JP2000298989A - Sram read-out circuit and sram read-out method - Google Patents

Sram read-out circuit and sram read-out method

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JP2000298989A
JP2000298989A JP11106916A JP10691699A JP2000298989A JP 2000298989 A JP2000298989 A JP 2000298989A JP 11106916 A JP11106916 A JP 11106916A JP 10691699 A JP10691699 A JP 10691699A JP 2000298989 A JP2000298989 A JP 2000298989A
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potential
transistor
cell
sense amplifier
digit line
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JP11106916A
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Japanese (ja)
Inventor
Michitoku Kamatani
道徳 鎌谷
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a SRAM read-out circuit and a SRAM read-out method in which a cell can be constituted with the minimum transistor size and high speed operation and high sensitivity of a sense amplifier can be realized. SOLUTION: This read-out circuit has such circuit constitution that potentials of digit lines Dj, Djb of four transistor cells are held at approximately a power source potential Vcc, an input potential of a sense amplifier is set to a sensitive first potential (=power source potential Vcc-threshold potential Vtp), and the digit lines Dj, Djp and an input (differential amplifier circuit input dj, Djp) of the sense amplifier are capacity-coupled by capacitances Cj, Cjb.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリの読み出し
技術に係り、特に最小のトランジスタサイズでセルが構
成できセンスアンプの高速・高感度化を実現できるSR
AM読み出し回路およびSRAM読み出し方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory reading technique, and more particularly, to an SR capable of forming a cell with a minimum transistor size and realizing high speed and high sensitivity of a sense amplifier.
The present invention relates to an AM read circuit and an SRAM read method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は第1従来技術のSRAM読み出
し回路を説明するための回路図、図11は第2従来技術
のSRAM読み出し回路を説明するための回路図であ
る。図10または図11において、VGNDは接地電
位、D,Djbはそれぞれデジット線、Vccは電源
電位、Φ,Φsb,Φecはそれぞれタイミング信号
である。また、図10においてd,djbは差動増幅
回路の入出力兼用線、図11においてd,djbは差
動増幅回路の出力線として機能する。従来、6トランジ
スタ構成(6Tr構成)のSRAMでは、図10,11
に示すように、デジット線D,Djbの電位を電源電
位Vccまで上げる必要がなく、電源電位V −V
tn(VtnはnチャネルMOSトランジスタのしきい
値電位)の電位まで十分であるため、デジット線D
jbの電位差を直接増幅することで読み出しを行って
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a circuit diagram for explaining a first conventional SRAM reading circuit, and FIG. 11 is a circuit diagram for explaining a second conventional SRAM reading circuit. 10 or 11, V GND is a ground potential, D j and D jb are digit lines, V cc is a power supply potential, and Φ s , Φ sb , and Φ ec are timing signals, respectively. In FIG. 10, dj and djb function as input / output lines of the differential amplifier circuit, and in FIG. 11, dj and djb function as output lines of the differential amplifier circuit. Conventionally, in an SRAM having a 6-transistor configuration (6Tr configuration), FIGS.
As shown in, there is no need to increase the digit lines D j, the potential of the D jb to the power supply potential V cc, the power supply potential V c c -V
tn (V tn is the threshold potential of the n-channel MOS transistor), and the digit lines D j ,
Reading is performed by directly amplifying the potential difference of D jb .

【0003】さらに、メモリ用の4つのトランジスタと
抵抗用としての2つのトランジスタよりなる6Trセル
SRAMの従来技術としては、例えば、特開平10−1
62580号公報に記載のものがある。すなわち、従来
技術は、メインビット線対と、メインビット線対に接続
される複数のメモリブロックを備え、メモリブロックの
各々は、ローカルビット線対と、ローカルビット線対に
接続されるスタティックメモリと、ローカルビット線対
の電位差を増幅するアンプと、ローカルビット線対とメ
インビット線対との間のデータ転送を行うデータ転送ゲ
ートとを備えている。これにより、大容量化に伴う読出
速度の低下を少なくし、かつ、低電圧側の動作領域を広
くすることができるといった効果が記載されている。こ
のような6トランジスタSRAMセル(疑似SRAMと
は異なる)では、デジット線Dj,Djbがセルの電源
線(電位Vcc)を共用するため、読み出し、書き込み
以外はデジット線D,Djbの電位を電源電位Vcc
にしておく必要がある。
Further, as a prior art of a 6Tr cell SRAM comprising four transistors for memory and two transistors for resistance, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1
