JPH08249889A - Sense circuit - Google Patents

Sense circuit

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Publication number
JPH08249889A
JPH08249889A JP7050897A JP5089795A JPH08249889A JP H08249889 A JPH08249889 A JP H08249889A JP 7050897 A JP7050897 A JP 7050897A JP 5089795 A JP5089795 A JP 5089795A JP H08249889 A JPH08249889 A JP H08249889A
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JP
Japan
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line
data output
inverted
bit line
pair
Prior art date
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Pending
Application number
JP7050897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ohira
平 壮 大
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08249889A publication Critical patent/JPH08249889A/en
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Abstract

PURPOSE: To read out a minute difference voltage signal with less power consumption and at a high speed and to enable a sense circuit to be applied for the read-out of a DRAM by providing a circuit amplifying an input signal in accordance with a potential of the minute difference voltage signal read out by a sense amplifier. CONSTITUTION: In a sense circuit 10, a minute difference voltage signal outputted to a pair of bit line BL is sensed and amplified by a current amplifying type sense amplifier 12, and latch-outputted to a pair of data output line 'OUT'. Then the pair of bit line is amplified by a pair of input signal line amplifying circuit 14 in accordance with a potential of the pair of data output line 'OUT', that is, a potential of a minute difference voltage signal read out to the pair of data output line 'OUT'. Thereby, a minute difference voltage signal is sensed and amplified at a high speed, while it can be applied for even a memory in which stored information is destroyed by reading out data.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はセンス回路に関し、詳し
くは、入力信号線対に微小差電圧信号を読み出して、こ
れを感知・増幅して出力信号線対に出力するセンスアン
プにおいて、さらに出力信号線対の電位に応じて入力信
号線対を増幅する手段を備えるセンス回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sense circuit, and more particularly, to a sense amplifier which reads out a minute difference voltage signal to an input signal line pair, senses / amplifies this signal and outputs it to an output signal line pair. The present invention relates to a sense circuit including means for amplifying an input signal line pair according to the potential of the signal line pair.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、SRAM(スタティックRA
M)、DRAM(ダイナミックRAM)、CAM(内容
アドレス式メモリ)などの半導体メモリから読み出され
る微小差電圧信号を高速に感知・増幅する手段として、
センスアンプと呼ばれる微小電位検出回路が用いられ
る。このセンスアンプの代表的なものとしては、ラッチ
型センスアンプ、カレントミラー型センスアンプ、電流
検出型センスアンプなどがあり、各々その用途に応じて
用いられる。以下に、これらのセンスアンプの構造、動
作およびその問題点について説明する。
2. Description of the Related Art For example, SRAM (static RA
M), DRAM (dynamic RAM), CAM (content address memory), and the like, as a means for detecting and amplifying a minute difference voltage signal read from a semiconductor memory at high speed,
A minute potential detection circuit called a sense amplifier is used. Typical sense amplifiers include a latch type sense amplifier, a current mirror type sense amplifier, a current detection type sense amplifier, etc., each of which is used according to its application. The structure, operation, and problems of these sense amplifiers will be described below.

【0003】まず、図5は、ラッチ型センスアンプの一
例の構成回路図である。このラッチ型センスアンプ40
は、P型MOSトランジスタ(以下、PMOSと記述す
る)42a,42b,46と、N型MOSトランジスタ
(以下、NMOSと記述する)44a,44b,48と
から構成されている。
First, FIG. 5 is a configuration circuit diagram of an example of a latch type sense amplifier. This latch type sense amplifier 40
Is composed of P-type MOS transistors (hereinafter referred to as PMOS) 42a, 42b, 46 and N-type MOS transistors (hereinafter referred to as NMOS) 44a, 44b, 48.

【0004】このラッチ型センスアンプ40において、
PMOS42aおよびNMOS44aと、PMOS42
bおよびNMOS44bはともにCMOSインバータを
構成し、これらのインバータの入力端および出力端は互
いにクロスカップル接続され、それぞれビット線BLお
よび反転ビット線BL ̄に接続されている。また、イン
バータを構成するPMOS42a,42bのソース端は
短絡されてPMOS46のドレイン端に接続され、同様
に、NMOS44a,44bのソース端は短絡されてN
MOS48のドレイン端に接続されている。また、これ
らのPMOS46およびNMOS48のソース端は、そ
れぞれ電源線およびグランド線に接続され、そのゲート
端はそれぞれ制御線SAP ̄,SANに接続されてい
る。
In the latch type sense amplifier 40,
PMOS 42a and NMOS 44a, and PMOS 42
b and the NMOS 44b together form a CMOS inverter, and the input terminal and the output terminal of these inverters are cross-coupled to each other and connected to the bit line BL and the inverted bit line BL_, respectively. The source ends of the PMOSs 42a and 42b forming the inverter are short-circuited and connected to the drain end of the PMOS 46. Similarly, the source ends of the NMOSs 44a and 44b are short-circuited to N.
It is connected to the drain end of the MOS 48. The source ends of the PMOS 46 and the NMOS 48 are connected to the power supply line and the ground line, respectively, and the gate ends thereof are connected to the control lines SAP and SAN, respectively.

【0005】次に、このラッチ型センスアンプ40を用
いてメモリセルに記憶されたデータを読み出す際の動作
について、メモリセルにハイレベルが記憶されているも
のとして説明を行う。まず、制御線SAP ̄,SANを
それぞれハイレベルおよびローレベルとし、データ線B
Lおよび反転データ線BL ̄を同電位、例えば電源電位
にプリチャージしてハイ状態にしておく。この状態で
は、PMOS42a,42b,46およびNMOS44
a,44b,48はいずれもオフ状態である。
Next, the operation of reading the data stored in the memory cell using the latch type sense amplifier 40 will be described assuming that the high level is stored in the memory cell. First, the control lines SAP and SAN are set to high level and low level, respectively, and the data line B
L and the inverted data line BL are precharged to the same potential, for example, the power supply potential, and kept in the high state. In this state, the PMOSs 42a, 42b, 46 and the NMOS 44 are
a, 44b, and 48 are all off.

【0006】続いて、データ線BLおよび反転データ線
BL ̄のプリチャージをやめ、メモリセルからデータ線
BLおよび反転データ線BL ̄に、それぞれデータ信号
(ハイレベル)およびその反転データ信号(ローレベ
ル)を読み出す。この時、データ線BLはフローティン
グハイ状態が維持されるが、反転データ線BL ̄はフロ
ーティングハイ状態から微小電圧だけ低下する。このた
め、データ線BLおよび反転データ線BL ̄間には微小
電圧差が生じる。
Next, the precharge of the data line BL and the inverted data line BL is stopped, and the data signal (high level) and its inverted data signal (low level) are transferred from the memory cell to the data line BL and the inverted data line BL_, respectively. ) Is read. At this time, the data line BL is kept in the floating high state, but the inverted data line BL- is lowered from the floating high state by a minute voltage. Therefore, a minute voltage difference is generated between the data line BL and the inverted data line BL.

【0007】続いて、制御線SANを徐々にハイレベル
にしていくと、NMOS48が徐々にオン状態となり、
NMOS44a,44bのソース端の電位も徐々にロー
レベルになる。そして、NMOS44bは、そのゲート
端およびソース端間の電位差がしきい値を越えるとオン
状態となり、そのドレイン端、即ち、NMOS44aの
ゲート端がローレベルになるため、NMOS44aはオ
フ状態となる。
Subsequently, when the control line SAN is gradually set to the high level, the NMOS 48 gradually turns on,
The potentials at the source ends of the NMOSs 44a and 44b also gradually become low level. When the potential difference between the gate end and the source end of the NMOS 44b exceeds a threshold value, the NMOS 44b is turned on, and the drain end thereof, that is, the gate end of the NMOS 44a is turned to the low level, so that the NMOS 44a is turned off.

