JPS61113183A - 半導体メモリ回路 - Google Patents

半導体メモリ回路

Info

Publication number
JPS61113183A
JPS61113183A JP60255832A JP25583285A JPS61113183A JP S61113183 A JPS61113183 A JP S61113183A JP 60255832 A JP60255832 A JP 60255832A JP 25583285 A JP25583285 A JP 25583285A JP S61113183 A JPS61113183 A JP S61113183A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
semiconductor memory
level
memory cell
memory circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60255832A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0226318B2 (ja
Inventor
Keizo Aoyama
青山 慶三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP60255832A priority Critical patent/JPS61113183A/ja
Publication of JPS61113183A publication Critical patent/JPS61113183A/ja
Publication of JPH0226318B2 publication Critical patent/JPH0226318B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体メモリ回路、特にスタティック形半導体
メモリ回路に関する。
−aにスタティック形の半導体メモリ回路は、Y方向に
沿うて伸びる一対のビットライン(BL。
Iff、)と、該一対のビットラインに挟まれるように
接続される多数個のメモリセルと、該一対のビットライ
ン(BL、 rpc)に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等を基本的
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つの問題がありこの種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
的な電流を流すとい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り高速にするこ
とが困難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1の原因は、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、当該
メモリセ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該ビットライン上に情報を
移し代えるわけであるから、当にち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gs  (相互コンダクタンス)、主として前記ロー
ドトランジスタのg、が挙げられる。一般に、−アクセ
スタイムの向上を図るにはg、は大きければ大きい程良
い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のもののサイズを大にしなけ
ればならない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g、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た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g6を
アクセス時における情報によって見かけ上可変とし、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のである。
以下図面に従って本発明を説明する。
第1図は一般的なスタティック形半導体メモリ回路を示
す回路図である。本図において、BLおよび■は一対の
ビットラインであり、該一対のビットライン(BL 、
肛)に接続して多数個のメモリセルMCが配設される。
該一対のビットライン(BL。
BL)には又、一対のロードトランジスタ(q+、at
)がそれぞれ挿入される。一方、メモリセルMCにはワ
ードライン札が接続しており、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肛が捕捉される
。なお、実際には多数個のメモリセル、多数対のビット
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
イトバンファお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MC0BL側に論理L(従って孔側に
論理H)がストアされているものとし、目、っ今当該メ
モリセル肛がワードライン札に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
りおよびHが図示するようにストアされていることから
トランジスタQsがオン、トランジスタQ、がオフであ
る。そして、ワードラインーLよりアクセスがあったこ
とからトランジスタQ、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Q、およびQ5が共にオンに
なることから、電[(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Q、を通し、
電流iが流れる。これは、当該メモリセルMCがアクセ
スされ続けている限り定常的に流れるものであり、これ
が前述した定常的な電流である。
これは、とりもなおさず消費電力の無駄となって現われ
る(既述の第1の欠点)、一方、読出しアクセス時につ
いてみると、この定常的な電流iをトランジスタQ1お
よびQ5で引きながら続出し動作を行なうことになるか
ら、メモリセルMCからみると、ビットラインBLの容
量負荷のみならずこの定常的な電流負荷も重量した形で
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ロードトランジ
スタ(Ql、 Qt)のg、に着目する。つまり、消費
電力お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g、を可変とする。具体的には、既述の如く、ア
クセスタイムの向上に関してはg、を大にし、又、消費
電力については前記電流iの立上り以降gいを小にする
。ところが一般にこのg、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
発明ではこのgoを適宜可変にするよう“レヘ7L/コ
ンバータ”ヲ導入する。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ビットライン(BL
 、 f[、)に現われる論理信号をレベル反転して、
それぞれ対応する前記一対のロードトランジスタの各制
御電極に印加する働きをなす。
第2図は本発明に係る半導体メモリ回路の原理構成を示
す回路図である。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、本図の
LC+およびしC2が本発明の原理に基づき導入された
一対のレベルコンバータである。レベルコンバータLC
,およびしC1はそれぞれ、ビットラインBLおよび肛
の論理信号を受信してレベルg:、toし、これらをそ
れぞれロードトランジスタQ、およびQ2の各制御電極
(図ではFETのゲート)に印加する。
第2図に示す原理構成を有する回路の動作は次のとおり
である。第1図の説明を再び用いると、トランジスタQ
S側がLl トランジスタQ、側がHの状態でワードラ
イン札により当該メモリセル肛がアクセスされると、先
ずは前記の電流iが立上る。
この・電流iが立上る以前はビットラインBLの論理レ
ベルは十分にLに引き込まれておらずむしろHのレベル
にある。このビットラインBLのレベルHヲ、レベルコ
ンバータLC+ により十分にレベル変換して、ロード
トランジスタしのゲートに、十分高いH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Q、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i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* 、 (lkを経てアース(
GND)に引き込まれビットラインBしの論理はLに向
って落ち込む。すると今度は、レベルコンバータLC,
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
ことになるから、ロードトランジスタQ、のゲートには
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Q、は急速にオフになってしまい、その後この
オフ状態を維持する( gm小)。
かくの如く、ロードトランジスタQ+がメモリセル閥の
アクセス後急速にオフになることは極めて有益である。
というのは、メモリセル肛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
、情報の続出し動作中、本来のビットラインの容量負荷
のみが存在し最早、電流負荷(電流iの引込みによる負
荷)は存在しなくなるに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、電流iが急速に減少し目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になる。
上述した第2図の原理構成によれば上記g。を変化させ
るための論理信号を自らの側より得る、いわゆる自己帰
還形となっている。しかし:ながら本発明の原理はその
ような自己帰還形によってのみ実現されるべきものでは
ない。すなわち、gmを変化させるための論理信号を相
手側より得る、いわゆる相互帰還形とすることによって
も上記原理の実現は可能である。これは、メモリセルP
ICにおけるビットライン対(BL 、 [)の論理の
相補性に着目したものである。その構成を第3図におい
て明らかにする。
第3図は本発明に基づく半導体メモリ回路の実施例を示
す回路図である。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。ここにLCおよび
ぽか本発明に基づくレベルコンバータであり、これらレ
ベルコンバータLC,巳は、レベル反転機能(H−L、
L−H)を有するものであり、これをもって既述のレベ
ルコンバータLC+、 L、Ctに代える。このレベル
反転は、上記のビットライン対の論理の相補性すなわち
(BL=旧BL=L)又は(BL=L、BL=H)なる
関係を、上記の相互帰還形に適合させるために必要であ
る。
しかし、基本的な動作原理および効果は、第2図を用い
て説明したのとほぼ同様である。
最後にレベルコンバータの具体例を掲げておく。
レベルコンバータ(LC、LC)は最も単純には共にイ
ンバータで良い。インバータは極めて一般的であり、F
ETが2個直列接続されたものである。その形態はCM
OS回路でも、E (Enhancement) / 
D(Depletion)形回路でも構わない、  C
MOS回路でアレば、ロードトランジスタのゲートに対
する定常電流がほぼ零となり、消費電力の点で好ましい
然しE/D形の回路を使用しても、ロードトランジスタ
のゲート容量はビットラ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
セ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。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なスタティック形半導体メモリ回路を示
す回路図、第2図は本発明に係る半導体メモリ回路の原
理構成を示す回路図、第3図は本発明に基づく半導体メ
モリ回路の実施例を示す回路図である。 MC・・・メモリセル、 BL 、 [・・・ビットライン対、 Q+ 、 Qt・・・ロードトランジスタ対、LC,r
:c・・・レベルコンバータ、WL・・・ワードライン
。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1のビットラインおよび第2のビットラインから
    なる一対のビットラインと、 該一対のビットラインに接続するメモリセルと、前記第
    1および第2のビットラインにそれぞれ挿入される第1
    ロードトランジスタおよび第2ロードトランジスタから
    なる一対のロードトランジスタと、 前記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、第1のレベルコ
    ンバータおよび第2のレベルコンバータからなる一対の
    レベルコンバータを設け、該第1および第2のレベルコ
    ンバータは、それぞれ前記第2および第1のビットライ
    ンの各々に現れる論理H又は論理Lの各論理信号をレベ
    ル反転してそれぞれ前記第1および第2のロードトラン
    ジスタの各制御電極に印加することを特徴とする半導体
    メモリ回路。
JP60255832A 1985-11-16 1985-11-16 半導体メモリ回路 Granted JPS61113183A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60255832A JPS61113183A (ja) 1985-11-16 1985-11-16 半導体メモリ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60255832A JPS61113183A (ja) 1985-11-16 1985-11-16 半導体メモリ回路

