JPH06325577A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JPH06325577A
JPH06325577A JP11180193A JP11180193A JPH06325577A JP H06325577 A JPH06325577 A JP H06325577A JP 11180193 A JP11180193 A JP 11180193A JP 11180193 A JP11180193 A JP 11180193A JP H06325577 A JPH06325577 A JP H06325577A
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JP
Japan
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voltage
transistor
line
electrode
common data
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Withdrawn
Application number
JP11180193A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Fukushi
功 福士
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06325577A publication Critical patent/JPH06325577A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the delay time of data read extremely by installing a current detection type sense amplifier to a semiconductor storage device having BiCMOS constitution and bringing the voltage of a common data line on the side, through which currents do not flow, to a approximately the same value as the voltage of a bit line connected to a common data line on the side, through which currents flow, at the time of read by using the sense amplifier. CONSTITUTION:A current detection type sense amplifier 52 is mounted on a storage device, the sources of PMOS transistors 44a, 44b constituting the sense amplifier 52 are connected to the drains of PMOS transistors 41b, 41a respectively, and the voltage of the bit line of one of selected columns and the bit line of the other is made to be the same or approximately the same at the time of read. That is, the source of the transistor 44a is connected to the drain of the transistor 41b without being bonded with a VRS voltage line, and the source of the transistor 44b is also connected to the drain of the transistor 41a without being bonded with the VRS voltage line. A write data Din input to a data input terminal 10 is selected while using a write control signal/WE as 'L' at the time of write.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる電流検出型の
センスアンプを設けてなるBiCMOS構成の半導体記
憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device having a BiCMOS structure provided with a so-called current detection type sense amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の半導体記憶装置として、
例えば、図7にその要部を示すようなものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a semiconductor memory device of this type,
For example, there is known one whose main part is shown in FIG.

【0003】この半導体記憶装置は、いわゆるSRAM
(static random access memory)であり、図中、1は
チップ本体、2はメモリセルを配列してなるメモリセル
アレイ部である。
This semiconductor memory device is a so-called SRAM.
(Static random access memory), in the figure, 1 is a chip body, and 2 is a memory cell array section in which memory cells are arranged.

【0004】また、30、3nはロウアドレス信号X0
nが入力されるロウアドレス信号入力端子、4はロウ
アドレス信号X0・・・Xnをデコードしてワード線の選
択を行うロウデコーダである。
Further, 3 0 and 3 n are row address signals X 0 ,
A row address signal input terminal 4 to which X n is input is a row decoder which decodes the row address signals X 0 ... X n to select a word line.

【0005】また、50、5mはコラムアドレス信号
0、Ymが入力されるコラムアドレス信号入力端子、6
はコラムアドレス信号Y0・・・Ymをデコードしてコラ
ムを選択するためのコラム選択信号を出力するコラムデ
コーダである。
Further, 5 0 and 5 m are column address signal input terminals to which the column address signals Y 0 and Y m are input, and 6
Is a column decoder which decodes the column address signals Y 0 ... Y m and outputs a column selection signal for selecting a column.

【0006】また、7はコラムデコーダ6から出力され
るコラム選択信号に基づいてコラムの選択を行うコラム
選択回路、8はコラム選択回路7を介してメモリセルア
レイ部2から読み出されたデータの検出を行うセンスア
ンプ及びデータの書込みを行う書込み回路を含んでなる
センスアンプ・書込み回路部である。
Further, 7 is a column selection circuit for selecting a column based on a column selection signal output from the column decoder 6, and 8 is detection of data read from the memory cell array section 2 via the column selection circuit 7. A sense amplifier / write circuit unit including a sense amplifier for performing the above and a write circuit for writing data.

【0007】また、9は読み出されたデータDOUTが出
力されるデータ出力端子、10は書込みデータDINが入
力されるデータ入力端子、11は書込み制御信号/WE
が入力される書込み制御信号入力端子である。
Further, 9 is a data output terminal for outputting the read data D OUT , 10 is a data input terminal for inputting the write data D IN , and 11 is a write control signal / WE.
Is a write control signal input terminal to which is input.

【0008】ここに、図8は、メモリセルアレイ部2及
びコラム選択回路7を示す回路図であり、120、12x
はメモリセルアレイ部2を構成するコラム、130、1
yはメモリセルの選択を行うワード線である。
[0008] Here, FIG. 8 is a circuit diagram showing a memory cell array 2 and the column selection circuit 7, 12 0, 12 x
Are columns constituting the memory cell array section 2, 13 0 , 1
3 y is a word line for selecting a memory cell.

【0009】また、140、14Xはコラム選択回路7を
構成するコラムスイッチ回路、15a、15bはメモリ
セルアレイ部2のコラム120・・12Xに共用されるよ
うに設けられた共通データ線である。
Further, 14 0 and 14 X are column switch circuits constituting the column selection circuit 7, and 15a and 15b are common data lines provided so as to be shared by the columns 12 0 ... 12 X of the memory cell array section 2. Is.

【0010】また、コラム120において、160、16
yはデータの記憶を行うメモリセル、17a、17bは
メモリセル160・・・16yに対するデータの書込み、
メモリセル160・・・16yからのデータの読出しに使
用されるビット線である。
In column 12 0 , 16 0 , 16
y is a memory cell for storing data, 17a and 17b are data writing to the memory cells 16 0 ... 16 y ,
Bit lines used to read data from the memory cells 16 0 ... 16 y .

【0011】また、メモリセル160、16yにおいて、
180、18yは抵抗負荷型のフリップフロップ回路であ
り、190、19yは電源電圧VCC(0[V])を供給
するVCC電源線である。
In the memory cells 16 0 and 16 y ,
18 0 and 18 y are resistance load type flip-flop circuits, and 19 0 and 19 y are VCC power supply lines for supplying a power supply voltage VCC (0 [V]).

【0012】また、200a、200b、20ya、20yb
駆動用トランジスタであるnMOSトランジスタ、21
0a、210b、21ya、21ybは負荷抵抗、VEEは低電
圧側の電源電圧(−4.5[V])である。
[0012] In addition, 20 0a, 20 0b, 20 ya, 20 yb nMOS transistor is a driving transistor, 21
0a, 21 0b, 21 ya, 21 yb is the load resistance, VEE denotes a power source voltage of the low voltage side (-4.5 [V]).

【0013】また、220a、220bはワード線130
介してオン(ON:導通)、オフ(OFF:被導通)が
制御されるトランスファ・ゲートをなすnMOSトラン
ジスタ、22ya、22ybはワード線13yを介してオ
ン、オフが制御されるトランスファ・ゲートをなすnM
OSトランジスタである。
Further, 22 0a and 22 0b are nMOS transistors forming transfer gates whose ON (ON: conduction) and OFF (OFF: conduction) are controlled via the word line 13 0 , and 22 ya and 22 yb are NM forming a transfer gate whose on / off is controlled via the word line 13 y
It is an OS transistor.

【0014】また、コラムスイッチ140において、2
3a、23bはアナログスイッチであり、24a、24
bはpMOSトランジスタ、25a、25bはnMOS
トランジスタである。
Further, in the column switch 14 0 , 2
3a and 23b are analog switches, and 24a and 24
b is a pMOS transistor, 25a and 25b are nMOS
It is a transistor.

【0015】また、CL0はコラム選択信号、26はイ
ンバータ、27a、27bはそれぞれビット線17a、
17bの負荷をなすpMOSトランジスタ、VRCは定
電圧(−1.6[V])である。
CL 0 is a column selection signal, 26 is an inverter, 27a and 27b are bit lines 17a and 27a, respectively.
The pMOS transistor and VRC forming the load of 17b are a constant voltage (-1.6 [V]).

【0016】また、図9は、センスアンプ・書込み回路
部8を示す回路図であり、28はセンスアンプ、29は
書込み回路であり、書込み回路29において、30はA
ND/NAND回路、31、32はNOR回路である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing the sense amplifier / write circuit section 8. Reference numeral 28 is a sense amplifier and 29 is a write circuit. In the write circuit 29, 30 is A.
ND / NAND circuits and 31, 32 are NOR circuits.

【0017】また、センスアンプ28において、33は
VCC電源線、34a、34bはNPNトランジスタ、
35a、35bは負荷抵抗、36は定電流源であり、こ
れらNPNトランジスタ34a、34bと、負荷抵抗3
5a、35bと、定電流源36とで差動アンプ37が構
成されている。
In the sense amplifier 28, 33 is a VCC power supply line, 34a and 34b are NPN transistors,
35a and 35b are load resistors, 36 is a constant current source, and these NPN transistors 34a and 34b and the load resistor 3
A differential amplifier 37 is composed of 5a and 35b and a constant current source 36.

【0018】なお、38a、38bはセンスアンプ出力
OUT、/SOUTが出力されるセンスアンプ出力端子であ
る。
Numerals 38a and 38b are sense amplifier output terminals for outputting the sense amplifier outputs S OUT and / S OUT .

【0019】また、39a、39b、40a、40bは
定電圧VRS(−0.8[V])を供給するVRS電圧
線、41a、41bはそれぞれ共通データ線15a、1
5bの負荷をなすpMOSトランジスタである。
Further, 39a, 39b, 40a, 40b are VRS voltage lines for supplying a constant voltage VRS (-0.8 [V]), 41a, 41b are common data lines 15a, 1 respectively.
5b is a pMOS transistor forming a load.

【0020】また、42aは共通データ線15aを駆動
するNPNトランジスタ、43aは高抵抗であり、これ
らNPNトランジスタ42aと、高抵抗43aとでエミ
ッタフォロア回路が構成されている。
Further, 42a is an NPN transistor for driving the common data line 15a, 43a is a high resistance, and the NPN transistor 42a and the high resistance 43a constitute an emitter follower circuit.

【0021】また、42bは共通データ線15bを駆動
するNPNトランジスタ、43bは高抵抗であり、これ
らNPNトランジスタ42bと、高抵抗43bとでエミ
ッタフォロア回路が構成されている。
Further, 42b is an NPN transistor for driving the common data line 15b, 43b is a high resistance, and the NPN transistor 42b and the high resistance 43b constitute an emitter follower circuit.

【0022】また、44aはpMOSトランジスタ、4
5aはnMOSトランジスタであり、これらpMOSト
ランジスタ44aと、nMOSトランジスタ45aとで
インバータが構成されている。
Further, 44a is a pMOS transistor, 4
Reference numeral 5a is an nMOS transistor, and the pMOS transistor 44a and the nMOS transistor 45a form an inverter.

【0023】また、44bはpMOSトランジスタ、4
5bはnMOSトランジスタであり、これらpMOSト
ランジスタ44bと、nMOSトランジスタ45bとで
インバータが構成されている。なお、46a、46bは
書込み用のnMOSトランジスタである。
Further, 44b is a pMOS transistor, 4
Reference numeral 5b is an nMOS transistor, and the pMOS transistor 44b and the nMOS transistor 45b form an inverter. Incidentally, 46a and 46b are nMOS transistors for writing.

【0024】このように構成された、このSRAMにお
いては、書込み時、書込み制御信号/WE=「L」とさ
れると共に、データ入力端子10に書込みデータDIN
入力され、選択されたメモリセルに対する書込みが行わ
れる。
In this SRAM thus configured, at the time of writing, the write control signal / WE is set to "L" and the write data D IN is input to the data input terminal 10 to select the selected memory cell. Is written to.

【0025】この場合、書込みデータDINの値に応じ
て、NOR回路31、32のいずれか一方が「H」、他
方が「L」となるが、例えば、書込みデータDIN
「0」=「L」とすると、NOR回路31の出力=
「H」、NOR回路32の出力=「L」となる。
[0025] In this case, depending on the value of the write data D IN, one of the NOR circuits 31 and 32 is "H", but the other is "L", for example, the write data D IN =
When “0” = “L”, the output of the NOR circuit 31 =
“H”, the output of the NOR circuit 32 = “L”.