【0008】最後に、制御線SAP ̄,SANをそれぞ
れローレベルおよびハイレベルにすると、NMOS44
bのドレイン端、即ち、PMOS42aのゲート端はロ
ーレベルであるため、PMOS42aはオン状態とな
り、そのドレイン端、即ち、PMOS42bのゲート端
はハイレベルになるため、PMOS42bはオフ状態と
なる。このようにして、メモリセルからデータ線BLお
よび反転データ線BL ̄に読み出されるデータ信号およ
び反転データ信号は、ラッチ型センスアンプ40により
増幅されてラッチされ、それぞれデータ線BLおよび反
転データ線BL ̄に出力される。
Finally, when the control lines SAP and SAN are set to low level and high level, respectively, the NMOS 44
Since the drain end of b, that is, the gate end of the PMOS 42a is at a low level, the PMOS 42a is turned on, and the drain end thereof, that is, the gate end of the PMOS 42b is turned to a high level, so that the PMOS 42b is turned off. In this way, the data signal and the inverted data signal read from the memory cell to the data line BL and the inverted data line BL_ are amplified and latched by the latch type sense amplifier 40, respectively, and the data line BL and the inverted data line BL_, respectively. Is output to.

【0009】通常、このラッチ型センスアンプ40にお
いて、データ線BLおよび反転データ線BL ̄には多数
のメモリセルが共通に接続される。このため、メモリセ
ルのように微小差電圧信号を出力するドライブ能力の小
さい素子では、データ線BLおよび反転データ線BL ̄
の電位を瞬時に変化させることはできない。従って、ラ
ッチ型センスアンプ40においては、データ線BLおよ
び反転データ線BL ̄の間に充分な電圧差がついてから
動作を開始させなければ誤動作し、間違ったデータをラ
ッチしていしまう恐れがあるため、データ信号および反
転データ信号を読み出してからラッチ型センスアンプ4
0を動作させるまでに時間的な余裕が必要になるという
問題点がある。
In the latch type sense amplifier 40, a large number of memory cells are commonly connected to the data line BL and the inverted data line BL. Therefore, in an element such as a memory cell having a small driving capability for outputting a minute difference voltage signal, the data line BL and the inverted data line BL
It is impossible to change the electric potential of the instantly. Therefore, in the latch type sense amplifier 40, there is a possibility that the latch type sense amplifier 40 malfunctions and latches wrong data unless the operation is started after a sufficient voltage difference is provided between the data line BL and the inverted data line BL. , The latch type sense amplifier 4 after reading the data signal and the inverted data signal
There is a problem that a time margin is required before 0 is operated.

【0010】次に、図6は、カレントミラー型センスア
ンプの一例の構成回路図である。このカレントミラー型
センスアンプ50は、カレントミラー形負荷であるPM
OS52a,52bと、微小差電圧信号の入力用のNM
OS54a,54bと、定電流源であるNMOS56と
から構成されている。
Next, FIG. 6 is a configuration circuit diagram of an example of a current mirror type sense amplifier. This current mirror type sense amplifier 50 is a current mirror type load PM.
OS 52a, 52b and NM for inputting a minute difference voltage signal
The OS 54a and 54b and the NMOS 56 which is a constant current source.

【0011】このカレントミラー型センスアンプ50に
おいて、PMOS52a,52bのソース端はともに電
源線に接続され、そのゲート端は短絡されてPMOS5
2aのドレイン端に接続され、PMOS52bのドレイ
ン端はデータ出力線OUTに接続されている。また、N
MOS54a,54bのゲート端はそれぞれデータ線B
Lおよび反転データ線BL ̄に接続され、そのドレイン
端はそれぞれPMOS52a,52bのドレイン端に接
続され、そのソース端は短絡されてNMOS56のドレ
イン端に接続されている。また、NMOS56のソース
端はグランド線に接続され、そのゲート端は制御線SA
Nに接続されている。
In the current mirror type sense amplifier 50, the source terminals of the PMOSs 52a and 52b are both connected to the power supply line, and the gate terminals thereof are short-circuited to make the PMOS5.
The drain end of the PMOS 52b is connected to the data output line OUT. Also, N
The gate ends of the MOSs 54a and 54b are data lines B, respectively.
It is connected to the L and inverted data lines BL, its drain ends are connected to the drain ends of the PMOSs 52a and 52b, respectively, and its source end is short-circuited and connected to the drain end of the NMOS 56. The source end of the NMOS 56 is connected to the ground line, and the gate end thereof is the control line SA.
It is connected to N.

【0012】次に、このカレントミラー型センスアンプ
50を用いてメモリセルに記憶されたデータを読み出す
際の動作について説明する。まず、制御線SANをハイ
レベルとし、NMOS56を常にオン状態にしておく。
また、データ線BLおよび反転データ線BL ̄を同電
位、例えば電源電位にプリチャージしてハイ状態にして
おく。
Next, the operation of reading the data stored in the memory cell using the current mirror type sense amplifier 50 will be described. First, the control line SAN is set to the high level, and the NMOS 56 is always on.
Further, the data line BL and the inverted data line BL- are precharged to the same potential, for example, the power supply potential, to be in the high state.

【0013】続いて、プリチャージをやめ、データ線B
Lおよび反転データ線BL ̄に、メモリセルからそれぞ
れデータ信号およびその反転データ信号を読み出す。こ
の時、ハイレベルが読み出されるデータ線BLまたは反
転データ線BL ̄のいずれか一方は、フローティングハ
イ状態が維持されるが、他方はフローティングハイ状態
から微小電圧だけ低下する。このため、データ線BLお
よび反転データ線BL ̄間には微小電圧差が生じる。
Then, the precharge is stopped and the data line B
A data signal and its inverted data signal are read from the memory cell to the L and inverted data line BL. At this time, one of the data line BL and the inverted data line BL from which the high level is read is maintained in the floating high state, but the other is lowered from the floating high state by a minute voltage. Therefore, a minute voltage difference is generated between the data line BL and the inverted data line BL.

【0014】例えば、反転データ線BL ̄の電位がデー
タ線BLよりも低下すると、NMOS54aよりもNM
OS54bの電流駆動能力gm が減少するため、NMO
S54bのドレイン端(データ出力線)よりもNMOS
54aのドレイン端の方が電位が低下する。これによ
り、PMOS52bの電流駆動能力gm が上昇して増幅
が加速され、急速にデータ出力線OUTの電位を上昇さ
せる。
For example, when the potential of the inverted data line BL- is lower than that of the data line BL, the NM level is higher than that of the NMOS 54a.
Since the current drive capacity g m of the OS 54b decreases, the NMO
NMOS rather than the drain end (data output line) of S54b
The potential is lower at the drain end of 54a. As a result, the current drive capability g m of the PMOS 52b is increased, the amplification is accelerated, and the potential of the data output line OUT is rapidly increased.

【0015】一方、データ線BLの電位が反転データ線
BL ̄の電位よりも低下すると、NMOS54bよりも
NMOS54aの電流駆動能力gm が減少するため、N
MOS54aのドレイン端よりもNMOS54bのドレ
イン端(データ出力線)の電位の方がが低下する。これ
により、PMOS52bの電流駆動能力gm が減少して
増幅が加速され、急速にデータ出力線OUTの電位を降
下させる。このようにして、メモリセルからデータ線B
Lおよび反転データ線BL ̄に読み出されるデータ信号
および反転データ信号は、カレントミラー型センスアン
プ50により増幅され、データ出力線OUTに出力され
る。
On the other hand, when the potential of the data line BL becomes lower than the potential of the inverted data line BL_, the current driving capability g m of the NMOS 54a becomes smaller than that of the NMOS 54b.
The potential at the drain end (data output line) of the NMOS 54b is lower than that at the drain end of the MOS 54a. As a result, the current driving capability g m of the PMOS 52b is reduced, the amplification is accelerated, and the potential of the data output line OUT is rapidly lowered. In this way, from the memory cell to the data line B
The data signal and the inverted data signal read to the L and the inverted data line BL are amplified by the current mirror type sense amplifier 50 and output to the data output line OUT.