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56136066A Division JPS5841484A (ja) 1981-09-01 1981-09-01 半導体メモリ回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61113183A true JPS61113183A (ja) 1986-05-31
JPH0226318B2 JPH0226318B2 (ja) 1990-06-08

Family

ID=17284221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60255832A Granted JPS61113183A (ja) 1985-11-16 1985-11-16 半導体メモリ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61113183A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52119133A (en) * 1976-03-31 1977-10-06 Toshiba Corp Mos dynamic memory
JPS57150191A (en) * 1981-03-09 1982-09-16 Fujitsu Ltd Asynchronous type static mos memory

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52119133A (en) * 1976-03-31 1977-10-06 Toshiba Corp Mos dynamic memory
JPS57150191A (en) * 1981-03-09 1982-09-16 Fujitsu Ltd Asynchronous type static mos memory

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0226318B2 (ja) 1990-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6522163B1 (en) Apparatus and method for coupling a first node to a second node using switches which are selectively clocked for fast switching times
JPH02201797A (ja) 半導体メモリ装置
JPH01140494A (ja) 半導体記憶装置の出力バッファ回路
JPH0256757B2 (ja)
EP0166540A2 (en) A semiconductor memory device
US6683475B2 (en) High speed digital signal buffer and method
JP2885607B2 (ja) 半導体メモリ
JPS5877091A (ja) メモリ装置
JPS5813519Y2 (ja) 半導体記憶装置
JPS6224875B2 (ja)
JPS61113183A (ja) 半導体メモリ回路
JPS6149757B2 (ja)
JPS6130348B2 (ja)
EP0090591B1 (en) Semiconductor memory device
EP0071989B1 (en) Memory device
JPS62226492A (ja) メモリ
JPH0352678B2 (ja)
JPH035988A (ja) ダイナミックメモリ
JPS6218999B2 (ja)
JP2539593B2 (ja) 半導体メモリ回路
JPH0370320B2 (ja)
JPS63140489A (ja) 半導体記憶装置
JPS6156599B2 (ja)
JPS6117288A (ja) スタテイツク型記憶装置
JPH07192473A (ja) 半導体記憶装置