【0026】この結果、pMOSトランジスタ44a=
OFF、nMOSトランジスタ45a=ONとされ、N
PNトランジスタ42a=OFFとされると共に、nM
OSトランジスタ46a=ONとされる。
As a result, the pMOS transistor 44a =
OFF, nMOS transistor 45a = ON, N
The PN transistor 42a is turned off and nM
The OS transistor 46a is turned on.

【0027】また、pMOSトランジスタ44b=O
N、nMOSトランジスタ45b=OFFとされ、NP
Nトランジスタ42b=ONとされると共に、nMOS
トランジスタ46b=OFFとされる。
Further, the pMOS transistor 44b = 0
N, nMOS transistor 45b = OFF, NP
The N-transistor 42b is turned on and the nMOS is turned on.
The transistor 46b is turned off.

【0028】ここに、例えば、メモリセル160が選択
される場合には、コラムスイッチ回路140では、コラ
ム選択信号CL0=「L」、インバータ26の出力=
「H」とされる。
Here, for example, when the memory cell 16 0 is selected, in the column switch circuit 14 0 , the column selection signal CL 0 = “L”, the output of the inverter 26 =
It is set to "H".

【0029】この結果、アナログスイッチ23a、23
b=ON、pMOSトランジスタ27a、27b=OF
Fとされ、ビット線17a、17bと、共通データ線1
5a、15bとがそれぞれ接続される。
As a result, the analog switches 23a, 23
b = ON, pMOS transistors 27a, 27b = OF
F, bit lines 17a and 17b, and common data line 1
5a and 15b are respectively connected.

【0030】なお、他のコラムスイッチ回路において
は、アナログスイッチ23a、23bに該当するアナロ
グスイッチはOFFとされ、ビット線は、共通データ線
15a、15bと切り離されている。
In the other column switch circuits, the analog switches corresponding to the analog switches 23a and 23b are turned off, and the bit lines are separated from the common data lines 15a and 15b.

【0031】また、メモリセルアレイ部2においては、
ワード線130の電圧=「H」とされ、メモリセル160
においては、nMOSトランジスタ220a、220b=O
Nとされる。
Further, in the memory cell array section 2,
The voltage of the word line 13 0 is set to “H”, and the memory cell 16 0
, NMOS transistors 22 0a and 22 0b = O
N.

【0032】この結果、VCC電源線190から負荷抵
抗210a、nMOSトランジスタ220a、ビット線17
a、アナログスイッチ23a、共通データ線15a、n
MOSトランジスタ46aを介してVEE電源線へ電流
が流れ、共通データ線15a及びビット線17aの電圧
は、略VEE=略−4.5[V]に引き下げられる。
As a result, from the VCC power supply line 19 0 to the load resistance 21 0a , the nMOS transistor 22 0a and the bit line 17
a, analog switch 23a, common data lines 15a, n
A current flows to the VEE power supply line via the MOS transistor 46a, and the voltage of the common data line 15a and the bit line 17a is lowered to about VEE = about −4.5 [V].

【0033】他方、センスアンプ28においては、pM
OSトランジスタ44b=ON、nMOSトランジスタ
45b=OFFで、NPNトランジスタ42b=ONと
されると共に、nMOSトランジスタ46b=OFFと
されているので、共通データ線15b及びビット線17
bの電圧は、略VRS−VBE=略−1.6[V]とさ
れる。
On the other hand, in the sense amplifier 28, pM
Since the OS transistor 44b = ON, the nMOS transistor 45b = OFF, the NPN transistor 42b = ON, and the nMOS transistor 46b = OFF, the common data line 15b and the bit line 17 are set.
The voltage of b is approximately VRS-VBE = approximately -1.6 [V].

【0034】この結果、nMOSトランジスタ200b
強制的にOFF、nMOSトランジスタ200aが強制的
にON、即ち、ノード470aの電圧=「L」、ノード4
0bの電圧=「H」とされ、メモリセル160に対して
書込みデータ「0」が書込まれる。
As a result, the nMOS transistor 20 0b is forcibly turned off and the nMOS transistor 20 0a is forcibly turned on, that is, the voltage of the node 47 0a = “L”, the node 4
The voltage of 70 b is set to “H”, and the write data “0” is written to the memory cell 16 0 .

【0035】また、書込みデータDIN=「1」の場合に
は、共通データ線15a側の動作と、共通データ線15
b側の動作が逆になるだけで、前述と同様に書込みが行
われる。
When the write data D IN = “1”, the operation on the common data line 15a side and the common data line 15
Writing is performed in the same manner as described above, except that the operation on the b side is reversed.

【0036】これに対して、読出し時には、書込み制御
信号/WE=「H」とされ、NOR回路31、32の出
力=「L」、pMOSトランジスタ44a、44b=O
N、nMOSトランジスタ45a、45b、46a、4
6b=OFFとされる。
On the other hand, at the time of reading, the write control signal / WE is set to "H", the outputs of the NOR circuits 31 and 32 are set to "L", and the pMOS transistors 44a and 44b are set to O.
N, nMOS transistors 45a, 45b, 46a, 4
6b = OFF.

【0037】この結果、NPNトランジスタ42a、4
2bのベース電圧は、それぞれ、pMOSトランジスタ
44a、44bを介して、略VRS=略−0.8[V]
とされ、共通データ線15a、15bの電圧は、とも
に、略VRS−VBE(NPNトランジスタのベース・
エミッタ間電圧)=略−1.6[V]とされる。
As a result, the NPN transistors 42a, 4
The base voltage of 2b is approximately VRS = approximately −0.8 [V] via the pMOS transistors 44a and 44b, respectively.
Therefore, the voltages of the common data lines 15a and 15b are both approximately VRS-VBE (base of the NPN transistor.
The voltage between the emitters) is approximately -1.6 [V].

【0038】ここに、NPNトランジスタ42aと高抵
抗43aとでエミッタフォロア回路が構成されているの
で、VRS電圧線39aからpMOSトランジスタ41
a、NPNトランジスタ42a及び高抵抗43aを介し
てVEE電源線に常に微小電流が流れ、共通データ線1
5aの電圧は、略VRS−VBE=略−1.6[V]に
維持される。
Since the NPN transistor 42a and the high resistance 43a constitute an emitter follower circuit, the VRS voltage line 39a is connected to the pMOS transistor 41.
A small current always flows through the VEE power line through the a, the NPN transistor 42a and the high resistance 43a, and the common data line 1
The voltage of 5a is maintained at about VRS-VBE = about -1.6 [V].

【0039】また、NPNトランジスタ42bと高抵抗
43bとでエミッタフォロア回路が構成されているの
で、VRS電圧線39bからpMOSトランジスタ41
b、NPNトランジスタ42b及び高抵抗43bを介し
てVEE電源線に常に微小電流が流れ、共通データ線1
5bの電圧も、略VRS−VBE=略−1.6[V]に
維持される。
Further, since the emitter follower circuit is composed of the NPN transistor 42b and the high resistance 43b, the pMOS transistor 41 is connected from the VRS voltage line 39b.
b, a small current always flows through the VEE power line through the NPN transistor 42b and the high resistance 43b, and the common data line 1
The voltage of 5b is also maintained at about VRS-VBE = about -1.6 [V].

【0040】ここに、例えば、メモリセル160が選択
されると、コラムスイッチ回路140においては、コラ
ム選択信号CL0=「L」、インバータ26の出力=
「H」とされる。
Here, for example, when the memory cell 16 0 is selected, in the column switch circuit 14 0 , the column selection signal CL 0 = “L”, the output of the inverter 26 =
It is set to "H".

【0041】この結果、アナログスイッチ23a、23
b=ON、pMOSトランジスタ27a、27b=OF
Fとされ、ビット線17a、17bと、共通データ線1
5a、15bとがそれぞれ接続される。
As a result, the analog switches 23a, 23
b = ON, pMOS transistors 27a, 27b = OF
F, bit lines 17a and 17b, and common data line 1
5a and 15b are respectively connected.

【0042】なお、他のコラムスイッチ回路において
は、アナログ・スイッチ23a、23bに該当するアナ
ログスイッチはOFFとされ、ビット線は、共通データ
線15a、15bと切り離されている。
In the other column switch circuits, the analog switches corresponding to the analog switches 23a and 23b are turned off, and the bit lines are separated from the common data lines 15a and 15b.

【0043】また、メモリセルアレイ部2においては、
ワード線130の電圧=「H」とされ、ワード線130
接続されているメモリセルのトランスファ・ゲートをな
すnMOSトランジスタがONとされる。即ち、メモリ
セル160においては、nMOSトランジスタ220a
220b=ONとされる。
Further, in the memory cell array section 2,
The voltage of the word line 13 0 is set to “H”, and the nMOS transistor forming the transfer gate of the memory cell connected to the word line 13 0 is turned on. That is, in the memory cell 16 0 , the nMOS transistor 22 0a ,
22 0b = ON.

【0044】ここに、例えば、nMOSトランジスタ2
0a=ON、nMOSトランジスタ200b=OFF、即
ち、ノード470a=「L」、ノード470b=「H」とさ
れており、このメモリセル160は、データ「0」を記
憶しているとする。
Here, for example, the nMOS transistor 2
0 0a = ON, nMOS transistor 20 0b = OFF, that is, node 47 0a = “L”, node 47 0b = “H”, and this memory cell 16 0 stores data “0”. And

【0045】すると、VRS電圧線39aからpMOS
トランジスタ41a、NPNトランジスタ42a、共通
データ線15a、アナログスイッチ23a、ビット線1
7a、nMOSトランジスタ220a、200aを介してV
EE電源線へ電流が流れる。
Then, from the VRS voltage line 39a to the pMOS
Transistor 41a, NPN transistor 42a, common data line 15a, analog switch 23a, bit line 1
7a and nMOS transistors 22 0a and 20 0a
Current flows to the EE power line.

【0046】この結果、pMOSトランジスタ41aの
ドレイン電圧は、略VRS−ΔVR(pMOSトランジ
スタ41aのオン抵抗による電圧降下)=略−0.8
[V]−ΔVRとなり、ビット線17aの電圧は、略V
RS−VBE−ΔVA(アナログスイッチ23aのオン
抵抗による電圧降下)=略−1.6[V]−ΔVAとな
る。
As a result, the drain voltage of the pMOS transistor 41a is approximately VRS-ΔVR (voltage drop due to the on resistance of the pMOS transistor 41a) = approximately -0.8.
[V] −ΔVR, and the voltage of the bit line 17a is approximately V
RS-VBE- [Delta] VA (voltage drop due to the on resistance of the analog switch 23a) = approximately -1.6 [V]-[Delta] VA.

【0047】他方、ビット線17bからメモリセル16
0に電流が流れ込むことはないので、pMOSトランジ
スタ41bには電流が流れず、pMOSトランジスタ4
1bのドレイン電圧は、略VRS=略−0.8[V]と
なり、また、ビット線17bの電圧は、略VRS−VB
E=略−1.6[V]となる。
On the other hand, from the bit line 17b to the memory cell 16
Since no current flows into 0 , no current flows into the pMOS transistor 41b and the pMOS transistor 4b
The drain voltage of 1b is approximately VRS = approximately −0.8 [V], and the voltage of the bit line 17b is approximately VRS−VB.
E = approximately -1.6 [V].

【0048】この間に、差動アンプ37では、pMOS
トランジスタ41aのドレイン電圧と、pMOSトラン
ジスタ41bのドレイン電圧との差が検出され、メモリ
セル160が記憶するデータに対応したセンスアンプ出
力SOUT=「H」、/SOUT=「L」が出力される。
In the meantime, the differential amplifier 37 has the pMOS
The difference between the drain voltage of the transistor 41a and the drain voltage of the pMOS transistor 41b is detected, and the sense amplifier output S OUT = “H”, / S OUT = “L” corresponding to the data stored in the memory cell 16 0 is output. To be done.

