JPS6048837B2 - センスアンプ入力電圧制御回路 - Google Patents

センスアンプ入力電圧制御回路

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JPS6048837B2
JPS6048837B2 JP56065216A JP6521681A JPS6048837B2 JP S6048837 B2 JPS6048837 B2 JP S6048837B2 JP 56065216 A JP56065216 A JP 56065216A JP 6521681 A JP6521681 A JP 6521681A JP S6048837 B2 JPS6048837 B2 JP S6048837B2
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JP
Japan
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transistor
potential
sense amplifier
sense
control circuit
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Application number
JP56065216A
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English (en)
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JPS57181492A (en
Inventor
秀男 柁原
豊 熊谷
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/067Single-ended amplifiers

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、大容量および高速性にすぐれたROM用セ
ンスアンプ回路への入力信号レベルの電圧振幅を押える
ようにしたセンスアンプ入力電圧制御回路に関する。
近年、メモリはますます大容量化、高性能化の方向をた
どり、マスクROM)PROMなどのROM関連につい
ても例外ではない。
現在、128にビットあるいは256にビットレベルの
ROMの実用化が押し進められているが、ROMの大容
量化にともない特に重要になつてくるのが、メモリマト
リックスからの信号をコントロールし、増幅するセンス
アンプの特性向上に関する問題である。第1図は従来の
メモリマトリックスとセンスアンプとの接続概念図であ
り、第2図はその具体的な回路図である。
この第1図および第2図の両図において、メモリマトリ
ックス1はi行のXラインとj列のYラインとよりなる
iXj構成のメモリ貯蔵部である。X、〜Xiまでの行
ラインはそれぞれトランジスタQ、、〜Qj、からトラ
ンジスタQ、j−Qijまでのi個のトランジスタのゲ
ートに入力し、Y、〜Yjまでの列ラインはそれぞれト
ランジスタQ11〜QflあるいはトランジスタQlj
−Qijのドレイン同志Jの結合点に対するトランスフ
ァトランジスタQIMからQjMまでのj個のトランジ
スタのゲートに入力している。
また、トランジスタQ1はトランジスタQ1M〜QjM
のドレイン同志の結合点P、に対する負荷用デ丁プレツ
シヨントランジスタであり、そのゲートとドレインとを
結合点P、に接続している。
一方、センスアンプ回路2はトランジスタQ2〜Qで構
成されており、トランジスタQ。
とQ。とは結合点P,(センスアンプ回路2の入力点と
なる)に対する電圧のレベルシフトを行い、トランジス
タαとQ5はそのレベルシフトされた電圧の増幅用イン
バータとして働き、結合点P,の入力レベルに合つた増
幅レベルを点P2に出力するようになつている。いま、
メモリマトリックス1において、Xi行ラインと、Yj
列ラインとが選択され、Xi)Yjの電圧レベルが上昇
し、その他の行および列ラインの電圧が低レベルにある
とすると、トランジスタQjMおよびトランジスタQi
jが選択され、導通状態となる。
IXj構成のメモリマトリックス1において、ROM情
報はトランジスタQijが存在するか、存在しないかに
よつて「1」、「O」が定められているとすると、もし
、「1」情報ならば、結合点P,はトランジスタQiM
とトランジスタQijを通つて接地されるので、低レベ
ルとなり、センスアンプ回路2は点P2に高レベルを出
力する。
一方、「O」情報ならば、たとえばトランジスタQjM
が導通しても、トランジスタQ,jが存在しないため、