【0016】なお、カレントミラー型センスアンプ50
は、データ出力線OUTの論理レベルが電源電位〜グラ
ンド電位にはならないため、通常多段で構成したり、レ
ベルシフタ等が同時に用いられる。また、このカレント
ミラー型センスアンプ50をペアで用い、他方のカレン
トミラー型センスアンプ50のデータ線BLおよび反転
データ線BL ̄を入れ換えて、反転データ出力線OUT
 ̄を得るよう構成するのが一般的である。
The current mirror type sense amplifier 50
Since the logic level of the data output line OUT does not reach from the power supply potential to the ground potential, it is usually configured in multiple stages or a level shifter or the like is used at the same time. In addition, the current mirror type sense amplifier 50 is used as a pair, the data line BL and the inverted data line BL of the other current mirror type sense amplifier 50 are exchanged, and the inverted data output line OUT.
It is generally configured to get  ̄.

【0017】このカレントミラー型センスアンプ50は
ラッチ型センスアンプ40とは異なり、データ出力信号
および反転データ出力信号をラッチしていないため、誤
動作する心配はない。しかし、カレントミラー型センス
アンプ50においては、NMOS54a,54bに流れ
る電流比によりデータ出力線OUTの電位が決定される
という構造であるため、上述するように常時電流が流れ
てしまう。従って、消費電流が大きくなるため、多数ビ
ットが同時に読み出されると消費電力が増大するという
問題点がある。
Unlike the latch type sense amplifier 40, the current mirror type sense amplifier 50 does not latch the data output signal and the inverted data output signal, so that there is no fear of malfunction. However, in the current mirror type sense amplifier 50, since the potential of the data output line OUT is determined by the ratio of the currents flowing in the NMOSs 54a and 54b, the current always flows as described above. Therefore, since the current consumption increases, the power consumption increases when a large number of bits are read at the same time.

【0018】次に、図7は、電流検出型センスアンプの
一例の構成回路図である。この電流検出型センスアンプ
60は、PMOS20a,20bおよびNMOS22
a,22bからなる電流駆動型ラッチ回路16と、NM
OS24a,24b,26からなる電流駆動回路18と
から構成されている。
Next, FIG. 7 is a configuration circuit diagram of an example of a current detection type sense amplifier. The current detection type sense amplifier 60 includes PMOS 20a, 20b and NMOS 22.
current driving type latch circuit 16 including a and 22b, and NM
The current drive circuit 18 includes OSs 24a, 24b, and 26.

【0019】この電流駆動型センスアンプ60におい
て、電流駆動型ラッチ回路16を構成するPMOS20
aおよびNMOS22aと、PMOS20bおよびNM
OS22bとはともにCMOSインバータを構成し、こ
れらのインバータの入力端および出力端は互いにクロス
カップル接続されて、それぞれ反転データ出力線OUT
 ̄およびデータ出力線OUTに接続されている。また、
インバータを構成するPMOS20a,20bのソース
端は短絡されて電源線に接続されている。
In the current drive type sense amplifier 60, the PMOS 20 constituting the current drive type latch circuit 16 is provided.
a and NMOS 22a, and PMOS 20b and NM
Together with the OS 22b, a CMOS inverter is formed, and the input terminal and the output terminal of these inverters are cross-coupled to each other, and the inverted data output line OUT
And a data output line OUT. Also,
Source ends of the PMOSs 20a and 20b forming the inverter are short-circuited and connected to the power supply line.

【0020】また、電流駆動回路18を構成するNMO
S24a,24bのドレイン端は、それぞれ電流駆動型
ラッチ回路16のNMOS22a,22bのソース端に
接続され、そのゲート端はそれぞれビット線BLおよび
反転ビット線BL ̄に接続され、そのソース端は短絡さ
れてNMOS26のドレイン端に接続されている。ま
た、NMOS26のゲート端は制御線SANに接続さ
れ、そのソース端はグランド線に接続されている。
The NMO which constitutes the current drive circuit 18
The drain ends of S24a and S24b are connected to the source ends of the NMOSs 22a and 22b of the current drive type latch circuit 16, the gate ends thereof are connected to the bit line BL and the inverted bit line BL, respectively, and the source ends thereof are short-circuited. Is connected to the drain end of the NMOS 26. The gate end of the NMOS 26 is connected to the control line SAN, and the source end thereof is connected to the ground line.

【0021】次に、この電流検出型センスアンプ60を
用いてメモリセルに記憶されたデータを読み出す際の動
作について、メモリセルにハイレベルが記憶されている
ものとして説明を行う。
Next, the operation of reading the data stored in the memory cell using the current detection type sense amplifier 60 will be described assuming that the high level is stored in the memory cell.

【0022】まず、制御線SANをローレベルにすると
ともに、データ線BLおよび反転データ線BL ̄を同電
位、例えば電源電位にプリチャージしてハイ状態にす
る。また、図示していないプリチャージ手段により、デ
ータ出力線OUT、反転データ出力線OUT ̄およびN
MOS24a,24bのドレイン端をともに電源電位に
プリチャージしておく。この状態では、電流駆動型ラッ
チ回路16を構成するPMOS20a,20b、NMO
S22a,22b、および電流駆動回路18を構成する
NMOS24a,24b、NMOS26はいずれもオフ
状態である。
First, the control line SAN is set to the low level, and the data line BL and the inverted data line BL- are precharged to the same potential, for example, the power supply potential, and set to the high state. In addition, the data output line OUT, the inverted data output lines OUT and N by a precharge means (not shown).
The drain ends of the MOSs 24a and 24b are both precharged to the power supply potential. In this state, the PMOSs 20a, 20b and NMO which constitute the current drive type latch circuit 16 are formed.
The S22a, 22b, and the NMOSs 24a, 24b and the NMOS 26 forming the current drive circuit 18 are all in the off state.

【0023】続いて、プリチャージをやめ、メモリセル
からデータ線BLおよび反転データ線BL ̄に、それぞ
れデータ信号(ハイレベル)およびその反転データ信号
(ローレベル)を読み出す。この時、データ線BLの電
位はフローティングハイ状態が維持されるが、反転デー
タ線BL ̄の電位はフローティングハイ状態から微小電
圧だけ降下する。このため、データ線BLおよび反転デ
ータ線BL ̄間には微小電圧差が生じる。
Then, the precharge is stopped and the data signal (high level) and its inverted data signal (low level) are read from the memory cell to the data line BL and the inverted data line BL. At this time, the potential of the data line BL is maintained in the floating high state, but the potential of the inversion data line BL- drops by a minute voltage from the floating high state. Therefore, a minute voltage difference is generated between the data line BL and the inverted data line BL.

【0024】続いて、制御線SANをハイレベルにする
とNMOS26がオン状態となり、NMOS24a,2
4bにはそれぞれデータ線BLおよび反転データ線BL
 ̄の電位に応じたドレイン電流が流れるため、NMOS
24bのドレイン端よりもNMOS24aのドレイン端
の電荷の方が速く引き抜かれる。そして、NMOS24
aは、そのゲート端およびソース端間の電位差がしきい
値を越えるとオン状態となり、そのドレイン端、即ち、
反転データ出力線OUT ̄はローレベルとなる。
Subsequently, when the control line SAN is set to the high level, the NMOS 26 is turned on, and the NMOSs 24a and 2a.
4b includes a data line BL and an inverted data line BL, respectively.
Since the drain current according to the potential of  ̄ flows,
The charge at the drain end of the NMOS 24a is extracted faster than at the drain end of 24b. And the NMOS 24
When the potential difference between the gate end and the source end of the a exceeds a threshold value, the a turns on, and the drain end, that is,
The inverted data output line OUT_ becomes low level.