【0049】ここに、図10は、このSRAMにおい
て、読出し時、「0」を記憶しているメモリセル160
(ノード470a=「L」、ノード470b=「H」)が選
択された後、続いて、「1」を記憶しているメモリセル
16y(ノード47ya=「H」、ノード47yb
「L」)が選択された場合における動作を示す波形図で
ある。
Here, in FIG. 10, in this SRAM, the memory cell 16 0 storing “0” at the time of reading.
After (node 47 0a = “L”, node 47 0b = “H”) is selected, the memory cell 16 y that stores “1” (node 47 ya = “H”, node 47 yb ) is selected. =
FIG. 7 is a waveform diagram showing an operation when “L”) is selected.

【0050】図中、実線48はビット線17aの電圧、
実線49はビット線17bの電圧、実線50はpMOS
トランジスタ41aのドレイン電圧、実線51はpMO
Sトランジスタ41bのドレイン電圧を示している。
In the figure, the solid line 48 is the voltage of the bit line 17a,
The solid line 49 is the voltage of the bit line 17b, and the solid line 50 is the pMOS.
The drain voltage of the transistor 41a, the solid line 51 is pMO
The drain voltage of the S transistor 41b is shown.

【0051】ここに、読出し時、「0」を記憶している
メモリセル160が選択された後、続いて、「1」を記
憶しているメモリセル16yが選択された場合には、ビ
ット線17aからメモリセル160には電流が流れなく
なる。
Here, when the memory cell 16 0 storing “0” is selected at the time of reading and then the memory cell 16 y storing “1” is selected, No current flows from the bit line 17a to the memory cell 16 0 .

【0052】この結果、ビット線17aの電圧は、略V
RS−VBE−ΔVA=略−1.6[V]−ΔVAから
略VRS−VBE=略−1.6[V]に向かって引き上
げられ、また、pMOSトランジスタ41aのドレイン
電圧は、略VRS−ΔVR=略−1.6[V]−ΔVR
からVRSに向かって上昇していく。
As a result, the voltage of the bit line 17a is approximately V
RS-VBE-ΔVA = approximately -1.6 [V] -ΔVA is raised toward approximately VRS-VBE = approximately -1.6 [V], and the drain voltage of the pMOS transistor 41a is approximately VRS-ΔVR. = Approx. -1.6 [V] -ΔVR
To rise towards VRS.

【0053】これに対して、ビット線17b側において
は、VRS線39bからpMOSトランジスタ41b、
NPNトランジスタ42b、共通データ線15b、アナ
ログスイッチ23b、ビット線15b、nMOSトラン
ジスタ22yb、20yaを介してVEE電源線に電流が流
れ込む。
On the other hand, on the bit line 17b side, from the VRS line 39b to the pMOS transistor 41b,
NPN transistor 42b, the common data line 15b, the analog switches 23b, the bit line 15b, current flows in the nMOS transistor 22 yb, 20 VEE power supply line via a ya.

【0054】この結果、ビット線17bの電圧は、略V
RS−VBE=略−1.6[V]から略VRS−VBE
−ΔVA=略−1.6[V]−ΔVAに向かって引き下
げられ、また、pMOSトランジスタ41bの電圧は、
略VRS−ΔVR=略−0.8[V]−ΔVRに向かっ
て引き下げられる。
As a result, the voltage of the bit line 17b is approximately V
RS-VBE = approximately-1.6 [V] to approximately VRS-VBE
−ΔVA = approximately −1.6 [V] −Lowered toward ΔVA, and the voltage of the pMOS transistor 41b is
Approximately VRS−ΔVR = reduced toward approximately −0.8 [V] −ΔVR.

【0055】この間に、差動アンプ37においては、p
MOSトランジスタ41aのドレインの電圧と、pMO
Sトランジスタ41bのドレインとの電圧との差が検出
され、メモリセル16yが記憶するデータに対応したセ
ンスアンプ出力SOUT=「L」、/SOUT=「H」が出力
される。
Meanwhile, in the differential amplifier 37, p
The drain voltage of the MOS transistor 41a and pMO
A difference from the voltage of the drain of the S-transistor 41b is detected, and sense amplifier outputs S OUT = “L” and / S OUT = “H” corresponding to the data stored in the memory cell 16 y are output.

【0056】[0056]

【発明が解決しようとする課題】このように、このSR
AMにおいては、読出し時、同一のコラム内において、
データとして異なる値を記憶しているメモリセルが連続
して選択される場合等、異なるメモリセルが連続して選
択される場合、選択されるコラムと、選択されるメモリ
セルが記憶するデータ値との関係によっては、選択され
たコラムのビット線の電圧が大きく変化するため、ビッ
ト線の寄生容量の充放電に、かなりの時間を要してしま
い、これが、データ読出しの高速化を妨げていた。
As described above, this SR
In AM, when reading, within the same column,
When different memory cells are continuously selected, such as when memory cells that store different values as data are continuously selected, the selected column and the data value stored in the selected memory cell Depending on the relationship, the bit line voltage of the selected column changes greatly, so it takes a considerable time to charge and discharge the parasitic capacitance of the bit line, which hinders the speeding up of data reading. .

【0057】ここに、このSRAMにおいては、読出し
時、共通データ線15a、15bの電圧を略VRS−V
BE=略−1.6[V]に維持することができるので、
アナログスイッチ23a、23b等、コラム選択回路7
を構成するアナログスイッチのオン抵抗を略ゼロとする
ことができれば、ビット線の電圧変化を略ゼロとし、ビ
ット線の寄生容量の充放電に要する時間を略ゼロとする
ことができ、データ読出しの高速化を図ることができ
る。
In this SRAM, the voltage of the common data lines 15a and 15b is set to approximately VRS-V during reading.
BE = approximately -1.6 [V] can be maintained,
Column selection circuit 7 such as analog switches 23a and 23b
If the on-resistance of the analog switch that makes up the circuit can be made substantially zero, the voltage change of the bit line can be made substantially zero, and the time required for charging / discharging the parasitic capacitance of the bit line can be made substantially zero. The speed can be increased.

【0058】しかし、コラム選択回路7を構成するアナ
ログスイッチのオン抵抗を略ゼロとするためには、pM
OSトランジスタ24a、nMOSトランジスタ25a
等、これらアナログスイッチを構成するトランジスタの
ゲート幅をかなり大きくする必要があり、コラム選択回
路7の占有面積をかなり大きくすることになるので、こ
れを行うことは、チップ面積との関係で限界があり、結
局、これらアナログスイッチのオン抵抗を略ゼロとする
ことは不可能である。
However, in order to make the on resistance of the analog switch forming the column selection circuit 7 substantially zero, pM
OS transistor 24a, nMOS transistor 25a
It is necessary to make the gate widths of the transistors forming these analog switches considerably large, and the area occupied by the column selection circuit 7 must be made considerably large. Therefore, there is a limit in performing this in relation to the chip area. However, after all, it is impossible to make the on resistance of these analog switches substantially zero.

【0059】なお、ビット線の寄生容量を小さくするこ
とができれば、データ読出しの高速化を図ることが可能
であるが、ビット線は、そもそも、長く配線され、多数
のメモリセルが接続されるものであるから、その寄生容
量を小さくすることは不可能である。
It should be noted that if the parasitic capacitance of the bit line can be reduced, the speed of data reading can be increased, but the bit line is originally long and connected to a large number of memory cells. Therefore, it is impossible to reduce the parasitic capacitance.

【0060】本発明は、かかる点に鑑み、読出し時、選
択されたコラムのビット線の電圧変化(振幅)をゼロな
いし微小なものとすることにより、ビット線の寄生容量
の充放電によるデータ読出しの遅延時間をゼロないし微
小なものとし、データ読出しの高速化を図ることができ
るようにした半導体記憶装置を提供することを目的とす
る。
In view of the above point, the present invention sets the voltage change (amplitude) of the bit line of the selected column to zero or minute at the time of reading, so that the data reading is performed by charging / discharging the parasitic capacitance of the bit line. It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device in which the delay time is set to be zero or minute and the speed of data reading can be increased.

【0061】[0061]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体記憶
装置は、第1、第2のビット線と、これら第1、第2の
ビット線にそれぞれ第1、第2のデータ入出力端を接続
され、読出し時、選択された場合には、記憶するデータ
に応じて前記第1、第2のデータ入出力端のいずれかか
ら電流が流れ込むように構成された複数のメモリセルを
設けてなる複数のコラムと、これら複数のコラムのそれ
ぞれに対応して設けられ、それぞれ、その第1の端部を
前記第1、第2のビット線に接続され、コラム選択信号
に基づいてオン、オフが制御される第1、第2の接続ス
イッチ素子と、前記複数のコラムに対応して設けられ、
それぞれ、前記第1、第2の接続スイッチ素子の第2の
端部に接続された第1、第2の共通データ線と、読出し
時、前記第1、第2の共通データ線に流れる電流を検出
することにより、選択されたメモリセルが記憶するデー
タを検出するセンスアンプとを設けて構成される半導体
記憶装置において、前記センスアンプを改良するもので
ある。
In a semiconductor memory device according to the present invention, first and second bit lines and first and second data input / output terminals are connected to the first and second bit lines, respectively. A plurality of memory cells are provided so that, when selected at the time of reading, a current flows from either the first or second data input / output terminal according to the data to be stored. Column and a plurality of columns corresponding to these columns, and the first ends of the columns are connected to the first and second bit lines, respectively, and on / off control is performed based on a column selection signal. Provided corresponding to the first and second connection switch elements, and the plurality of columns,
The first and second common data lines connected to the second ends of the first and second connection switch elements and the currents flowing through the first and second common data lines at the time of reading, respectively. In a semiconductor memory device configured to include a sense amplifier that detects data stored in a selected memory cell by detecting, the sense amplifier is improved.

【0062】即ち、本発明においては、センスアンプ
は、読出し時、前記第1の共通データ線の電圧をデータ
検出のための前記第2の共通データ線側の電圧検出点の
電圧に関わらせ、前記第2の共通データ線の電圧をデー
タ検出のための前記第1の共通データ線側の電圧検出点
の電圧に関わらせるように構成される。
That is, in the present invention, the sense amplifier causes the voltage of the first common data line to be related to the voltage of the voltage detection point on the second common data line side for data detection during reading, The voltage of the second common data line is configured to be related to the voltage of the voltage detection point on the side of the first common data line for data detection.

【0063】[0063]

【作用】このように、本発明においては、センスアンプ
は、読出し時、第1の共通データ線の電圧を第2の共通
データ線側の電圧検出点の電圧に関わらせ、第2の共通
データ線の電圧を第1の共通データ線側の電圧検出点の
電圧に関わらせるように構成されるので、読出し時、電
流が流れない側の共通データ線の電圧を、電流が流れる
側の共通データ線に接続されているビット線の電圧と同
一ないし略同一とし、選択されたコラムの第1、第2の
ビット線の電圧を同一ないし略同一とすることができ
る。
As described above, in the present invention, the sense amplifier causes the voltage of the first common data line to be related to the voltage of the voltage detection point on the second common data line side at the time of reading, and the second common data line. Since the voltage of the line is configured to be related to the voltage at the voltage detection point on the side of the first common data line, the voltage of the common data line on the side on which no current flows at the time of reading is set to the common data on the side on which the current flows. The voltages of the bit lines connected to the lines can be the same or substantially the same, and the voltages of the first and second bit lines of the selected column can be the same or substantially the same.

【0064】この結果、読出し時、選択されたコラムの
第1、第2のビット線の電圧変化をゼロないし微小なも
のとし、ビット線の寄生容量の充放電によるデータ読出
しの遅延時間をゼロないし微小なものとすることができ
る。
As a result, at the time of reading, the voltage change of the first and second bit lines of the selected column is set to zero or minute, and the delay time of data reading due to charging and discharging of the parasitic capacitance of the bit line is set to zero or. It can be minute.