No. 62580 is disclosed. That is, the related art includes a main bit line pair and a plurality of memory blocks connected to the main bit line pair. Each of the memory blocks includes a local bit line pair and a static memory connected to the local bit line pair. , An amplifier for amplifying the potential difference between the pair of local bit lines, and a data transfer gate for transferring data between the pair of local bit lines and the pair of main bit lines. This describes an effect that a decrease in read speed due to an increase in capacity can be reduced and an operation region on a low voltage side can be widened. In such 6-transistor SRAM cell (different from the pseudo-SRAM), a digit line Dj, for Djb to share the power supply line of the cell (the potential Vcc), read, except write digit line D j, the potential of the D jb Power supply potential Vcc
Must be kept.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなSRAMセルでは、デジット線Dj,Djbがセル
の電源線(電位Vcc)を共用するため、読み出し、書
き込み以外はデジット線D,Djbの電位を電源電位
ccにしておく必要があるため、増幅回路のためにデ
ジット線D,Djbの電位を低くすることはできない
という問題点があった。したがって、6Tr構成のSR
AMセル方式のセンスアンプを4Tr構成のSRAMセ
ル方式のセンスアンプにそのまま利用すると、読み出し
前はデジット線D,Djbは電源電位Vccにプルア
ップされており、セルを選択するとデジット線D,D
jbのどちらかが電源電位Vccから低下していくた
め、第1電位(=Vcc−Vtp)(Vtpはpチャネ
ルMOSトランジスタのしきい値電位)まではセンスア
ンプのトランジスタは不感帯となり、センスアンプの感
度が低くなるという問題点があった。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, in such a SRAM cell, the digit line Dj, for Djb to share the power supply line of the cell (the potential Vcc), read, except write digit line D j, the D jb Since the potential needs to be kept at the power supply potential Vcc , there is a problem that the potentials of the digit lines D j and D jb cannot be lowered for the amplifier circuit. Therefore, the SR of the 6Tr configuration
If the sense amplifier of the AM cell system is used as it is for the sense amplifier of the SRAM cell system of the 4Tr configuration, the digit lines D j and D jb are pulled up to the power supply potential V cc before reading. j , D
Since any one of jb decreases from the power supply potential Vcc , the transistor of the sense amplifier becomes a dead zone until the first potential (= VccVtp ) ( Vtp is the threshold potential of the p-channel MOS transistor). However, there is a problem that the sensitivity of the sense amplifier is lowered.

【0005】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、最小のトランジス
タサイズでセルが構成できセンスアンプの高速・高感度
化を実現できるSRAM読み出し回路およびSRAM読
み出し方法を提供する点にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide an SRAM read circuit which can form a cell with a minimum transistor size and can realize a high-speed and high-sensitivity sense amplifier. An object of the present invention is to provide an SRAM reading method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の要旨は、最小のトランジスタサイズでセルが構成でき
センスアンプの高速・高感度化を実現できるSRAM読
み出し回路であって、デジット線およびワード線に接続
された記憶素子単位である4トランジスタSRAMセル
と、前記4トランジスタSRAMセルの前記デジット線
の電位を検出するセンスアンプと、スタンバイ時に前記
4トランジスタSRAMセルの前記デジット線の電位を
電源電位近くに保持するとともに、前記センスアンプの
入力電位を感度のよい第1電位に設定する手段と、前記
デジット線と前記センスアンプの入力間を容量結合で接
続するキャパシタンスと、前記4トランジスタセルの読
み出し時に前記ワード線の電位を前記第1電位から第2
電位にする手段とを有することを特徴とするSRAM読
み出し回路に存する。また本発明の請求項2に記載の要
旨は、所定のタイミング信号でセンスアンプ入力対をセ
ル選択前に一時ショートさせて同じ電位に設定し、前記
4トランジスタセルの読み出し時に所定の電位差が生じ
た際に前記センスアンプを活性化して当該センスアンプ
入力対の電位を増幅する手段を有することを特徴とする
請求項1に記載のSRAM読み出し回路に存する。また
本発明の請求項3に記載の要旨は、最小のトランジスタ
サイズでセルが構成できセンスアンプの高速・高感度化
を実現できるSRAM読み出し回路であって、デジット
線およびワード線に接続された記憶素子単位である4ト
ランジスタSRAMセルと、前記4トランジスタSRA
Mセルの前記デジット線の電位を検出するセンスアンプ
と、スタンバイ時に前記4トランジスタSRAMセルの
前記デジット線の電位を電源電位近くに保持するととも
に、前記電源電位からトランジスタのしきい値電位だけ
低い第1電位に前記センスアンプの入力電位を設定する
手段と、前記デジット線と前記センスアンプの入力端を
構成する差動増幅回路入力間を容量結合で接続するキャ
パシタンスと、前記4トランジスタセルの読み出し時に
前記ワード線の電位を前記第1電位から第2電位にする
手段とを有することを特徴とするSRAM読み出し回路
に存する。また本発明の請求項4に記載の要旨は、所定
のタイミング信号でセンスアンプ入力対をセル選択前に
一時ショートさせて同じ電位に設定し、前記4トランジ
スタセルの読み出し時に所定の電位差が生じた際に前記
差動増幅回路を活性化して当該デジット線の電位を増幅
する手段を有することを特徴とする請求項3に記載のS
RAM読み出し回路に存する。また本発明の請求項5に
記載の要旨は、デジット線およびワード線に接続された
記憶素子単位である4トランジスタSRAMセルと、前
記4トランジスタSRAMセルの前記デジット線の電位
を検出するセンスアンプとを備えたSRAM読み出し回
路に対し、最小のトランジスタサイズでセルが構成でき
前記センスアンプの高速・高感度化を実現できるSRA
M読み出し方法であって、前記4トランジスタセルのス
タンバイ時に前記4トランジスタSRAMセルの前記デ
ジット線の電位を電源電位近くに保持するとともに、前
記センスアンプの入力電位を感度のよい第1電位に設定
する工程と、前記デジット線と前記センスアンプの入力
間を容量結合で接続する工程と、前記4トランジスタセ
ルの読み出し時に前記ワード線の電位を前記第1電位か
ら第2電位にする工程とを有することを特徴とするSR
AM読み出し方法に存する。また本発明の請求項6に記
載の要旨は、所定のタイミング信号でセンスアンプ入力
対をセル選択前に一時ショートさせて同じ電位に設定
し、前記4トランジスタセルの読み出し時に所定の電位
差が生じた際に前記センスアンプを活性化して当該セン
スアンプ入力対の電位を増幅する工程を有することを特
徴とする請求項5に記載のSRAM読み出し方法に存す
る。また本発明の請求項7に記載の要旨は、デジット線