【0025】また、反転データ出力線OUT ̄がローレ
ベルになると、PMOS20bおよびNMOS22bは
それぞれオン状態およびオフ状態となるため、データ出
力線OUTはハイレベルとなる。さらに、データ出力線
OUTがハイレベルになると、PMOS20aおよびN
MOS22aはそれぞれオフ状態およびオン状態となる
ため、反転データ出力線OUT ̄のローレベルが確定す
る。このようにして、メモリセルからデータ線BLおよ
び反転データ線BL ̄に読み出されるデータ信号および
反転データ信号は、電流検出型センスアンプ60により
増幅されてラッチされ、それぞれデータ出力線OUTお
よび反転データ出力線OUT ̄に出力される。
When the inverted data output line OUT_ goes low, the PMOS 20b and the NMOS 22b are turned on and off, respectively, and the data output line OUT goes high. Further, when the data output line OUT becomes high level, the PMOSs 20a and N
Since the MOS 22a is turned off and turned on respectively, the low level of the inverted data output line OUT-is determined. In this way, the data signal and the inverted data signal read from the memory cell to the data line BL and the inverted data line BL are amplified and latched by the current detection type sense amplifier 60, and the data output line OUT and the inverted data output, respectively. Output to line OUT.

【0026】この電流検出型センスアンプ60は、高速
動作の点においてラッチ型センスアンプ40よりも優れ
ており、低消費電力の点においてカレントミラー型セン
スアンプ50よりも優れている。
The current detection type sense amplifier 60 is superior to the latch type sense amplifier 40 in terms of high speed operation and superior to the current mirror type sense amplifier 50 in terms of low power consumption.

【0027】しかし、電流検出型センスアンプ60やカ
レントミラー型センスアンプ50などのように、ビット
線BLおよび反転ビット線BL ̄からなる入力信号線対
に出力される微小差電圧信号を増幅し、これをデータ出
力線OUTおよび反転データ出力線OUT ̄からなる出
力信号線対に出力するセンスアンプにおいては、入力信
号線対であるビット線BLおよび反転ビット線BL ̄は
増幅されない。このため、例えばDRAMのように、メ
モリセルのデータを読み出すとその記憶情報が破壊され
てしまうようなメモリに対しては再書き込みの必要が生
じ、これらのセンスアンプ60,50を使用することが
できないという問題点があった。
However, like the current detection type sense amplifier 60 and the current mirror type sense amplifier 50, the minute difference voltage signal outputted to the input signal line pair consisting of the bit line BL and the inverted bit line BL is amplified, In the sense amplifier which outputs this to the output signal line pair consisting of the data output line OUT and the inverted data output line OUT_, the bit line BL and the inverted bit line BL_ which are the input signal line pair are not amplified. For this reason, it becomes necessary to rewrite a memory, such as a DRAM, whose stored information is destroyed when the data of the memory cell is read, and these sense amplifiers 60 and 50 can be used. There was a problem that it could not be done.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、入力信号
線対に微小差電圧信号を読み出し、これを感知・増幅し
て出力信号線対に出力するセンスアンプにおいて、さら
に微小差電圧信号が読み出される入力信号線対を増幅す
ることにより、低消費電力で高速に読み出し動作を行う
ことができることは勿論、データを読み出すことにより
その記憶情報が破壊されるようなメモリにおいても適用
することができるセンス回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve various problems based on the above-mentioned prior art, to read a minute difference voltage signal to a pair of input signal lines, and to detect and amplify the minute difference voltage signal to output the signal line. In the sense amplifier for outputting to the pair, by further amplifying the input signal line pair from which the minute difference voltage signal is read, the reading operation can be performed at high speed with low power consumption, and the stored information can be read by reading the data. It is an object of the present invention to provide a sense circuit which can be applied to a memory in which memory is destroyed.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第1の制御線によって制御され、ビット
線および反転ビット線からなる入力信号線対に読み出さ
れる微小差電圧信号を感知・増幅して、それぞれデータ
出力線および反転データ出力線からなる出力信号線対に
出力するセンスアンプと、第2の制御線によって制御さ
れ、前記出力信号線対の電位に応じて、前記入力信号線
対を増幅する入力信号線対増幅回路とを備えることを特
徴とするセンス回路を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a small difference voltage signal which is controlled by a first control line and read to an input signal line pair consisting of a bit line and an inverted bit line. A sense amplifier that senses and amplifies and outputs to an output signal line pair consisting of a data output line and an inverted data output line, and a second control line, and controls the input according to the potential of the output signal line pair. A sense circuit comprising an input signal line pair amplifier circuit for amplifying a signal line pair.

【0030】ここで、前記第1および第2の制御線が同
一であるのが好ましい。
Here, it is preferable that the first and second control lines are the same.

【0031】また、前記入力信号線対増幅回路は、その
ソース端がともに電源線に接続され、そのゲート端がそ
れぞれ前記反転データ出力線および前記データ出力線に
接続され、そのドレイン端がそれぞれ前記ビット線およ
び前記反転ビット線に接続された第1および第2のP型
MOSトランジスタと、そのソース端がグランド線に接
続され、そのゲート端が前記第2の制御線に接続された
接地用N型MOSトランジスタと、そのソース端がとも
に前記接地用N型MOSトランジスタのドレイン端に接
続され、そのゲート端がそれぞれ前記反転ビット線およ
び前記ビット線に接続され、そのドレイン端がそれぞれ
前記ビット線および前記反転ビット線に接続された第1
および第2のN型MOSトランジスタとを備えるのが好
ましい。
Further, the input signal line pair amplifier circuit has its source terminals both connected to the power supply line, its gate terminals connected to the inverted data output line and the data output line, and its drain terminals respectively connected to the above-mentioned data output line. First and second P-type MOS transistors connected to the bit line and the inverted bit line, and a source N connected to the ground line and a gate end connected to the second control line for grounding N -Type MOS transistor and its source end are both connected to the drain end of the grounding N-type MOS transistor, its gate end is connected to the inversion bit line and the bit line, and its drain end is the bit line and the bit line, respectively. First connected to the inverted bit line
And a second N-type MOS transistor.

【0032】また、前記入力信号線対増幅回路は、その
ソース端がともに電源線に接続され、そのゲート端がそ
れぞれ前記反転データ出力線および前記データ出力線に
接続され、そのドレイン端がそれぞれ前記ビット線およ
び前記反転ビット線に接続された第1および第2のP型
MOSトランジスタと、そのソース端がグランド線に接
続され、そのゲート端が前記第2の制御線に接続された
接地用N型MOSトランジスタと、そのソース端がとも
に前記接地用N型MOSトランジスタのドレイン端に接
続され、そのゲート端がそれぞれ前記反転データ出力線
および前記データ出力線に接続され、そのドレイン端が
それぞれ前記ビット線および前記反転ビット線に接続さ
れた第1および第2のN型MOSトランジスタとを備え
るのも好ましい。
In the input signal line pair amplifier circuit, the source ends thereof are both connected to the power supply line, the gate ends thereof are connected to the inverted data output line and the data output line, and the drain ends thereof are respectively set to the above-mentioned. First and second P-type MOS transistors connected to the bit line and the inverted bit line, and a source N connected to the ground line and a gate end connected to the second control line for grounding N -Type MOS transistor and its source end are both connected to the drain end of the grounding N-type MOS transistor, its gate end is connected to the inverted data output line and the data output line, and its drain end is the bit, respectively. A line and first and second N-type MOS transistors connected to the inverted bit line.

【0033】さらに、前記接地用N型MOSトランジス
タは、前記第1および第2のN型MOSトランジスタの
ソース端に、それぞれ個別に設けられているのが好まし
い。
Further, it is preferable that the grounding N-type MOS transistors are individually provided at the source ends of the first and second N-type MOS transistors.