【0065】[0065]

【実施例】以下、図1〜図6を参照して、本発明の第1
実施例〜第4実施例つき、本発明をSRAMに適用した
場合を例にして説明する。なお、図1、図3〜図6にお
いて、図8、図9に対応する部分には同一符号を付し、
その重複説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
A case in which the present invention is applied to an SRAM will be described as an example, together with the embodiments to the fourth embodiment. In FIGS. 1 and 3 to 6, parts corresponding to those in FIGS. 8 and 9 are designated by the same reference numerals,
The duplicate description will be omitted.

【0066】第1実施例・・図1、図2 図1は本発明の第1実施例の要部を示す回路図であり、
本発明の第1実施例が設けているセンスアンプ・書込み
回路部を示している。
First Embodiment FIG. 1 and FIG. 2 FIG. 1 is a circuit diagram showing a main part of the first embodiment of the present invention.
3 illustrates a sense amplifier / write circuit unit provided in the first embodiment of the present invention.

【0067】この第1実施例においては、図9に示すセ
ンスアンプ28を改良したセンスアンプ52が設けられ
ており、その他については、図7に示す従来のSRAM
と同様に構成されている。したがって、メモリセルアレ
イ部2及びコラム選択回路7についても、図8に示すよ
うに構成されている。
In the first embodiment, a sense amplifier 52 which is an improvement of the sense amplifier 28 shown in FIG. 9 is provided, and the other parts are the conventional SRAM shown in FIG.
Is configured similarly to. Therefore, the memory cell array section 2 and the column selection circuit 7 are also configured as shown in FIG.

【0068】ここに、センスアンプ52においては、p
MOSトランジスタ44aのソースは、VRS電圧線に
は接続されておらず、pMOSトランジスタ41bのド
レインに接続されている。
Here, in the sense amplifier 52, p
The source of the MOS transistor 44a is not connected to the VRS voltage line, but is connected to the drain of the pMOS transistor 41b.

【0069】また、pMOSトランジスタ44bのソー
スも、VRS電圧線には接続されておらず、pMOSト
ランジスタ41aのドレインに接続されている。その他
については、図9に示すセンスアンプ28と同様に構成
されている。
The source of the pMOS transistor 44b is also not connected to the VRS voltage line, but is connected to the drain of the pMOS transistor 41a. Others are the same as those of the sense amplifier 28 shown in FIG.

【0070】このように構成された、この第1実施例に
おいては、書込み時、書込み制御信号/WE=「L」と
されて、データ入力端子10に入力される書込みデータ
INの選択されたメモリセルに対する書込みが行われ
る。
In the first embodiment thus constructed, the write control signal / WE is set to "L" at the time of writing to select the write data D IN input to the data input terminal 10. Writing to the memory cell is performed.

【0071】この場合、書込みデータDINの値に応じ
て、NOR回路31、32のいずれか一方が「H」、他
方が「L」となるが、例えば、書込みデータDIN
「0」=「L」とすると、NOR回路31の出力=
「H」、NOR回路32の出力=「L」となる。
[0071] In this case, depending on the value of the write data D IN, one of the NOR circuits 31 and 32 is "H", but the other is "L", for example, the write data D IN =
When “0” = “L”, the output of the NOR circuit 31 =
“H”, the output of the NOR circuit 32 = “L”.

【0072】この結果、pMOSトランジスタ44a=
OFF、nMOSトランジスタ45a=ONとされ、N
PNトランジスタ42a=OFFとされると共に、nM
OSトランジスタ46a=ONとされる。
As a result, the pMOS transistor 44a =
OFF, nMOS transistor 45a = ON, N
The PN transistor 42a is turned off and nM
The OS transistor 46a is turned on.

【0073】また、pMOSトランジスタ44b=O
N、nMOSトランジスタ45b=OFFとされ、NP
Nトランジスタ42b=ONとされると共に、nMOS
トランジスタ46b=OFFとされる。
Further, the pMOS transistor 44b = 0
N, nMOS transistor 45b = OFF, NP
The N-transistor 42b is turned on and the nMOS is turned on.
The transistor 46b is turned off.

【0074】ここに、例えば、メモリセル160が選択
される場合には、コラムスイッチ回路140では、コラ
ム選択信号CL0=「L」、インバータ26の出力=
「H」とされる。
Here, for example, when the memory cell 16 0 is selected, in the column switch circuit 14 0 , the column selection signal CL 0 = “L”, the output of the inverter 26 =
It is set to "H".

【0075】この結果、アナログスイッチ23a、23
b=ON、pMOSトランジスタ27a、27b=OF
Fとされ、ビット線17a、17bと、共通データ線1
5a、15bとがそれぞれ接続される。
As a result, the analog switches 23a, 23
b = ON, pMOS transistors 27a, 27b = OF
F, bit lines 17a and 17b, and common data line 1
5a and 15b are respectively connected.

【0076】なお、他のコラムスイッチ回路において
は、アナログ・スイッチ23a、23bに該当するアナ
ログスイッチはOFFとされ、ビット線は共通データ線
15a、15bと切り離されている。
In the other column switch circuits, the analog switches corresponding to the analog switches 23a and 23b are turned off, and the bit lines are separated from the common data lines 15a and 15b.

【0077】また、メモリセルアレイ部2においては、
ワード線130の電圧=「H」とされ、メモリセル160
においては、nMOSトランジスタ220a、220b=O
Nとされる。
Further, in the memory cell array section 2,
The voltage of the word line 13 0 is set to “H”, and the memory cell 16 0
, NMOS transistors 22 0a and 22 0b = O
N.

【0078】この結果、VCC電源線190から負荷抵
抗210a、nMOSトランジスタ220a、ビット線17
a、アナログスイッチ23a、共通データ線15a、n
MOSトランジスタ46aを介してVEE電源線へ電流
が流れ、ビット線17aの電圧は、略VEE=略−4.
5[V]に引き下げられる。
As a result, from the VCC power supply line 19 0 to the load resistance 21 0a , the nMOS transistor 22 0a and the bit line 17
a, analog switch 23a, common data lines 15a, n
A current flows to the VEE power supply line through the MOS transistor 46a, and the voltage of the bit line 17a is approximately VEE = approximately −4.
It is lowered to 5 [V].

【0079】他方、センスアンプ52においては、pM
OSトランジスタ44b=ON、nMOSトランジスタ
45b=OFFで、NPNトランジスタ42b=ONと
されると共に、nMOSトランジスタ46b=OFFと
されているので、共通データ線15b及びビット線17
bの電圧は、略VRS−VBE=略−1.6[V]とさ
れる。
On the other hand, in the sense amplifier 52, pM
Since the OS transistor 44b = ON, the nMOS transistor 45b = OFF, the NPN transistor 42b = ON, and the nMOS transistor 46b = OFF, the common data line 15b and the bit line 17 are set.
The voltage of b is approximately VRS-VBE = approximately -1.6 [V].

【0080】この結果、nMOSトランジスタ200b
強制的にOFF、nMOSトランジスタ200aが強制的
にON、即ち、ノード470aの電圧=「L」、ノード4
0bの電圧=「H」とされ、メモリセル160に対して
書込みデータ「0」が書込まれる。
As a result, the nMOS transistor 20 0b is forcibly turned off and the nMOS transistor 20 0a is forcibly turned on, that is, the voltage of the node 47 0a = “L”, the node 4
The voltage of 70 b is set to “H”, and the write data “0” is written to the memory cell 16 0 .

【0081】また、書込みデータDIN=「1」
(「H」)の場合には、共通データ線15a側の動作
と、共通データ線15b側の動作が逆になるだけで、前
述と同様に書込みが行われる。
Further, write data D IN = “1”
In the case of ("H"), writing is performed in the same manner as described above, only the operation on the common data line 15a side and the operation on the common data line 15b side are reversed.

【0082】これに対して、読出し時には、書込み制御
信号/WE=「H」とされ、NOR回路31、32の出
力=「L」、pMOSトランジスタ44a、44b=O
N、nMOSトランジスタ45a、45b、46a、4
6b=OFFとされる。
On the other hand, at the time of reading, the write control signal / WE is set to "H", the outputs of the NOR circuits 31 and 32 are set to "L", and the pMOS transistors 44a and 44b are set to O.
N, nMOS transistors 45a, 45b, 46a, 4
6b = OFF.

【0083】ここに、例えば、メモリセル160が選択
されると、コラムスイッチ回路140においては、コラ
ム選択信号CL0=「L」、インバータ26の出力=
「H」とされる。
Here, for example, when the memory cell 16 0 is selected, in the column switch circuit 14 0 , the column selection signal CL 0 = “L”, the output of the inverter 26 =
It is set to "H".

【0084】この結果、アナログスイッチ23a、23
b=ON、pMOSトランジスタ27a、27b=OF
Fとされ、ビット線17a、17bと、共通データ線1
5a、15bとがそれぞれ接続される。
As a result, the analog switches 23a, 23
b = ON, pMOS transistors 27a, 27b = OF
F, bit lines 17a and 17b, and common data line 1
5a and 15b are respectively connected.

【0085】なお、他のコラムスイッチ回路において
は、アナログ・スイッチ23a、23bに該当するアナ
ログスイッチはOFFとされ、ビット線は共通データ線
15a、15bと切り離されている。
In the other column switch circuits, the analog switches corresponding to the analog switches 23a and 23b are turned off and the bit lines are separated from the common data lines 15a and 15b.

【0086】また、メモリセルアレイ部2においては、
ワード線130の電圧=「H」とされ、メモリセル160
においては、nMOSトランジスタ220a、220b=O
Nとされる。
Further, in the memory cell array section 2,
The voltage of the word line 13 0 is set to “H”, and the memory cell 16 0
, NMOS transistors 22 0a and 22 0b = O
N.

【0087】ここに、例えば、nMOSトランジスタ2
0a=ON、nMOSトランジスタ200b=OFF、即
ち、ノード470a=「L」、ノード470b=「H」とさ
れており、このメモリセル160は、「0」を記憶して
いるとする。
Here, for example, the nMOS transistor 2
0 0a = ON, nMOS transistor 20 0b = OFF, that is, node 47 0a = “L”, node 47 0b = “H”, and this memory cell 16 0 stores “0”. To do.

【0088】すると、VRS電圧線39aからpMOS
トランジスタ41a、NPNトランジスタ42a、共通
データ線15a、アナログスイッチ23a、ビット線1
7a、nMOSトランジスタ220a、200aを介してV
EE電源線へ電流が流れる。
Then, from the VRS voltage line 39a to the pMOS
Transistor 41a, NPN transistor 42a, common data line 15a, analog switch 23a, bit line 1
7a and nMOS transistors 22 0a and 20 0a
Current flows to the EE power line.

【0089】この結果、pMOSトランジスタ41aの
ドレイン電圧は、略VRS−ΔVR(pMOSトランジ
スタ41aのオン抵抗による電圧降下)=略−0.8
[V]−ΔVRとなる。
As a result, the drain voltage of the pMOS transistor 41a is approximately VRS-ΔVR (voltage drop due to the on-resistance of the pMOS transistor 41a) = approximately -0.8.
[V] −ΔVR.

【0090】他方、ビット線17bからメモリセル16
0に電流が流れ込むことはないので、pMOSトランジ
スタ41aには電流が流れず、pMOSトランジスタ4
1bのドレイン電圧は、略VRS=略−0.8[V]と
なる。
On the other hand, from the bit line 17b to the memory cell 16
Since no current flows into 0 , no current flows into the pMOS transistor 41a and the pMOS transistor 4a
The drain voltage of 1b is approximately VRS = approximately −0.8 [V].

