、yrrが2個直列接続されたもので
ある。その形態は0M08回路で%、It(E*h**
tt*yxha*t)/b(Depletion)形回
路でも構わない、 0M01回路であれば、ロードトフ
ンゾスタのf−)K対する定常電流がほぼ零となシ、消
費電力の点で好ましい、然しl!:/D形の回路を使用
しても10−ドトランジスタのr−ト容量はピットツイ
ン容量に比べれば極少であるから、消費電力が問題とな
ることは殆んどない。
以上説明したように本発明によれば、従来に比してアク
七スタイムおよび消費電力の点で改良された半導体メモ
リ回路が実現される。
七スタイムおよび消費電力の点で改良された半導体メモ
リ回路が実現される。
第1図は一般的なスタテイ、り形半導体メモリ回路を示
す回路図、第2図は本発明に基づ(半導体メモリ回路の
一実施例を示す回路図、第3図は不発萌に基づく半導体
メモリ回路の他の実施例を示す回路図である。 MC−/モリ七ル、BL、BL・・・ピットライン対、
Ql−Q諺・−ロードトランジスタ対、LCl、LC鵞
、LC,LC−・レベルコンバータ、WL−・・ワー
ドライン。 第2図 L
す回路図、第2図は本発明に基づ(半導体メモリ回路の
一実施例を示す回路図、第3図は不発萌に基づく半導体
メモリ回路の他の実施例を示す回路図である。 MC−/モリ七ル、BL、BL・・・ピットライン対、
Ql−Q諺・−ロードトランジスタ対、LCl、LC鵞
、LC,LC−・レベルコンバータ、WL−・・ワー
ドライン。 第2図 L
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、一対のど、トラインと、該一対のビットラインに係
合するメモリセルと、前記一対のビットラインにそれぞ
れ挿入される一対のロードトランジスタと、該メモリセ
ルをアクセスするためのワードラインとを含んでなる半
導体メモリ回路において、 一対のレベルコンバータを設け、該一対のレベルコン・
1−夕はそれぞれ対応する前記一対のビットラインの一
方に現われる論理信号をレベル変換してそれぞれ対応す
る前記一対の謬−ドトランジスタの一方の制御電極に印
加するようKしたことt−%黴とする半導体メ毫す回路
。 λ 前記一対のレベル;ンΔ−夕は、それぞれ前記一対
のa−ドトランジスタの一方が属する一方ノ前記ピ、ト
ラインに現われる論理信号を、轟該ロードトランジスタ
の制御電極に印加する特許請求の範囲第1項記載の半導
体メモリ回路。 1 前記一対のレベル;ンΔ−夕は、それぞれ前記一対
のロードトランジスタの他方が属する他方の前記ビット
ラインに現われる論理信号を、骸一対のビットラインの
一方に属する一方の峡ロードトランジスタの制御電極に
1 レベル反転して、印加する特許請求の範囲第1項記
載の半導体メモリ回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136066A JPS5841484A (ja) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | 半導体メモリ回路 |
| EP82401606A EP0073726B1 (en) | 1981-09-01 | 1982-08-31 | Semi-conductor memory circuit |
| DE8282401606T DE3277750D1 (de) | 1981-09-01 | 1982-08-31 | Semi-conductor memory circuit |
| IE2122/82A IE53806B1 (en) | 1981-09-01 | 1982-09-01 | Semiconductor memory circuit |
| US06/413,752 US4578778A (en) | 1981-09-01 | 1982-09-01 | Semiconductor memory with load controlling feedback means to reduce power consumption |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136066A JPS5841484A (ja) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | 半導体メモリ回路 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60255832A Division JPS61113183A (ja) | 1985-11-16 | 1985-11-16 | 半導体メモリ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5841484A true JPS5841484A (ja) | 1983-03-10 |
| JPS6130348B2 JPS6130348B2 (ja) | 1986-07-12 |
Family
ID=15166408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56136066A Granted JPS5841484A (ja) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | 半導体メモリ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5841484A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60151890A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-08-09 | テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド | 改良された検出回路を持つsram |
| JPS62132294A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路装置 |
-
1981
- 1981-09-01 JP JP56136066A patent/JPS5841484A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60151890A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-08-09 | テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド | 改良された検出回路を持つsram |
| JPS62132294A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6130348B2 (ja) | 1986-07-12 |
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