結合点P1は高レベルに保ち、センスアンプ回路2は点
P2に低レベルを出力する。
第3図は第2図の回路例におけるセル電圧特性、すなわ
ち、電源電圧6Vと4Vにおける結合点P,の電位の過
渡特性を示したものである。また、一般に、センスアン
プ回路2の入出力特性は第4図のように示され、点P2
における出力電圧が変化する入力電圧、すなわち、結合
点P,の電圧をセンスレベルVsとすると、第3図に示
した.ように、第2図の従来の回路においては、センス
アンプ回路2の結合点P1の電圧がセンスレベルVsを
過ぎ、点P2の出力論理レベルが確定した後においても
、結合点P1の電位はより高い電位あるいはより低い電
位レベルまで変化しよとする。したがつて、結合点P1
における電圧振幅レベルが大きいため、以前との逆情報
を読み出すときの過渡特性が悪くかつ電源電圧より読み
出しスピードが大きく依存すると云うような欠点があつ
た。現在まで、上記問題点を解決するために、いく4つ
かの方法が提案されている。その中の代表的なものとし
て、メモリマトリックス1とセンスアンプ回路2との間
に入力電圧制御回路を設けるものであるが、そのいずれ
も素子数も多く、複雑なものであつた。この発明は、上
記従来の欠点を除去するためになされたもので、より簡
略な回路構成で、電圧依存性が少なく、しかも、高速性
にすぐれ、ROM.用センスアンプに好適なセンスアン
プ入力電圧制御回路を提供することを目的とする。
以下、この発明のセンスアンプ入力電圧制御回路の実施
例について図面に基づき説明する。
第5図はその一実施例の構成を示す回路図てあり、こつ
の第5図において、第1図と同一部分には同一符号を付
して述べることにする。この第5図において、メモリマ
トリックス1とセンスアンプ回路2との間に入力電圧制
御回路3が設けられている。
この入力電圧制御回路3はト丁ランジスタQ,2〜Q,
。により構成されており、トランジスタQ,2のゲート
にはメモリマトリックス1と負荷用のデプレツシヨント
ランジスタQ1との結合点P1が入力するようになつて
おり、ドレインには電源電圧が印加されるようになつて
いる。ヨまた、ソースはトランジスタQl3のゲートと
の合わせ点P3に接続され、次段のセンスアンプ回路2
の入力端に接続されている。トランジスタQl3のドレ
インには電源電圧が印加されているようになつている。
トランジスタQl3のソースはトランジスタQl4のゲ
ートに接続されている。トランジスタQl4のドレイン
は結合点P,に接続されており、ソースはアースされて
いる。次に、以上のように構成されたこの発明のセンス
アンプ入力電圧制御回路の動作について説明する。
第6図は第5図の実施例におけるセル電圧特性、すなわ
ち、電源電圧6Vと4Vにおける結合点P,の電位の過
渡特性を示す図である。いま、メモリマトリックス1内
のあるメモリセルが選択され、「O」情報が読み出され
たとすると、結合点P,の電位は上昇し、高レベルとな
る。
このとき、結合点P,の電位がセンスレベルVsを越え
、よソー層上昇しようとすると、トランジスタQl2の
ゲート電位が引き上げられ、トランジスタQ,2がオン
となり、その結果、トランジスタQ,3のゲート電位が
上昇し、同様に、トランジスタQ,。がオンとなつてト
ランジスタQ,4のゲート電位も上昇してこのトランジ
スタQ,。もオンとなる。このとき、結合点P,はトラ
ンジスタQ,。
を通して接地されているため、結合点P,の電位がよソ
ー層上昇しようとすると、トランジスタQ,,のインピ
ーダンスが低下してよソー層結合点P,の電位を下げよ
うとするため、フィードバックがかかり、Z結合点P,
の高レベルはある一定の値に落ちつく。第6図によると
、電源電圧6Vのとき、高レベルは4.4V)電源電圧
4Vのとき高レベルは4Vが示されている。一方、メモ
リセルの内容が「1」情報のとき、J結合点P,の電位
は下降し、低レベルとなるが、結合点P,の電位がセン
スレベルVsを越え、一層下降するとき、トランジスタ
Q,2のゲート電圧も下がり、その結果、トランジスタ
Q,3のゲート電圧も下降し、同様にトランジスタQ,
4のゲート電圧も下がるため、トランジスタQ,。
はオフ状態となる。このとき、「1」情報を読み出しす
る前の結合点P,における高レベルが入力電圧制御回路
3によりある一定のレベルに押さえ込まれているため、
.センスレベルVsに達するまでの時間は大幅に改善さ
れていることが第6図のセル電圧特性(計算機シュミレ
ーション結果)にも示されている。
以上説明したように、第5図に示す第1の実施例では、
メモリセルマトリックス1とセンスアンプ回路2との間
に設けられた入力電圧制御回路3によつて、結合点P,