【0091】この結果、共通データ線15aの電圧は、
略VRS−VBE=略−1.6[V]、ビット線17a
の電圧は、略VRS−VBE−ΔVA(アナログスイッ
チ23aのオン抵抗による電圧降下)=略−1.6
[V]−ΔVAとなる。
As a result, the voltage of the common data line 15a becomes
Approximate VRS-VBE = Approximately -1.6 [V], bit line 17a
Is approximately VRS-VBE-ΔVA (voltage drop due to ON resistance of the analog switch 23a) = approximately -1.6.
It becomes [V] -ΔVA.

【0092】また、共通データ線15b及びビット線1
7bの電圧は、略VRS−ΔVR−VBE=略−1.6
[V]−ΔVRとなる。
In addition, the common data line 15b and the bit line 1
The voltage of 7b is approximately VRS−ΔVR−VBE = approximately −1.6.
[V] −ΔVR.

【0093】そこで、この第1実施例においては、ΔV
A=ΔVR=ΔVとなるように、pMOSトランジスタ
24a、nMOSトランジスタ25a、pMOSトラン
ジスタ41aのゲート幅が設定される。
Therefore, in the first embodiment, ΔV
The gate widths of the pMOS transistor 24a, the nMOS transistor 25a, and the pMOS transistor 41a are set so that A = ΔVR = ΔV.

【0094】なお、pMOSトランジスタ24b、nM
OSトランジスタ25bとpMOSトランジスタ41b
についても、同様であり、また、他のコラムスイッチ回
路において、pMOSトランジスタ24a、nMOSト
ランジスタ25a、pMOSトランジスタ24b、nM
OSトランジスタ25bに該当するトランジスタとpM
OSトランジスタ41a、41bについても、同様であ
る。
The pMOS transistor 24b and nM
OS transistor 25b and pMOS transistor 41b
The same applies to the above, and in other column switch circuits, pMOS transistor 24a, nMOS transistor 25a, pMOS transistor 24b, nM
Transistor corresponding to OS transistor 25b and pM
The same applies to the OS transistors 41a and 41b.

【0095】この結果、共通データ線15aの電圧=略
VRS−VBE=略−1.6[V]、共通データ線15
bの電圧=略VRS−ΔV−VBE=略−1.6[V]
−ΔV、ビット線17aの電圧=略VRS−ΔV−VB
E=略−1.6[V]−ΔV、ビット線17bの電圧=
略VRS−ΔV−VBE=略−1.6[V]−ΔVとな
り、ビット線17aの電圧と、ビット線17bの電圧と
は、略同一となる。
As a result, the voltage of the common data line 15a = approximately VRS-VBE = approximately -1.6 [V], the common data line 15
Voltage of b = approximately VRS−ΔV−VBE = approximately −1.6 [V]
−ΔV, voltage of bit line 17a = approximately VRS−ΔV−VB
E = approximately -1.6 [V] -ΔV, voltage of bit line 17b =
About VRS−ΔV−VBE = about −1.6 [V] −ΔV, and the voltage of the bit line 17a and the voltage of the bit line 17b are substantially the same.

【0096】この間に、差動アンプ37では、pMOS
トランジスタ41aのドレイン電圧と、pMOSトラン
ジスタ41bのドレイン電圧との差が検出され、メモリ
セル160が記憶するデータに対応したセンスアンプ出
力SOUT=「H」、/SOUT=「L」が出力される。
In the meantime, the differential amplifier 37 has pMOS
The difference between the drain voltage of the transistor 41a and the drain voltage of the pMOS transistor 41b is detected, and the sense amplifier output S OUT = “H”, / S OUT = “L” corresponding to the data stored in the memory cell 16 0 is output. To be done.

【0097】ここに、図2は、この第1実施例におい
て、読出し時、「0」を記憶しているメモリセル160
(ノード470a=「L」、ノード470b=「H」)が選
択された後、続いて、「1」を記憶しているメモリセル
16y(ノード47ya=「H」、ノード47yb
「L」)が選択された場合における動作を示す波形図で
ある。
FIG. 2 shows a memory cell 16 0 storing "0" at the time of reading in the first embodiment.
After (node 47 0a = “L”, node 47 0b = “H”) is selected, the memory cell 16 y that stores “1” (node 47 ya = “H”, node 47 yb ) is selected. =
FIG. 7 is a waveform diagram showing an operation when “L”) is selected.

【0098】図中、実線56はビット線17aの電圧、
実線57はビット線17bの電圧、実線58はpMOS
トランジスタ41aのドレイン電圧、実線59はpMO
Sトランジスタ41bのドレイン電圧を示している。
In the figure, the solid line 56 is the voltage of the bit line 17a,
The solid line 57 is the voltage of the bit line 17b, and the solid line 58 is the pMOS.
The drain voltage of the transistor 41a, the solid line 59 is pMO
The drain voltage of the S transistor 41b is shown.

【0099】ここに、読出し時、「0」を記憶している
メモリセル160が選択された後、続いて、「1」を記
憶しているメモリセル16yが選択された場合には、ビ
ット線17aからメモリセル160には電流が流れなく
なり、pMOSトランジスタ41aのドレイン電圧は、
定電圧VRSに向かって上昇していく。
Here, when the memory cell 16 0 storing “0” is selected at the time of reading, and subsequently the memory cell 16 y storing “1” is selected, no current flows in the memory cell 16 0 from the bit line 17a, the drain voltage of the pMOS transistor 41a is
It rises toward the constant voltage VRS.

【0100】これに対して、ビット線17b側において
は、VRS線39bからpMOSトランジスタ41b、
NPNトランジスタ42b、共通データ線15b、アナ
ログスイッチ23b、ビット線17b、nMOSトラン
ジスタ220b、200bを介してVEE電源線へ電流が流
れる。
On the other hand, on the bit line 17b side, from the VRS line 39b to the pMOS transistor 41b,
A current flows to the VEE power supply line through the NPN transistor 42b, the common data line 15b, the analog switch 23b, the bit line 17b, and the nMOS transistors 22 0b and 20 0b .

【0101】この場合、ビット線17bの電圧は、アナ
ログスイッチ23bのオン抵抗により、下がり始める
が、前述のように、pMOSトランジスタ41aのドレ
イン電圧は定電圧VRSに向かって上昇していくので、
ビット線17bの電圧は、一旦、やや下がり、その後、
速やかに、略VRS−ΔV−VBE=略−1.6[V]
−ΔVに戻される。
In this case, the voltage of the bit line 17b starts to drop due to the ON resistance of the analog switch 23b, but as described above, the drain voltage of the pMOS transistor 41a rises toward the constant voltage VRS.
The voltage on the bit line 17b drops once, then
Promptly, about VRS-ΔV-VBE = about -1.6 [V]
-Returned to ΔV.

【0102】他方、共通データ線15a及びビット線1
7aには電流が流れないので、その電圧は、ΔVの電圧
降下が生じる前のpMOSトランジスタ41bのドレイ
ン電圧−NPNトランジスタ42aのベース・エミッタ
間電圧、即ち、略VRS−VBE=略−1.6[V]に
向かって上昇し始める。
On the other hand, the common data line 15a and the bit line 1
Since no current flows through 7a, its voltage is the drain voltage of the pMOS transistor 41b before the voltage drop of ΔV-the base-emitter voltage of the NPN transistor 42a, that is, about VRS-VBE = about -1.6. It begins to rise toward [V].

【0103】しかし、pMOSトランジスタ41bのド
レイン電圧は、略VRS−ΔV=略−0.8[V]−Δ
Vとなるため、共通データ線15a及びビット線17a
の電圧は、一旦、やや上がり、その後、速やかに、略V
RS−ΔV−VBE=略−1.6[V]−ΔVに戻され
る。
However, the drain voltage of the pMOS transistor 41b is approximately VRS−ΔV = approximately −0.8 [V] −Δ.
Since it becomes V, the common data line 15a and the bit line 17a
Voltage rises a little, and then quickly rises to about V
RS-ΔV-VBE is returned to approximately −1.6 [V] −ΔV.

【0104】この間に、差動アンプ37では、pMOS
トランジスタ41aのドレイン電圧と、pMOSトラン
ジスタ41bのドレイン電圧との差が検出され、メモリ
セル16yが記憶するデータに対応したセンスアンプ出
力SOUT=「L」、/SOUT=「H」が出力される。
In the meantime, the differential amplifier 37 has pMOS
The difference between the drain voltage of the transistor 41a and the drain voltage of the pMOS transistor 41b is detected, and the sense amplifier output S OUT = “L”, / S OUT = “H” corresponding to the data stored in the memory cell 16 y is output. To be done.

【0105】なお、読出し時、「0」を記憶しているメ
モリセル160(ノード470a=「L」、ノード470b
=「H」)が選択された後、続いて、ワード線13y
より選択されるコラム12xのメモリセルが選択された
場合について説明する。
At the time of reading, the memory cell 16 0 storing “0” (node 47 0a = “L”, node 47 0b).
= “H”) is selected, and subsequently, the case where the memory cell of the column 12 x selected by the word line 13 y is selected will be described.

【0106】但し、コラム12xでは、ワード線130
より選択されるメモリセルはメモリセル160(ノード
470a=「L」、ノード470b=「H」)と同様に
「0」を記憶し、ワード線13yにより選択されるメモ
リセルはメモリセル16y(ノード47ya=「H」、ノ
ード47yb=「L」)と同様に「1」を記憶しているも
のとする。
However, in the column 12 x , the memory cell selected by the word line 13 0 stores “0” like the memory cell 16 0 (node 47 0a = “L”, node 47 0b = “H”). However, it is assumed that the memory cell selected by the word line 13 y stores “1” similarly to the memory cell 16 y (node 47 ya = “H”, node 47 yb = “L”).

【0107】この場合、コラム120が選択されている
間は、コラムスイッチ回路14xにおいては、VRC電
圧線からpMOSトランジスタ27aに対応するpMO
Sトランジスタ、ビット線17aに対応するビット線、
nMOSトランジスタ220a、200aを介してVEE電
源線へ電流が流れる。
[0107] pMO this case, while the column 12 0 is selected, in the column switch circuit 14 x, corresponding to the pMOS transistor 27a from the VRC voltage line
S-transistor, bit line corresponding to bit line 17a,
Current flows to the VEE power supply line through the nMOS transistors 22 0a and 20 0a .

【0108】ここに、pMOSトランジスタ27aに対
応するpMOSトランジスタのオン抵抗による電圧降下
がΔVとなるように、このpMOSトランジスタのゲー
ト幅を設定しておくと、ビット線17aに対応するビッ
ト線の電圧は、略VRC−ΔV=略−1.6[V]−Δ
Vとなる。
If the gate width of this pMOS transistor is set so that the voltage drop due to the on-resistance of the pMOS transistor corresponding to the pMOS transistor 27a becomes ΔV, the voltage of the bit line corresponding to the bit line 17a is set. Is approximately VRC−ΔV = approximately −1.6 [V] −Δ
It becomes V.

【0109】これに対して、ビット線17bに対応する
ビット線には電流が流れないので、その電圧は、略VR
C=略−1.6[V]となる。
On the other hand, since no current flows in the bit line corresponding to the bit line 17b, its voltage is approximately VR.
C = approximately -1.6 [V].

【0110】この結果、コラム12xのワード線13y
より選択されるメモリセルが選択された場合におけるビ
ット線17aに対応するビット線の電圧と、ビット線1
7bに対応するビット線の電圧と、pMOSトランジス
タ41aのドレイン電圧と、pMOSトランジスタ41
bのドレイン電圧は、図2に示す場合と同様になる。
[0110] As a result, the voltage of the bit line corresponding to the bit line 17a in the case where the memory cells selected by the word line 13 y of the column 12 x is selected, the bit line 1
7b, the voltage of the bit line, the drain voltage of the pMOS transistor 41a, and the pMOS transistor 41a.
The drain voltage of b is the same as that shown in FIG.