【0034】[0034]

【発明の作用】本発明のセンス回路は、入力信号線対に
読み出される微小差電圧信号を感知・増幅して、これを
出力信号線対に出力するセンスアンプにおいて、さらに
出力信号線対の電位に応じて入力信号線対を増幅する入
力信号線対増幅回路を備えるものである。このため、本
発明のセンス回路によれば、入力信号線対に読み出され
る微小差電圧信号は、センスアンプにより低消費電力で
高速に感知・増幅されるとともに、入力信号線対増幅回
路により、出力信号線対の電位に応じて入力信号線対も
増幅されるため、例えばDRAMなどのように、データ
を読み出すことによりその情報が破壊されるメモリにお
いても適用することができる。
The sense circuit of the present invention is a sense amplifier which senses and amplifies a minute difference voltage signal read to an input signal line pair and outputs it to an output signal line pair. The input signal line pair amplifying circuit for amplifying the input signal line pair is provided. Therefore, according to the sense circuit of the present invention, the minute difference voltage signal read to the input signal line pair is sensed and amplified at high speed with low power consumption by the sense amplifier, and is output by the input signal line pair amplifier circuit. Since the input signal line pair is also amplified in accordance with the potential of the signal line pair, the present invention can be applied to a memory such as a DRAM whose information is destroyed by reading the data.

【0035】[0035]

【実施例】以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づ
いて、本発明のセンス回路を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The sense circuit of the present invention will be described below in detail with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

【0036】図1は、本発明のセンス回路の一実施例の
構成回路図である。このセンス回路10は、ビット線B
Lおよび反転ビット線BL ̄からなる入力信号線対に読
み出される微小差電圧信号を増幅してラッチし、それぞ
れデータ出力線OUTおよび反転データ出力線OUT ̄
からなる出力信号線対に出力する電流検出型センスアン
プ12と、この電流検出型センスアンプ12により増幅
されたデータ出力線および反転データ出力線の電位に応
じて、それぞれビット線BLおよび反転ビット線BL ̄
を増幅する入力信号線対増幅回路14とから構成されて
いる。
FIG. 1 is a configuration circuit diagram of an embodiment of the sense circuit of the present invention. This sense circuit 10 has a bit line B
The minute difference voltage signal read to the input signal line pair consisting of the L and the inverted bit line BL is amplified and latched, and the data output line OUT and the inverted data output line OUT
Of the current detection type sense amplifier 12 which outputs to the output signal line pair consisting of, and the bit line BL and the inverted bit line BL depending on the potentials of the data output line and the inverted data output line amplified by the current detection type sense amplifier 12, respectively. BL ̄
And an input signal line pair amplifying circuit 14 for amplifying.

【0037】このセンス回路10において、電流検出型
センスアンプ12の構成は、図7に示される電流検出型
センスアンプ60と比較して、データ出力線BLおよび
反転データ出力線BL ̄と電源線との間に、それぞれプ
リチャージ用のPMOS28a,28bを有する点が相
違するだけであるから、同一の構成要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。即ち、この電流検出型セ
ンスアンプ12において、PMOS28a,28bのソ
ース端はともに電源線に接続され、そのゲート端はとも
に制御線EQ ̄に接続され、そのドレイン端はそれぞれ
反転データ出力線OUT ̄およびデータ出力線OUT ̄
に接続されている。なお、制御線EQ ̄,SANは同一
の信号を用いるよう構成しても良い。
In the sense circuit 10, the configuration of the current detection type sense amplifier 12 is different from that of the current detection type sense amplifier 60 shown in FIG. 7 in that it includes a data output line BL, an inverted data output line BL and a power supply line. The difference between them is that they have precharge PMOSs 28a and 28b, respectively. Therefore, the same components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. That is, in the current detection type sense amplifier 12, the source ends of the PMOSs 28a and 28b are both connected to the power supply line, the gate ends thereof are both connected to the control line EQ, and the drain ends thereof are the inverted data output lines OUT and. Data output line OUT
It is connected to the. The control lines EQ and SAN may be configured to use the same signal.

【0038】一方、入力信号線対増幅回路14は、PM
OS30a,30bと、NMOS32a,32bと、N
MOS34とから構成されている。この入力信号線対増
幅回路14において、PMOS30a,30bのソース
端はともに電源線に接続され、そのゲート端はそれぞれ
反転データ出力線OUT ̄およびデータ出力線OUTに
接続されている。また、NMOS32bのゲート端とP
MOS30aおよびNMOS32aのドレイン端とはと
もにビット線BLに接続され、同様に、NMOS32a
のゲート端とPMOS30bおよびNMOS32bのド
レイン端とはともに反転ビット線BL ̄に接続されてい
る。また、NMOS32a,32bのソース端は短絡さ
れてNMOS34のドレイン端に接続され、NMOS3
4のソース端はグランド線に接続され、そのゲート端は
制御線SANに接続されている。なお、NMOS34は
NMOS32a,32bに対してそれぞれ1つづつ設け
るよう構成しても良い。
On the other hand, the input signal line pair amplifier circuit 14 has a PM
OS 30a, 30b, NMOS 32a, 32b, N
It is composed of a MOS 34. In the input signal line pair amplifier circuit 14, the source ends of the PMOSs 30a and 30b are both connected to the power supply line, and the gate ends thereof are connected to the inverted data output line OUT_ and the data output line OUT, respectively. Also, the gate end of the NMOS 32b and P
The drain ends of the MOS 30a and the NMOS 32a are both connected to the bit line BL.
And the drain ends of the PMOS 30b and the NMOS 32b are both connected to the inverted bit line BL. The source ends of the NMOSs 32a and 32b are short-circuited and connected to the drain end of the NMOS 34, and the NMOS3
The source end of 4 is connected to the ground line, and its gate end is connected to the control line SAN. Note that the NMOS 34 may be provided for each of the NMOSs 32a and 32b.

【0039】次に、このセンス回路10を用いてメモリ
セルに記憶されたデータを読み出す際の動作について、
メモリセルにハイレベルが記憶されているものとして、
図2に示すタイミング図を使用して説明する。
Next, regarding the operation when reading the data stored in the memory cell using the sense circuit 10,
Assuming that the high level is stored in the memory cell,
This will be described using the timing chart shown in FIG.

【0040】まず、制御線SANをローレベルにすると
ともに、データ線BLおよび反転データ線BL ̄を同電
位、例えば電源電位およびグランド電位のほぼ中央電位
にプリチャージして中間電位とする。また、制御線EQ
 ̄をローレベルにすることにより、データ出力線OUT
および反転データ出力線OUT ̄をともに電源電位にプ
リチャージするとともに、図示していないプリチャージ
手段により、NMOS24a,24bのドレイン端をと
もに電源電位にプリチャージしておく。
First, the control line SAN is set to the low level, and the data line BL and the inverted data line BL- are precharged to the same potential, for example, approximately the center potential of the power supply potential and the ground potential, to the intermediate potential. In addition, the control line EQ
Data output line OUT by setting  ̄ to low level
And the inverted data output line OUT- are both precharged to the power supply potential, and the drain ends of the NMOSs 24a and 24b are both precharged to the power supply potential by a precharge means (not shown).

【0041】この状態では、電流検出型センスアンプ1
2を構成するPMOS20a,20b、NMOS22
a,22b、NMOS24a,24b、NMOS26、
および入力信号線対増幅回路14を構成するPMOS3
0a,30bと、NMOS32a,32bと、NMOS
34はいずれもオフ状態である。
In this state, the current detection type sense amplifier 1
2, PMOS 20a, 20b, NMOS 22
a, 22b, NMOS 24a, 24b, NMOS 26,
And the PMOS 3 forming the input signal line pair amplifier circuit 14.
0a, 30b, NMOS 32a, 32b, NMOS
All 34 are off.