の電圧振幅レベルを小さくしているため、逆情報を読み
出すときの過渡特性が改善され、また、電源電圧依存性
も大幅に改良れる。さらに、入力電圧制御回路3はわず
かに3個のトランジスタQl2〜Ql4によるフィード
バック回路からなり、今後ますます大容量化、高速化す
るROM用センスアンプ回路の入力電圧制御回路として
の利点がある。
lなお、この第5図の実施例では、負荷用のデプレツシ
ヨントランジスタQ,と入力電圧制御回路3内のトラン
ジスタQ,。
とにより、電源電圧とグランドとの間に直流バスが生じ
ている。もし、よソー層の低消費電力化を目的とするな
(らば、第7図に示すこの発明の第2の実施例のごと
き、トランジスタQl2とQ,3のドレイン同志の結合
点と電源電圧の間にスイツトトランジスタQ,。
を挿入するとともに、トランジスタQ,3のソースとト
ランジスタQ,。のゲートとの結合点とグランドとの間
にスイッチトランジスタQl6を設けることができる。
このトランジスタQl5のゲートにコントロール信号φ
を入力させ、トランジスタQ,6のゲートにコントロー
ル信号φ′を任意に入力し、低消費電力指向のスタンバ
イ機能をもつ入力電圧制御回路や同期方式にる入力電圧
制御回路を作ることも可能である。
以上のように、この発明のセンスアンプ入力電圧制御回
路によれば、メモリ貯蔵部とセンスアンプ回路との間に
入力電圧制御回路を設け、メモリマトリックス内の所定
のメモリセルが選択されて論理「O」情報を読み出すと
きにはセンスレベルを越えるとメモリ貯蔵部と負荷用の
デプレツシヨントランジスタとの結合点の電位を下げ、
所定のレベルに下げるようにフィードバックをかけると
ともに、メモリセルが論理「1」情報を読み出してこの
結合点の電位がセンス電圧以下に下がると所定のレベル
に上昇させるようにフィードバックをかけるようにした
ので、簡略な構成でセンスアンプ回路への入力信号レベ
ルの電圧振幅を押さえ、電源電圧依存の小さい過渡特性
のよい入力電圧制御回路を行うことができる。
これにともない、大容量ROMはもとより、すべてのメ
モリロジックLSIへの応用が可能であるなどの利点を
有する。図面の簡単な説明第1図は従来のメモリマトリ
ックスとセンスアンプ回路との接続の概念を示す図、第
2図は従来のメモリマトリックスとセンスアンプ回路の
具体的接続関係を示す回路図、第3図は第2図における
メモリマトリックス内のメモリセルのセル電圧特性図、
第4図は第2図におけるセンスアンプ回5路の入出力特
性を示す図、第5図はこの発明のセンスアンプ入力電圧
制御回路の一実施例の回路図、第6図は第5図のセンス
アンプ入力電圧制御回路におけるマトリックスメモリの
メモリセルのセンス電圧特性を示す図、第7図はこの発
明のセンスアンプ入力電圧制御回路の他の実施例を示す
回路図である。
1 ・・・・・・メモリマトリックス、2 ・・・・・
・センスアンプ回路、3 ・・・・・・入力電圧制御回
路、Q,,Q,2〜Q,。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 負荷用のトランジスタを結合したメモリマトリック
    ス回路と、このメモリマトリックス回路からの信号をコ
    ントロールし、かつ増幅するセンスアンプ回路と、この
    メモリマトリックスとセンスアンプ回路間に挿入された
    センスメモリ内の所定のメモリセルが選択されて論理「
    0」情報を読み出して負荷用のトランジスタとメモリマ
    トリックス回路との結合点の電位がセンスレベル以上に
    なるとオンするとともにメモリセルが論理「1」情報を
    読み出して結合点の電位がセンス電位以下に降下すると
    オフとなる第1のトランジスタおよびこの第1のトラン
    ジスタにより制御され上記結合点の電位がセンスレベル
    以上のときにオンとなり、センスレベル以下に降下した
    ときにオフとなる第2のトランジスタならびにこの第2
    のトランジスタにより制御され上記結合点の電位がセン
    スレベル以上になると所定の電位に降下させるようにフ
    ィードバックをかけかつ結合点の電位がセンスレベル以
    下になると所定の電位に上昇するようにフィードバック
    をか々る第3のトランジスタとを有する入力電圧制御回
    路とを具備してなるセンスアンプ入力電圧制御回路。
JP56065216A 1981-05-01 1981-05-01 センスアンプ入力電圧制御回路 Expired JPS6048837B2 (ja)

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