【0111】即ち、ビット線17aに対応するビット線
の電圧は、図2に実線56で示すように変化し、ビット
線17bに対応するビット線の電圧は、図2に実線57
で示すように変化する。
That is, the voltage of the bit line corresponding to the bit line 17a changes as shown by the solid line 56 in FIG. 2, and the voltage of the bit line corresponding to the bit line 17b changes in the solid line 57 in FIG.
It changes as shown in.

【0112】このように、この第1実施例においては、
読出し時、電流が流れない側の共通データ線の電圧を、
電流が流れる側の共通データ線に接続されているビット
線の電圧(略VRS−VBE−ΔV=略−1.6[V]
−ΔV)と略同一とし、選択されたコラムの一方及び他
方のビット線の電圧を略同一電圧(略VRS−VBE−
ΔV=略−1.6[V]−ΔV)とすることができる。
Thus, in this first embodiment,
When reading, set the voltage of the common data line where the current does not flow to
The voltage of the bit line connected to the common data line on which the current flows (approximately VRS-VBE-ΔV = approximately -1.6 [V]
-ΔV) and the voltages of the bit lines on one side and the other side of the selected column are substantially the same voltage (approximately VRS-VBE-).
ΔV = approximately −1.6 [V] −ΔV) can be set.

【0113】この結果、この第1実施例によれば、読出
し時、選択されたコラムのビット線の電圧変化を微小な
ものとし、ビット線の寄生容量の充放電によるデータ読
出しの遅延時間を微小なものとすることができ、データ
読出しの高速化を図ることができる。
As a result, according to the first embodiment, at the time of reading, the voltage change of the bit line of the selected column is made minute and the delay time of data reading due to the charging / discharging of the parasitic capacitance of the bit line is made minute. Therefore, the speed of data reading can be increased.

【0114】第2実施例・・図3、図4 図3、図4は本発明の第2実施例の要部を示す回路図で
あり、図3は本発明の第2実施例が設けているセンスア
ンプ・書込み回路部、図4は本発明の第2実施例が備え
るメモリセルアレイ部2及びコラム選択回路7を示して
いる。
Second Embodiment ... FIG. 3, FIG. 4 FIGS. 3 and 4 are circuit diagrams showing the essential parts of a second embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the second embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a sense amplifier / write circuit section, and FIG. 4 shows a memory cell array section 2 and a column selection circuit 7 included in the second embodiment of the present invention.

【0115】即ち、この第2実施例においては、図1に
示すセンスアンプ52を改良したセンスアンプ53が設
けられており、これに対応して、図4に示すように、コ
ラムスイッチ回路140においては、pMOSトランジ
スタ27a、27bのソースに定電圧VRS(−0.8
[V])を供給するように構成されている。
That is, the second embodiment is provided with a sense amplifier 53 which is an improvement of the sense amplifier 52 shown in FIG. 1. Correspondingly, as shown in FIG. 4, the column switch circuit 14 0 is provided. , A constant voltage VRS (-0.8 is applied to the sources of the pMOS transistors 27a and 27b.
[V]).

【0116】他のコラムスイッチ回路においても、同様
である。その他については、図1に示す第1実施例と同
様に構成されている。
The same applies to the other column switch circuits. Others are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

【0117】ここに、センスアンプ53においては、p
MOSトランジスタ41aのソースは、VRS電圧線に
は接続されておらず、VCC電源線33に接続されてお
り、また、pMOSトランジスタ41aのドレインは、
NPNトランジスタ34aのベースに直接には接続され
ておらず、NPNトランジスタ54a及び定電流源55
aからなるエミッタフォロア回路を介してNPNトラン
ジスタ34aのベースに接続されている。
Here, in the sense amplifier 53, p
The source of the MOS transistor 41a is not connected to the VRS voltage line, but is connected to the VCC power supply line 33, and the drain of the pMOS transistor 41a is
It is not directly connected to the base of the NPN transistor 34a, but is connected to the NPN transistor 54a and the constant current source 55.
It is connected to the base of the NPN transistor 34a via an emitter follower circuit consisting of a.

【0118】また、pMOSトランジスタ41bのソー
スは、VRS電圧線には接続されておらず、VCC電源
線33に接続されており、また、pMOSトランジスタ
41bのドレインは、NPNトランジスタ34bのベー
スに直接には接続されておらず、NPNトランジスタ5
4b及び定電流源55bからなるエミッタフォロア回路
を介してNPNトランジスタ34bのベースに接続され
ている。その他については、第1実施例が設けるセンス
アンプ52と同様に構成されている。
Further, the source of the pMOS transistor 41b is not connected to the VRS voltage line but to the VCC power supply line 33, and the drain of the pMOS transistor 41b is directly connected to the base of the NPN transistor 34b. Is not connected and the NPN transistor 5
4b and a constant current source 55b, and is connected to the base of the NPN transistor 34b via an emitter follower circuit. In other respects, the configuration is similar to that of the sense amplifier 52 provided in the first embodiment.

【0119】このように構成された、この第2実施例で
は、読出し時、共通データ線15aに電流が流れる場
合、pMOSトランジスタ41aのドレイン電圧は、略
VCC−ΔV=略−ΔVとなり、pMOSトランジスタ
41bのドレイン電圧は、略VCC=略0[V]とな
る。
In the second embodiment thus constructed, when a current flows through the common data line 15a during reading, the drain voltage of the pMOS transistor 41a becomes approximately VCC-ΔV = approximately -ΔV, and the pMOS transistor 41a The drain voltage of 41b is approximately VCC = approximately 0 [V].

【0120】この結果、共通データ線15aの電圧=略
VCC−VBE=略−0.8[V]、ビット線17aの
電圧=略VCC−VBE−ΔV=略−0.8[V]−Δ
Vとなる。
As a result, the voltage of the common data line 15a = approximately VCC-VBE = approximately-0.8 [V], the voltage of the bit line 17a = approximately VCC-VBE-ΔV = approximately-0.8 [V] -Δ
It becomes V.

【0121】また、共通データ線15bの電圧=略VC
C−ΔV−VBE=略−0.8[V]−ΔV、ビット線
17bの電圧=略VCC−ΔV−VBE=略−0.8
[V]−ΔVとなる。
The voltage of the common data line 15b = approximately VC
C-ΔV-VBE = approximately −0.8 [V] −ΔV, voltage of bit line 17b = approximately VCC−ΔV-VBE = approximately −0.8
[V] −ΔV.

【0122】ここに、差動アンプ37のNPNトランジ
スタ34a、34bのベースには、それぞれ、pMOS
トランジスタ41a、41bのドレイン電圧をVBEだ
け下げた電圧が印加されるので、NPNトランジスタ3
4a、34bの飽和が防止される。
The bases of the NPN transistors 34a and 34b of the differential amplifier 37 are respectively pMOS.
Since a voltage obtained by lowering the drain voltage of the transistors 41a and 41b by VBE is applied, the NPN transistor 3
Saturation of 4a and 34b is prevented.

【0123】この第2実施例によれば、第1実施例と動
作電圧を異にするが、読出し時、第1実施例の場合と同
様に、電流が流れない側の共通データ線の電圧を、電流
が流れる側の共通データ線に接続されているビット線の
電圧(略VCC−VBE−ΔV=略−0.8[V]−Δ
V)と略同一とし、選択されたコラムにおける一方及び
他方のビット線の電圧を略同一電圧(略VCC−VBE
−ΔV=略−0.8[V]−ΔV)とすることができ
る。
According to the second embodiment, the operating voltage is different from that of the first embodiment, but at the time of reading, as in the case of the first embodiment, the voltage of the common data line on the side where current does not flow is changed. , The voltage of the bit line connected to the common data line on the side where the current flows (approximately VCC-VBE-ΔV = approximately -0.8 [V] -Δ
V) and the voltages of the one and the other bit lines in the selected column are substantially the same voltage (approximately VCC-VBE).
It can be set to −ΔV = approximately −0.8 [V] −ΔV).

【0124】この結果、この第2実施例によっても、読
出し時、選択されたコラムのビット線の電圧変化を微小
なものとし、ビット線の寄生容量の充放電によるデータ
読出しの遅延時間を微小なものとすることができ、デー
タ読出しの高速化を図ることができる。
As a result, also in the second embodiment, at the time of reading, the voltage change of the bit line of the selected column is made minute, and the delay time of data reading due to the charging / discharging of the parasitic capacitance of the bit line is made minute. Therefore, the data reading speed can be increased.

【0125】また、この第2実施例によれば、ビット線
の電圧を第1実施例の場合に比較して、0.8[V]高
くすることができるので、定電圧VRC(−1.6
[V])を得るための回路を必要としない。
Further, according to the second embodiment, the voltage of the bit line can be increased by 0.8 [V] as compared with the case of the first embodiment, so that the constant voltage VRC (-1. 6
No circuit is needed to obtain [V]).

【0126】第3実施例・・図5 図5は本発明の第3実施例の要部を示す回路図であり、
本発明の第3実施例が設けているセンスアンプ・書込み
回路部を示している。
Third Embodiment FIG. 5 FIG. 5 is a circuit diagram showing an essential part of a third embodiment of the present invention.
9 illustrates a sense amplifier / write circuit unit provided in a third embodiment of the present invention.

【0127】この第3実施例においては、図3に示すセ
ンスアンプ53を改良したセンスアンプ60が設けられ
ており、その他については、図1に示す第1実施例と同
様に構成されている。
In the third embodiment, a sense amplifier 60, which is an improvement of the sense amplifier 53 shown in FIG. 3, is provided, and the other parts are configured similarly to the first embodiment shown in FIG.

【0128】ここに、センスアンプ60においては、p
MOSトランジスタ44aのソースは、pMOSトラン
ジスタ41bのドレインには接続されておらず、NPN
トランジスタ54bのエミッタに接続されている。
Here, in the sense amplifier 60, p
The source of the MOS transistor 44a is not connected to the drain of the pMOS transistor 41b, and
It is connected to the emitter of the transistor 54b.

【0129】また、pMOSトランジスタ44bのソー
スは、pMOSトランジスタ41aのドレインには接続
されておらず、NPNトランジスタ54aのエミッタに
接続されている。その他については、第2実施例のセン
スアンプ53と同様に構成されている。
The source of the pMOS transistor 44b is not connected to the drain of the pMOS transistor 41a, but is connected to the emitter of the NPN transistor 54a. Others are similar to those of the sense amplifier 53 of the second embodiment.

【0130】この第3実施例においては、読出し時、共
通データ線15aに電流が流れる場合、pMOSトラン
ジスタ41aのドレイン電圧=略VCC−ΔV=略−Δ
V、pMOSトランジスタ41bのドレイン電圧=略V
CC=略0[V]となる。
In the third embodiment, when a current flows through the common data line 15a during reading, the drain voltage of the pMOS transistor 41a = approximately VCC-ΔV = approximately -Δ.
V, drain voltage of pMOS transistor 41b = approximately V
CC becomes approximately 0 [V].

【0131】この結果、共通データ線15aの電圧=略
VCC−2×VBE=略−1.6[V]、ビット線17
aの電圧=略VCC−2×VBE−ΔV=略−1.6
[V]−ΔVとなる。
As a result, the voltage of the common data line 15a = approximately VCC-2 × VBE = approximately -1.6 [V], the bit line 17
Voltage of a = approximately VCC−2 × VBE−ΔV = approximately −1.6
[V] −ΔV.

【0132】また、共通データ線15bの電圧=略VC
C−ΔV−2×VBE=略−1.6[V]−ΔV、ビッ
ト線17bの電圧=略VCC−ΔV−2×VBE=略−
1.6[V]−ΔVとなる。
The voltage of the common data line 15b = approximately VC
C−ΔV−2 × VBE = approximately −1.6 [V] −ΔV, the voltage of the bit line 17b = approximately VCC−ΔV−2 × VBE = approximately−
It becomes 1.6 [V] -ΔV.