【0042】続いて、メモリセルからデータ線BLおよ
び反転データ線BL ̄に、それぞれデータ信号(ハイレ
ベル)およびその反転データ信号(ローレベル)を読み
出す。この時、データ線BLの電位は中間電位から微小
電位だけ上昇し、逆に、反転データ線BL ̄の電位は中
間電位から微小電位だけ降下する。このため、データ線
BLおよび反転データ線BL ̄間には微小電圧差が生じ
る。
Then, the data signal (high level) and its inverted data signal (low level) are read from the memory cell to the data line BL and the inverted data line BL. At this time, the potential of the data line BL rises from the intermediate potential by a minute potential, and conversely, the potential of the inverted data line BL- drops by a minute potential from the intermediate potential. Therefore, a minute voltage difference is generated between the data line BL and the inverted data line BL.

【0043】続いて、制御線SAN,EQ ̄をともにハ
イレベルにすると、PMOS28a,28bがオフ状態
になることにより、データ出力線OUTおよび反転デー
タ出力線OUT ̄に対するプリチャージが停止されると
ともに、NMOS26がオン状態となることにより、N
MOS24a,24bにはそれぞれデータ線BLおよび
反転データ線BL ̄の電位に応じたドレイン電流が流
れ、NMOS24bのドレイン端よりもNMOS24a
のドレイン端の電荷の方が速く引き抜かれる。そして、
NMOS24aは、そのゲート端およびソース端間の電
位差がしきい値を越えるとオン状態となり、そのドレイ
ン端、即ち、反転データ出力線OUT ̄はローレベルと
なる。
Subsequently, when the control lines SAN and EQ are both set to the high level, the PMOSs 28a and 28b are turned off, so that the precharge to the data output line OUT and the inverted data output line OUT is stopped, and at the same time, By turning on the NMOS 26, N
A drain current corresponding to the potentials of the data line BL and the inverted data line BL_ flows through the MOSs 24a and 24b, respectively.
The charge at the drain end of is drained faster. And
The NMOS 24a is turned on when the potential difference between its gate end and source end exceeds a threshold value, and its drain end, that is, the inverted data output line OUT- is at low level.

【0044】また、反転データ出力線OUT ̄がローレ
ベルになると、PMOS20bおよびNMOS22bは
それぞれオン状態およびオフ状態となるため、データ出
力線OUTはハイレベルとなる。さらに、データ出力線
OUTがハイレベルになると、PMOS20aおよびN
MOS22aはそれぞれオフ状態およびオン状態となる
ため、反転データ出力線OUT ̄のローレベルが確定す
る。このようにして、メモリセルからデータ線BLおよ
び反転データ線BL ̄に読み出されるデータ信号および
反転データ信号は、電流検出型センスアンプ60により
増幅されてラッチされ、それぞれデータ出力線OUTお
よび反転データ出力線OUT ̄に出力される。
When the inverted data output line OUT_ goes low, the PMOS 20b and the NMOS 22b turn on and off, respectively, and the data output line OUT goes high. Further, when the data output line OUT becomes high level, the PMOSs 20a and N
Since the MOS 22a is turned off and turned on respectively, the low level of the inverted data output line OUT-is determined. In this way, the data signal and the inverted data signal read from the memory cell to the data line BL and the inverted data line BL are amplified and latched by the current detection type sense amplifier 60, and the data output line OUT and the inverted data output, respectively. Output to line OUT.

【0045】一方、入力信号線対増幅回路14におい
て、上述するように、制御線SANがハイレベルになる
とNMOS34がオン状態になる。また、データ出力線
OUTおよび反転データ出力線OUT ̄がそれぞれハイ
レベルおよびローレベルに確定すると、PMOS30
a,30bはそれぞれオン状態およびオフ状態となる。
このため、PMOS30aのドレイン端、即ち、ビット
線BLはPMOS30aによりチャージアップされてハ
イレベルになる。また、NMOS30bもオン状態にな
るため、NMOS30bのドレイン端、即ち、反転ビッ
ト線BL ̄はNMOS30bによりディスチャージされ
てローレベルとなり、これによりNMOS32aのオフ
状態が確定し、これらのデータは入力信号線対増幅回路
14にラッチされる。
On the other hand, in the input signal line pair amplifier circuit 14, as described above, when the control line SAN becomes high level, the NMOS 34 is turned on. In addition, when the data output line OUT and the inverted data output line OUT are set to the high level and the low level, respectively, the PMOS 30
a and 30b are turned on and off, respectively.
Therefore, the drain end of the PMOS 30a, that is, the bit line BL is charged up by the PMOS 30a and becomes high level. Further, since the NMOS 30b is also turned on, the drain end of the NMOS 30b, that is, the inverted bit line BL_ is discharged by the NMOS 30b to a low level, whereby the off state of the NMOS 32a is determined, and these data are input signal line pair. It is latched by the amplifier circuit 14.

【0046】このように、本発明のセンス回路10によ
れば、電流増幅型センスアンプ12により、ビット線B
Lおよび反転ビット線BL ̄に出力される微小差電圧信
号を感知・増幅して、これをそれぞれデータ出力線OU
Tおよび反転データ出力線OUT ̄にラッチ出力するこ
とができるとともに、入力信号線対増幅回路14によ
り、これらのデータ出力線OUTおよび反転データ出力
線OUT ̄の電位、即ち、ビット線BLおよび反転ビッ
ト線BL ̄に読み出された微小差電圧信号の電位に応じ
て、ビット線BLおよび反転ビット線BL ̄を増幅する
ことができる。
As described above, according to the sense circuit 10 of the present invention, the bit line B is generated by the current amplification type sense amplifier 12.
The minute difference voltage signal output to the L and inverted bit line BL is sensed and amplified, and this is output to the data output line OU.
It is possible to perform a latch output to T and the inverted data output line OUT, and the potential of the data output line OUT and the inverted data output line OUT, that is, the bit line BL and the inverted bit by the input signal line pair amplifier circuit 14. The bit line BL and the inverted bit line BL_ can be amplified according to the potential of the minute difference voltage signal read to the line BL_.

【0047】次に、図3に、本発明のセンス回路の入力
信号線対増幅回路の別の実施例の構成回路図を示す。
Next, FIG. 3 shows a configuration circuit diagram of another embodiment of the input signal line pair amplifier circuit of the sense circuit of the present invention.

【0048】この入力信号線対増幅回路36は、PMO
S30a,30bと、NMOS32a,32bと、NM
OS38a,38bとから構成されている。この入力信
号線対増幅回路36において、PMOS30a,30b
のソース端はともに電源線に接続されている。また、P
MOS30aおよびNMOS32aのゲート端はともに
反転データ出力線OUT ̄に接続され、そのドレイン端
はともにビット線BLに接続されている。同様に、PM
OS30bおよびNMOS32bのゲート端はともにデ
ータ出力線OUTに接続され、そのドレイン端はともに
反転ビット線BL ̄に接続されている。また、NMOS
38a,38bのドレイン端はそれぞれNMOS32
a,32bのソース端に接続され、そのゲート端は制御
線LENに接続され、そのソース端はともにグランド線
に接続されている。
The input signal line pair amplifying circuit 36 is a PMO.
S30a, 30b, NMOS 32a, 32b, NM
It is composed of OSs 38a and 38b. In the input signal line pair amplifier circuit 36, the PMOSs 30a and 30b
Both source ends of are connected to the power supply line. Also, P
The gate ends of the MOS 30a and the NMOS 32a are both connected to the inverted data output line OUT_, and the drain ends thereof are both connected to the bit line BL. Similarly, PM
The gate ends of the OS 30b and the NMOS 32b are both connected to the data output line OUT, and the drain ends thereof are both connected to the inversion bit line BL. Also, NMOS
The drain ends of 38a and 38b are NMOS 32, respectively.
The source ends of a and 32b are connected, the gate ends thereof are connected to the control line LEN, and the source ends thereof are both connected to the ground line.