【0133】即ち、この第3実施例においても、読出し
時、電流が流れない側の共通データ線の電圧を、電流が
流れる側の共通データ線に接続されているビット線の電
圧(略VCC−2×VBE−ΔV=略−1.6[V]−
ΔV)と略同一とし、選択されたコラムの一方及び他方
のビット線の電圧を略同一電圧(略VCC−2×VBE
−ΔV=略−1.6[V]−ΔV)とすることができ
る。
That is, also in the third embodiment, during reading, the voltage of the common data line on the side where no current flows is changed to the voltage of the bit line connected to the common data line on the side where current flows (approximately VCC-). 2 × VBE−ΔV = approximately −1.6 [V] −
ΔV) and the voltage of one and the other bit lines of the selected column is substantially the same voltage (approximately VCC-2 × VBE).
−ΔV = approximately −1.6 [V] −ΔV) can be set.

【0134】この結果、この第3実施例によっても、読
出し時、選択されたコラムのビット線の電圧変化を微小
なものとし、ビット線の寄生容量の充放電によるデータ
読出しの遅延時間を微小なものとすることができ、デー
タ読出しの高速化を図ることができる。
As a result, also in the third embodiment, at the time of reading, the voltage change of the bit line of the selected column is made minute and the delay time of data reading due to the charging / discharging of the parasitic capacitance of the bit line is made minute. Therefore, the data reading speed can be increased.

【0135】ここに、第1実施例及び第2実施例におい
ては、NPNトランジスタ42a、42bの飽和を防ぐ
ため、負荷用のpMOSトランジスタ41a、41bに
よる電圧降下ΔVは、VBE=0.8[V]より小さく
設定しなければならず、通常は、0.4[V]以下とさ
れる。
Here, in the first and second embodiments, in order to prevent saturation of the NPN transistors 42a and 42b, the voltage drop ΔV due to the load pMOS transistors 41a and 41b is VBE = 0.8 [V ], And is normally set to 0.4 [V] or less.

【0136】これに対して、この第3実施例において
は、NPNトランジスタ42a、42bのベース電圧
は、コレクタ電圧よりもVBEだけ低くなり、ΔVがV
BEを越えても飽和せず、ΔVが2×VBEとなると、
飽和するので、ΔVを大きくし、例えば、1.2[V]
程度とすることができる。
On the other hand, in the third embodiment, the base voltage of the NPN transistors 42a and 42b becomes lower than the collector voltage by VBE, and ΔV becomes V.
Even if it exceeds BE, it is not saturated and ΔV becomes 2 × VBE,
Since it saturates, increase ΔV, for example, 1.2 [V]
It can be a degree.

【0137】このように、この第3実施例によれば、Δ
Vを大きくすることができるので、コラムスイッチ回路
140・・・14xのトランジスタのゲート幅を小さくす
ることができ、コラム選択回路7の占有面積を減らすこ
とができる。
Thus, according to this third embodiment, Δ
Since V can be increased, the gate width of the transistors of the column switch circuits 14 0 ... 14 x can be reduced, and the area occupied by the column selection circuit 7 can be reduced.

【0138】第4実施例・・図6 図6は本発明の第4実施例の要部を示す回路図であり、
本発明の第4実施例が設けているセンスアンプ・書込み
回路部を示している。
Fourth Embodiment FIG. 6 FIG. 6 is a circuit diagram showing an essential part of the fourth embodiment of the present invention.
9 illustrates a sense amplifier / write circuit section provided in a fourth embodiment of the present invention.

【0139】この第4実施例においては、図5に示すセ
ンスアンプ60を改良したセンスアンプ61が設けられ
ており、その他については、図1に示す第1実施例と同
様に構成されている。
In the fourth embodiment, a sense amplifier 61, which is an improvement of the sense amplifier 60 shown in FIG. 5, is provided, and in other respects, the configuration is similar to that of the first embodiment shown in FIG.

【0140】ここに、センスアンプ61においては、V
CC電源線33と、NPNトランジスタ54aのベース
との間に、ダイオード62aが順方向に接続されてい
る。
Here, in the sense amplifier 61, V
A diode 62a is connected in the forward direction between the CC power supply line 33 and the base of the NPN transistor 54a.

【0141】また、VCC電源線33と、NPNトラン
ジスタ54bのベースとの間に、ダイオード62bが順
方向に接続されている。その他については、図5に示す
センスアンプ60と同様に構成されている。
A diode 62b is connected in the forward direction between the VCC power supply line 33 and the base of the NPN transistor 54b. Otherwise, the configuration is similar to that of the sense amplifier 60 shown in FIG.

【0142】この第3実施例においては、読出し時、共
通データ線15aに電流が流れる場合、pMOSトラン
ジスタ41aのドレイン電圧=略VCC−ΔV=略−Δ
V、pMOSトランジスタ41bのドレイン電圧=略V
CC=略0[V]となる。
In the third embodiment, when a current flows through the common data line 15a during reading, the drain voltage of the pMOS transistor 41a = approximately VCC−ΔV = approximately −Δ.
V, drain voltage of pMOS transistor 41b = approximately V
CC becomes approximately 0 [V].

【0143】この結果、共通データ線15aの電圧=略
VCC−2×VBE=略−1.6[V]、ビット線17
aの電圧=略VCC−2×VBE−ΔV=略−1.6
[V]−ΔVとなる。
As a result, the voltage of the common data line 15a = approximately VCC-2 × VBE = approximately -1.6 [V], the bit line 17
Voltage of a = approximately VCC−2 × VBE−ΔV = approximately −1.6
[V] −ΔV.

【0144】また、共通データ線15bの電圧=略VC
C−ΔV−2×VBE=略−1.6[V]−ΔV、ビッ
ト線17bの電圧=略VCC−ΔV−2×VBE=略−
1.6[V]−ΔVとなる。
Further, the voltage of the common data line 15b = approximately VC
C−ΔV−2 × VBE = approximately −1.6 [V] −ΔV, the voltage of the bit line 17b = approximately VCC−ΔV−2 × VBE = approximately−
It becomes 1.6 [V] -ΔV.

【0145】即ち、この第4実施例においても、読出し
時、第3実施例の場合と同様に、電流が流れない側の共
通データ線の電圧を、電流が流れる側の共通データ線に
接続されているビット線の電圧(略VCC−2×VBE
−ΔV=略−1.6[V]−ΔV)と略同一とし、選択
されたコラムの一方及び他方のビット線の電圧を略同一
電圧(略VCC−2×VBE−ΔV=略−1.6[V]
−ΔV)とすることができる。
That is, also in the fourth embodiment, at the time of reading, as in the case of the third embodiment, the voltage of the common data line on the side where no current flows is connected to the common data line on the side where current flows. Bit line voltage (approx. VCC-2 x VBE
−ΔV = approximately −1.6 [V] −ΔV), and the voltage of one and the other bit lines of the selected column is approximately the same voltage (approximately VCC−2 × VBE−ΔV = approximately −1. 6 [V]
-ΔV).

【0146】この結果、この第4実施例によっても、読
出し時、選択されたコラムのビット線の電圧変化を微小
なものとし、ビット線の寄生容量の充放電によるデータ
読出しの遅延時間を微小なものとすることができ、デー
タ読出しの高速化を図ることができる。
As a result, also in the fourth embodiment, at the time of reading, the voltage change of the bit line of the selected column is made minute, and the delay time of data reading due to charging / discharging of the parasitic capacitance of the bit line is made minute. Therefore, the data reading speed can be increased.

【0147】ここに、図5に示す第3実施例において
は、書込み直後の読出し時、NPNトランジスタ42a
又はNPNトランジスタ42bは、書込み中、VEEま
で引き下げられていた共通データ線15a又は共通デー
タ線15b及びビット線17a又はビット線17bを読
出し時の電圧まで引き上げるが、この時、流れる過度電
流によってpMOSトランジスタ41a又はpMOSト
ランジスタ41bに大きな電圧降下が生じてNPNトラ
ンジスタ42a又は42bを飽和させるおそれがある。
In the third embodiment shown in FIG. 5, the NPN transistor 42a is read at the time of reading immediately after writing.
Alternatively, the NPN transistor 42b raises the common data line 15a or the common data line 15b and the bit line 17a or the bit line 17b that have been pulled down to VEE to the voltage at the time of reading, during writing, but at this time, the transient current flowing causes the pMOS transistor 42b. A large voltage drop may occur in 41a or pMOS transistor 41b and saturate NPN transistor 42a or 42b.

【0148】これに対して、この第4実施例によれば、
このような過度電流が流れる場合においても、pMOS
トランジスタ41a、41bのオン抵抗による電圧降下
は、ダイオード62a、62bの順方向電圧VBE以上
になることはないので、NPNトランジスタ42a、4
2bが飽和することを防止することができ、第3実施例
よりも安定した動作を確保することができる。
On the other hand, according to the fourth embodiment,
Even when such an excessive current flows, the pMOS
Since the voltage drop due to the ON resistance of the transistors 41a and 41b does not exceed the forward voltage VBE of the diodes 62a and 62b, the NPN transistors 42a and 4b.
It is possible to prevent 2b from being saturated, and it is possible to secure more stable operation than in the third embodiment.

【0149】[0149]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、センス
アンプは、読出し時、第1の共通データ線の電圧をデー
タ検出のための第2の共通データ線側の電圧検出点の電
圧に関わらせ、第2の共通データ線の電圧をデータ検出
のための第1の共通データ線側の電圧検出点の電圧に関
わらせるように構成するとしたことにより、読出し時、
電流が流れない側の共通データ線の電圧を、電流が流れ
る側の共通データ線に接続されているビット線の電圧と
同一ないし略同一とし、選択されたコラムの第1、第2
のビット線の電圧を同一ないし略同一とすることができ
るので、読出し時、選択されたコラムの第1、第2のビ
ット線の電圧変化をゼロないし微小なものとし、ビット
線の寄生容量の充放電によるデータ読出しの遅延時間を
ゼロないし微小なものとすることができ、データ読出し
の高速化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the sense amplifier, at the time of reading, changes the voltage of the first common data line to the voltage of the voltage detection point on the second common data line side for data detection. The voltage of the second common data line is configured to be related to the voltage of the voltage detection point on the first common data line side for data detection.
The voltage of the common data line on the side where no current flows is set to be the same or substantially the same as the voltage of the bit line connected to the common data line on the side where current flows, and the first and second columns of the selected column
Since the voltages of the bit lines can be made to be the same or substantially the same, at the time of reading, the voltage change of the first and second bit lines of the selected column is set to zero or minute, and the parasitic capacitance of the bit lines is reduced. The delay time of data reading due to charging / discharging can be zero or minute, and the speed of data reading can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の要部(センスアンプ・書
込み回路部)を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a main part (sense amplifier / write circuit part) of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の動作を示す波形図であ
る。
FIG. 2 is a waveform chart showing the operation of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例(センスアンプ・書込み回
路部)の要部を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a main part of a second embodiment (sense amplifier / write circuit section) of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例の要部(メモリセルアレイ
部、コラム選択回路)を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a main part (memory cell array part, column selection circuit) of a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例の要部(センスアンプ・書
込み回路部)を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a main part (sense amplifier / write circuit part) of a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施例の要部(センスアンプ・書
込み回路部)を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a main part (sense amplifier / write circuit part) of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】従来のSRAMの一例の要部を示すブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram showing a main part of an example of a conventional SRAM.

【図8】図7に示す従来のSRAMを構成するメモリセ
ルアレイ部及びコラム選択回路を示す回路図である。
8 is a circuit diagram showing a memory cell array portion and a column selection circuit which constitute the conventional SRAM shown in FIG.