【0049】なお、NMOS38a,38bのゲート端
に接続される制御線LENは、図1に示すセンス回路1
0における制御線SANの動作タイミングが遅延された
信号である。この入力信号線対増幅回路36において、
NMOS38a,38bのゲート端は制御線SANによ
り制御しても良いし、例えばタイミング調整が必要であ
るなどの理由により、制御線LENにより制御しても良
いなど、適宜変更しても良い。
The control line LEN connected to the gate ends of the NMOSs 38a and 38b is the sense circuit 1 shown in FIG.
This is a signal in which the operation timing of the control line SAN at 0 is delayed. In this input signal line pair amplifier circuit 36,
The gate ends of the NMOSs 38a and 38b may be controlled by the control line SAN, or may be controlled by the control line LEN for the reason that timing adjustment is necessary or the like, and may be appropriately changed.

【0050】また、この制御線LENにより制御される
NMOS38a,38bは、図1に示すセンス回路10
の入力信号線対増幅回路14におけるNMOS34に相
当するものである。このように、本発明のセンス回路1
0において、入力信号線対増幅回路14のNMOS34
は、入力信号線対増幅回路36のNMOS38a,38
bのように、ビット線BL側および反転ビット線BL ̄
にそれぞれ1つづつ設けても良い。
The NMOSs 38a and 38b controlled by the control line LEN are the sense circuits 10 shown in FIG.
The input signal line pair amplifier circuit 14 corresponds to the NMOS 34. Thus, the sense circuit 1 of the present invention
0, the NMOS 34 of the input signal line pair amplifier circuit 14
Are NMOSs 38a, 38 of the input signal line pair amplifier circuit 36.
b, the bit line BL side and the inverted bit line BL
One may be provided for each.

【0051】次に、この入力信号線対増幅回路36を有
するセンス回路10を用いてメモリセルに記憶されたデ
ータを読み出す際の動作について、メモリセルにハイレ
ベルが記憶されているものとして、図4に示すタイミン
グ図を使用して説明する。
Next, regarding the operation at the time of reading the data stored in the memory cell by using the sense circuit 10 having the input signal line pair amplifying circuit 36, it is assumed that a high level is stored in the memory cell. This will be described using the timing chart shown in FIG.

【0052】上述するように、ビット線BLおよび反転
ビット線BL ̄に出力される微小差電圧信号は、電流検
出型センスアンプ12により感知・増幅されて、それぞ
れデータ出力線OUTおよび反転データ出力線OUT ̄
にラッチ出力される。即ち、電流検出型センスアンプ1
2の動作は全く同一であり、データ出力線OUTおよび
反転データ出力線OUT ̄には、それぞれハイレベルお
よびローレベルが出力される。
As described above, the minute difference voltage signal output to the bit line BL and the inverted bit line BL is sensed and amplified by the current detection type sense amplifier 12 to output the data output line OUT and the inverted data output line, respectively. OUT
Latch output to. That is, the current detection type sense amplifier 1
The operation of 2 is exactly the same, and the high level and the low level are output to the data output line OUT and the inverted data output line OUT_, respectively.

【0053】一方、入力信号線対増幅回路14におい
て、制御線LENがハイレベルになるとNMOS38
a,38bがオン状態になる。また、データ出力線OU
Tおよび反転データ出力線OUT ̄がそれぞれハイレベ
ルおよびローレベルに確定すると、PMOS30aおよ
びNMOS32bはともにオン状態となり、PMOS3
0bおよびNMOS32aはともにオフ状態となる。こ
のため、PMOS30aのドレイン端、即ち、ビット線
BLはPMOS30aによりチャージアップされてハイ
レベルになるとともに、NMOS30bのドレイン端、
即ち、反転ビット線BL ̄はNMOS30bによりディ
スチャージされてローレベルとなり、これらのデータは
入力信号線対増幅回路36にラッチされる。
On the other hand, in the input signal line pair amplifier circuit 14, when the control line LEN becomes high level, the NMOS 38
a and 38b are turned on. In addition, the data output line OU
When the T and inverted data output lines OUT_ are determined to be high level and low level, respectively, both the PMOS 30a and the NMOS 32b are turned on, and the PMOS 3
Both 0b and the NMOS 32a are turned off. Therefore, the drain end of the PMOS 30a, that is, the bit line BL is charged up by the PMOS 30a to a high level, and the drain end of the NMOS 30b,
That is, the inverted bit line BL-is discharged by the NMOS 30b and becomes low level, and these data are latched by the input signal line pair amplifier circuit 36.

【0054】このように、入力信号線対増幅回路36に
よっても、これらのデータ出力線OUTおよび反転デー
タ出力線OUT ̄の電位に応じて、ビット線BLおよび
反転ビット線BL ̄を増幅することができる。従って、
本発明のセンス回路によれば、メモリセルから読み出し
たデータを同一メモリセルに再書き込みすることができ
るため、例えばDRAMのように、メモリセルのデータ
を読み出すとその記憶内容が破壊されるようなメモリに
対しても使用することができる。
Thus, the input signal line pair amplifier circuit 36 can also amplify the bit line BL and the inverted bit line BL_ in accordance with the potentials of the data output line OUT and the inverted data output line OUT_. it can. Therefore,
According to the sense circuit of the present invention, the data read from the memory cell can be rewritten in the same memory cell, so that the data stored in the memory cell is destroyed when the data is read from the memory cell, for example, in DRAM. It can also be used for memory.

【0055】なお、本発明のセンス回路を実施例に基づ
いて説明したが、本発明のセンス回路は上述する実施例
だけに限定されるものではない。
Although the sense circuit of the present invention has been described based on the embodiment, the sense circuit of the present invention is not limited to the above-described embodiment.

【0056】例えば、本発明のセンス回路に用いられる
センスアンプは、実施例に示した電流検出型センスアン
プに限定されるものではなく、微小差電圧信号が読み出
される入力信号線、例えばビット線および反転ビット線
と、これが増幅されて出力される出力信号線、例えばデ
ータ出力線および反転データ出力線とが、別々に設けら
れているような構成のセンスアンプであれば、どのよう
なセンスアンプであっても良い。また、本発明のセンス
回路に用いられる入力信号線対増幅回路の回路構成も限
定的ではなく、センスアンプにより増幅される信号を用
いて、微小差電圧信号が読み出される信号線を増幅する
ことができれば、どのような回路構成であっても良いこ
とは当然のことである。
For example, the sense amplifier used in the sense circuit of the present invention is not limited to the current detection type sense amplifier shown in the embodiment, but an input signal line from which a minute difference voltage signal is read out, for example, a bit line and If the sense amplifier has a configuration in which the inverted bit line and the output signal line for amplifying and outputting the inverted bit line, for example, the data output line and the inverted data output line are provided separately, what kind of sense amplifier is used? It may be. Further, the circuit configuration of the input signal line pair amplifier circuit used in the sense circuit of the present invention is not limited, and the signal line from which the minute difference voltage signal is read can be amplified by using the signal amplified by the sense amplifier. It goes without saying that any circuit configuration is possible if possible.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明のセン
ス回路は、入力信号線対に読み出される微小差電圧信号
を感知・増幅して、これを出力信号線対に出力するセン
スアンプと、このセンスアンプの出力信号線対の電位に
応じて、入力信号線対を増幅する入力信号線対増幅回路
とを備えるものである。このため、本発明のセンス回路
によれば、センスアンプにより、微小差電圧信号を低消
費電力で高速に感知・増幅することができることは勿
論、さらに入力信号線対増幅回路により、入力信号線対
を増幅することができるため、どのようなメモリであっ
ても、例えばDRAMなどのように、データを読み出す
ことによりその記憶情報が破壊されてしまうようなメモ
リであっても適用することが可能である。
As described in detail above, the sense circuit of the present invention includes a sense amplifier which senses and amplifies a minute difference voltage signal read to the input signal line pair and outputs it to the output signal line pair. An input signal line pair amplifier circuit for amplifying the input signal line pair according to the potential of the output signal line pair of the sense amplifier is provided. Therefore, according to the sense circuit of the present invention, the minute difference voltage signal can be sensed / amplified at high speed with low power consumption by the sense amplifier, and further, the input signal line pair amplifier circuit can further detect and amplify the minute difference voltage signal. Can be applied to any type of memory, and can be applied to any type of memory, such as DRAM, whose stored information is destroyed by reading data. is there.

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

【図1】本発明のセンス回路の一実施例の構成回路図で
ある。
FIG. 1 is a configuration circuit diagram of an embodiment of a sense circuit of the present invention.

【図2】図1に示す本発明のセンス回路の動作を説明す
る一実施例のタイミング図である。
FIG. 2 is a timing diagram of an embodiment for explaining the operation of the sense circuit of the present invention shown in FIG.

【図3】本発明のセンス回路の入力信号線対増幅回路の
別の実施例の構成回路図である。
FIG. 3 is a configuration circuit diagram of another embodiment of the input signal line pair amplifier circuit of the sense circuit of the present invention.

【図4】図3に示す入力信号線対増幅回路を用いる場合
の本発明のセンス回路の動作を説明する一実施例のタイ
ミング図である。
FIG. 4 is a timing diagram of an example for explaining the operation of the sense circuit of the present invention when the input signal line pair amplifier circuit shown in FIG. 3 is used.

【図5】ラッチ型センスアンプの一例の構成回路図であ
る。
FIG. 5 is a configuration circuit diagram of an example of a latch type sense amplifier.

【図6】カレントミラー型センスアンプの一例の構成回
路図である。
FIG. 6 is a configuration circuit diagram of an example of a current mirror type sense amplifier.

【図7】電流検出型センスアンプの一例の構成回路図で
ある。
FIG. 7 is a configuration circuit diagram of an example of a current detection type sense amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 センス回路 12,60 電流検出型センスアンプ 14,36 入力信号線対増幅回路 16 電流駆動型ラッチ回路 18 電流駆動回路 20a,20b PMOS 22a,22b,24a,24b,26 NMOS 30a,30b PMOS 32a,32b,34,38a,38b NMOS 40 ラッチ型センスアンプ 42a,42b,46 PMOS 44a,44b,48 NMOS 50 カレントミラー型センスアンプ 52a,52b PMOS 54a,54b,56 NMOS BL ビット線 BL ̄ 反転ビット線 OUT データ出力線 OUT ̄ 反転データ出力線 SAN,SAP,LEN,EQ ̄ 制御線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 sense circuit 12,60 current detection type sense amplifier 14,36 input signal line pair amplification circuit 16 current drive type latch circuit 18 current drive circuit 20a, 20b PMOS 22a, 22b, 24a, 24b, 26 NMOS 30a, 30b PMOS 32a, 32b, 34, 38a, 38b NMOS 40 Latch type sense amplifier 42a, 42b, 46 PMOS 44a, 44b, 48 NMOS 50 Current mirror type sense amplifier 52a, 52b PMOS 54a, 54b, 56 NMOS BL bit line BL | inverted bit line OUT Data output line OUT  ̄ Inverted data output line SAN, SAP, LEN, EQ  ̄ Control line

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の制御線によって制御され、ビット線
および反転ビット線からなる入力信号線対に読み出され
る微小差電圧信号を感知・増幅して、それぞれデータ出
力線および反転データ出力線からなる出力信号線対に出
力するセンスアンプと、第2の制御線によって制御さ
れ、前記出力信号線対の電位に応じて、前記入力信号線
対を増幅する入力信号線対増幅回路とを備えることを特
徴とするセンス回路。
1. A small difference voltage signal controlled by a first control line and read to an input signal line pair consisting of a bit line and an inverted bit line is sensed and amplified, and the minute differential voltage signal is output from the data output line and the inverted data output line, respectively. A sense amplifier for outputting to the output signal line pair, and an input signal line pair amplifier circuit which is controlled by a second control line and amplifies the input signal line pair according to the potential of the output signal line pair. Sense circuit.
【請求項2】前記第1および第2の制御線が同一である
請求項1に記載のセンス回路。
2. The sense circuit of claim 1, wherein the first and second control lines are the same.
【請求項3】前記入力信号線対増幅回路は、そのソース
端がともに電源線に接続され、そのゲート端がそれぞれ
前記反転データ出力線および前記データ出力線に接続さ
れ、そのドレイン端がそれぞれ前記ビット線および前記
反転ビット線に接続された第1および第2のP型MOS
トランジスタと、そのソース端がグランド線に接続さ
れ、そのゲート端が前記第2の制御線に接続された接地
用N型MOSトランジスタと、そのソース端がともに前
記接地用N型MOSトランジスタのドレイン端に接続さ
れ、そのゲート端がそれぞれ前記反転ビット線および前
記ビット線に接続され、そのドレイン端がそれぞれ前記
ビット線および前記反転ビット線に接続された第1およ
び第2のN型MOSトランジスタとを備える請求項1ま
たは2に記載のセンス回路。
3. The input signal line pair amplifier circuit has source terminals both connected to a power supply line, gate terminals connected to the inverted data output line and the data output line, and drain terminals respectively connected to the inverted data output line and the data output line. Bit line and first and second P-type MOS connected to the inverted bit line
A transistor, a ground N-type MOS transistor whose source end is connected to the ground line and whose gate end is connected to the second control line, and both source ends thereof are the drain end of the ground N-type MOS transistor. A first and a second N-type MOS transistor whose gate ends are connected to the inversion bit line and the bit line, respectively, and whose drain ends are connected to the bit line and the inversion bit line, respectively. The sense circuit according to claim 1 or 2, further comprising:
【請求項4】前記入力信号線対増幅回路は、そのソース
端がともに電源線に接続され、そのゲート端がそれぞれ
前記反転データ出力線および前記データ出力線に接続さ
れ、そのドレイン端がそれぞれ前記ビット線および前記
反転ビット線に接続された第1および第2のP型MOS
トランジスタと、そのソース端がグランド線に接続さ
れ、そのゲート端が前記第2の制御線に接続された接地
用N型MOSトランジスタと、そのソース端がともに前
記接地用N型MOSトランジスタのドレイン端に接続さ
れ、そのゲート端がそれぞれ前記反転データ出力線およ
び前記データ出力線に接続され、そのドレイン端がそれ
ぞれ前記ビット線および前記反転ビット線に接続された
第1および第2のN型MOSトランジスタとを備える請
求項1または2に記載のセンス回路。
4. The input signal line pair amplifier circuit has source terminals both connected to a power supply line, gate terminals respectively connected to the inverted data output line and the data output line, and drain terminals respectively connected to the inversion data output line and the data output line. Bit line and first and second P-type MOS connected to the inverted bit line
A transistor, a ground N-type MOS transistor whose source end is connected to the ground line and whose gate end is connected to the second control line, and both source ends thereof are the drain end of the ground N-type MOS transistor. First and second N-type MOS transistors each having a gate end connected to the inverted data output line and the data output line and a drain end connected to the bit line and the inverted bit line, respectively. The sense circuit according to claim 1, further comprising:
【請求項5】前記接地用N型MOSトランジスタは、前
記第1および第2のN型MOSトランジスタのソース端
に、それぞれ個別に設けられている請求項3または4に
記載のセンス回路。
5. The sense circuit according to claim 3, wherein the grounding N-type MOS transistor is individually provided at source ends of the first and second N-type MOS transistors.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008084529A (en) * 2007-11-05 2008-04-10 Renesas Technology Corp Semiconductor device
US7436722B2 (en) 2000-02-04 2008-10-14 Renesas Technology Corp. Semiconductor device

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