【図9】図7に示す従来のSRAMを構成するセンスア
ンプ・書込み回路部を示す回路図である。
9 is a circuit diagram showing a sense amplifier / write circuit unit that constitutes the conventional SRAM shown in FIG. 7;

【図10】図7に示す従来のSRAMの動作を示す波形
図である。
10 is a waveform diagram showing an operation of the conventional SRAM shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

29 書込み回路 52、53、60、61 センスアンプ SOUT、/SOUT センスアンプ出力29 write circuit 52, 53, 60, 61 sense amplifier S OUT , / S OUT sense amplifier output

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11C 17/00 309 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location G11C 17/00 309 B

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1、第2のビット線と、これら第1、第
2のビット線にそれぞれ第1、第2のデータ入出力端を
接続され、読出し時、選択された場合には、記憶するデ
ータに応じて前記第1、第2のデータ入出力端のいずれ
かから電流が流れ込むように構成された複数のメモリセ
ルを設けてなる複数のコラムと、これら複数のコラムの
それぞれに対応して設けられ、それぞれ、その第1の端
部を前記第1、第2のビット線に接続され、コラム選択
信号に基づいてオン、オフが制御される第1、第2の接
続スイッチ素子と、前記複数のコラムに対応して設けら
れ、それぞれ、前記第1、第2の接続スイッチ素子の第
2の端部に接続された第1、第2の共通データ線と、読
出し時、前記第1、第2の共通データ線に流れる電流を
検出することにより、選択されたメモリセルが記憶する
データを検出するセンスアンプとを設けて構成される半
導体記憶装置において、前記センスアンプは、読出し
時、前記第1の共通データ線の電圧をデータ検出のため
の前記第2の共通データ線側の電圧検出点の電圧に関わ
らせ、前記第2の共通データ線の電圧をデータ検出のた
めの前記第1の共通データ線側の電圧検出点の電圧に関
わらせ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。
1. A first and second bit line, and first and second data input / output terminals are connected to the first and second bit lines, respectively, and when selected at the time of reading, Corresponding to a plurality of columns provided with a plurality of memory cells configured so that a current flows from either the first or second data input / output terminal according to the data to be stored, and each of the plurality of columns. First and second connection switch elements each having a first end connected to the first and second bit lines and controlled to be turned on and off based on a column selection signal. , The first and second common data lines provided corresponding to the plurality of columns and respectively connected to the second ends of the first and second connection switch elements, and the first and second common data lines at the time of reading, By detecting the current flowing through the first and second common data lines, In a semiconductor memory device including a sense amplifier that detects data stored in a selected memory cell, the sense amplifier is configured to detect the voltage of the first common data line for data detection during reading. The voltage of the voltage detection point on the second common data line side is related, and the voltage of the second common data line is related to the voltage of the voltage detection point on the first common data line side for data detection. A semiconductor memory device having the above structure.
【請求項2】前記センスアンプは、第1の電圧を高電圧
側の電源電圧とし、前記第1の電圧よりも低い第2の電
圧を低電圧側の電源電圧として駆動するように構成され
た差動アンプと、前記第1の電圧よりも低く、前記第2
の電圧よりも高い第3の電圧が第1の端部に供給され、
第2の端部を前記差動アンプの第1のデータ入力端に接
続された第1の負荷素子と、前記第3の電圧が第1の端
部に供給され、第2の端部を前記差動アンプの第2のデ
ータ入力端に接続された第2の負荷素子と、第1の被制
御電極を前記第1の負荷素子の前記第2の端部に接続さ
れ、第2の被制御電極を前記第1の共通データ線に接続
された第1のトランジスタと、第1の被制御電極を前記
第2の負荷素子の前記第2の端部に接続され、第2の被
制御電極を前記第2の共通データ線に接続された第2の
トランジスタと、読出し時、前記第2の負荷素子の前記
第2の端部を前記第1のトランジスタの制御電極に接続
する第3の接続スイッチ素子と、読出し時、前記第1の
負荷素子の前記第2の端部を前記第2のトランジスタの
制御電極に接続する第4の接続スイッチ素子とを備えて
構成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体
記憶装置。
2. The sense amplifier is configured to drive the first voltage as a high-voltage side power supply voltage and the second voltage lower than the first voltage as a low-voltage side power supply voltage. A differential amplifier, lower than the first voltage, the second voltage
A third voltage higher than the voltage on the first end is applied to the first end,
A first load element having a second end connected to the first data input end of the differential amplifier; and the third voltage supplied to the first end, and the second end connected to the first end. A second load element connected to the second data input terminal of the differential amplifier, and a first controlled electrode connected to the second end of the first load element to provide a second controlled element. A first transistor having an electrode connected to the first common data line, a first controlled electrode connected to the second end of the second load element, and a second controlled electrode A second transistor connected to the second common data line, and a third connection switch for connecting the second end of the second load element to the control electrode of the first transistor during reading. An element and, when read, connects the second end of the first load element to the control electrode of the second transistor. The fourth semiconductor memory device according to claim 1, characterized by being constituted by a connection switch element.
【請求項3】前記センスアンプは、第1の電圧を高電圧
側の電源電圧とし、前記第1の電圧よりも低い第2の電
圧を低電圧側の電源電圧として駆動するように構成され
た差動アンプと、第1の被制御電極を前記第1の電圧を
供給する第1の電圧線に接続され、第2の被制御電極を
前記差動アンプの第1のデータ入力端に接続されると共
に第1の定電流源を介して前記第2の電圧を供給する第
2の電圧線に接続された第1のトランジスタと、第1の
被制御電極を前記第1の電圧線に接続され、第2の被制
御電極を前記差動アンプの第2のデータ入力端に接続さ
れると共に第2の定電流源を介して前記第2の電圧線に
接続された第2のトランジスタと、第1の端部を前記第
1の電圧線に接続され、第2の端部を前記第1のトラン
ジスタの制御電極に接続された第1の負荷素子と、第1
の端部を前記第1の電圧線に接続され、第2の端部を前
記第2のトランジスタの制御電極に接続された第2の負
荷素子と、第1の被制御電極を前記第1の負荷素子の前
記第2の端部に接続され、第2の被制御電極を前記第1
の共通データ線に接続された第3のトランジスタと、第
1の被制御電極を前記第2の負荷素子の前記第2の端部
に接続され、第2の被制御電極を前記第2の共通データ
線に接続された第4のトランジスタと、読出し時、前記
第2の負荷素子の前記第2の端部を前記第3のトランジ
スタの制御電極に接続する第3の接続スイッチ素子と、
読出し時、前記第1の負荷素子の前記第2の端部を前記
第4のトランジスタの制御電極に接続する第4の接続ス
イッチ素子とを備えて構成されていることを特徴とする
請求項1記載の半導体記憶装置。
3. The sense amplifier is configured to drive the first voltage as a power supply voltage on the high voltage side and a second voltage lower than the first voltage as a power supply voltage on the low voltage side. A differential amplifier and a first controlled electrode are connected to a first voltage line that supplies the first voltage, and a second controlled electrode is connected to a first data input terminal of the differential amplifier. And a first transistor connected to a second voltage line that supplies the second voltage via a first constant current source, and a first controlled electrode connected to the first voltage line. A second transistor having a second controlled electrode connected to a second data input terminal of the differential amplifier and a second constant current source connected to the second voltage line; One end is connected to the first voltage line and the second end is the control electrode of the first transistor. A first load element connected, first
A second load element having an end connected to the first voltage line and a second end connected to the control electrode of the second transistor, and a first controlled electrode connected to the first load electrode. A second controlled electrode connected to the second end of the load element;
A third transistor connected to the common data line, a first controlled electrode connected to the second end of the second load element, and a second controlled electrode connected to the second common electrode. A fourth transistor connected to the data line, and a third connection switch element for connecting the second end of the second load element to the control electrode of the third transistor when reading,
4. A fourth connection switch element that connects the second end of the first load element to the control electrode of the fourth transistor during reading, and is configured. The semiconductor memory device described.
【請求項4】前記センスアンプは、第1の電圧を高電圧
側の電源電圧とし、前記第1の電圧よりも低い第2の電
圧を低電圧側の電源電圧として駆動するように構成され
た差動アンプと、第1の被制御電極を前記第1の電圧を
供給する第1の電圧線に接続され、第2の被制御電極を
前記差動アンプの第1のデータ入力端に接続されると共
に第1の定電流源を介して前記第2の電圧を供給する第
2の電圧線に接続された第1のトランジスタと、第1の
被制御電極を前記第1の電圧線に接続され、第2の被制
御電極を前記差動アンプの第2のデータ入力端に接続さ
れると共に第2の定電流源を介して前記第2の電圧線に
接続された第2のトランジスタと、第1の端部を前記第
1の電圧線に接続され、第2の端部を前記第1のトラン
ジスタの制御電極に接続された第1の負荷素子と、第1
の端部を前記第1の電圧線に接続され、第2の端部を前
記第2のトランジスタの制御電極に接続された第2の負
荷素子と、第1の被制御電極を前記第1の負荷素子の前
記第2の端部に接続され、第2の被制御電極を前記第1
の共通データ線に接続された第3のトランジスタと、第
1の被制御電極を前記第2の負荷素子の前記第2の端部
に接続され、第2の被制御電極を前記第2の共通データ
線に接続された第4のトランジスタと、読出し時、前記
第2のトランジスタの前記第2の被制御電極を前記第3
のトランジスタの制御電極に接続する第3の接続スイッ
チ素子と、読出し時、前記第1のトランジスタの第2の
被制御電極を前記第4のトランジスタの制御電極に接続
する第4の接続スイッチ素子とを備えて構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
4. The sense amplifier is configured to drive a first voltage as a high-voltage side power supply voltage and a second voltage lower than the first voltage as a low-voltage side power supply voltage. A differential amplifier and a first controlled electrode are connected to a first voltage line that supplies the first voltage, and a second controlled electrode is connected to a first data input terminal of the differential amplifier. And a first transistor connected to a second voltage line that supplies the second voltage via a first constant current source, and a first controlled electrode connected to the first voltage line. A second transistor having a second controlled electrode connected to a second data input terminal of the differential amplifier and a second constant current source connected to the second voltage line; One end is connected to the first voltage line and the second end is the control electrode of the first transistor. A first load element connected, first
A second load element having an end connected to the first voltage line and a second end connected to the control electrode of the second transistor, and a first controlled electrode connected to the first load electrode. A second controlled electrode connected to the second end of the load element;
A third transistor connected to the common data line, a first controlled electrode connected to the second end of the second load element, and a second controlled electrode connected to the second common electrode. The fourth transistor connected to the data line and the second controlled electrode of the second transistor are connected to the third transistor during reading.
A third connection switch element connected to the control electrode of the transistor, and a fourth connection switch element connecting the second controlled electrode of the first transistor to the control electrode of the fourth transistor during reading. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device comprises:
【請求項5】前記第1の電圧線と、前記第1のトランジ
スタの制御電極との間に、第1のダイオードを順方向に
接続すると共に、前記第1の電圧線と、前記第2のトラ
ンジスタの制御電極との間に、第2のダイオードを順方
向に接続して構成されていることを特徴とする請求項4
記載の半導体記憶装置。
5. A first diode is connected in a forward direction between the first voltage line and a control electrode of the first transistor, and the first voltage line and the second voltage line are connected to each other. The second diode is connected in the forward direction between the control electrode of the transistor and the control electrode of the transistor.
The semiconductor memory device described.
JP11180193A 1993-05-13 1993-05-13 Semiconductor storage device Withdrawn JPH06325577A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6327185B1 (en) 1999-09-06 2001-12-04 Nec Corporation Semiconductor memory apparatus which can make read speed of memory cell faster
JP2008171478A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 Sony Corp Semiconductor memory device and sense amplifier circuit

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