およびワード線に接続された記憶素子単位である4トラ
ンジスタSRAMセルと、前記4トランジスタSRAM
セルの前記デジット線の電位を検出するセンスアンプと
を備えたSRAM読み出し回路に対し、最小のトランジ
スタサイズでセルが構成でき前記センスアンプの高速・
高感度化を実現できるSRAM読み出し方法であって、
前記4トランジスタセルのスタンバイ時に前記4トラン
ジスタSRAMセルの前記デジット線の電位を電源電位
近くに保持するとともに、前記電源電位からトランジス
タのしきい値電位だけ低い第1電位に前記センスアンプ
の入力電位を設定する工程と、前記デジット線と前記セ
ンスアンプの入力端を構成する差動増幅回路入力間を容
量結合で接続する工程と、前記4トランジスタセルの読
み出し時に前記ワード線の電位を前記第1電位から第2
電位にする工程とを有することを特徴とするSRAM読
み出し方法に存する。また本発明の請求項8に記載の要
旨は、所定のタイミング信号でセンスアンプ入力対をセ
ル選択前に一時ショートさせて同じ電位に設定し、前記
4トランジスタセルの読み出し時に所定の電位差が生じ
た際に前記差動増幅回路を活性化して当該デジット線の
電位を増幅する工程を有することを特徴とする請求項7
に記載のSRAM読み出し方法に存する。
The gist of the present invention is to provide an SRAM read circuit capable of forming a cell with a minimum transistor size and realizing high speed and high sensitivity of a sense amplifier, comprising a digit line. And a four-transistor SRAM cell as a storage element unit connected to a word line, a sense amplifier for detecting the potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell, and a potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell during standby. Means for holding near the power supply potential and setting the input potential of the sense amplifier to the first potential with high sensitivity; capacitance for connecting the digit line and the input of the sense amplifier by capacitive coupling; At the time of reading, the potential of the word line is changed from the first potential to the second potential.
And a means for setting a potential. According to another aspect of the present invention, the sense amplifier input pair is temporarily short-circuited by a predetermined timing signal before cell selection and set to the same potential by a predetermined timing signal, and a predetermined potential difference occurs when reading the four-transistor cell. 2. The SRAM read circuit according to claim 1, further comprising means for activating said sense amplifier to amplify the potential of said sense amplifier input pair. According to a third aspect of the present invention, there is provided an SRAM readout circuit capable of forming a cell with a minimum transistor size and realizing a high-speed and high-sensitivity sense amplifier, comprising a memory connected to a digit line and a word line. A four-transistor SRAM cell as an element unit and the four-transistor SRA
A sense amplifier for detecting the potential of the digit line of the M cell; a standby transistor for holding the potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell close to a power supply potential during standby and lowering the potential of the four-transistor SRAM cell by a threshold potential of a transistor from the power supply potential; Means for setting the input potential of the sense amplifier to one potential, capacitance for connecting the digit line and a differential amplifier circuit input constituting the input terminal of the sense amplifier by capacitive coupling, and reading the four-transistor cell. Means for changing the potential of the word line from the first potential to the second potential. According to another aspect of the present invention, a sense amplifier input pair is temporarily short-circuited by a predetermined timing signal before cell selection and set to the same potential by a predetermined timing signal, and a predetermined potential difference occurs when reading the four-transistor cell. 4. The device according to claim 3, further comprising means for activating said differential amplifier circuit to amplify the potential of said digit line.
It exists in the RAM read circuit. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a four-transistor SRAM cell which is a storage element unit connected to a digit line and a word line, and a sense amplifier for detecting a potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell. Can be configured with a minimum transistor size for an SRAM read circuit provided with
An M read method, wherein the potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell is kept close to a power supply potential when the four-transistor cell is on standby, and the input potential of the sense amplifier is set to a first potential with high sensitivity. A step of connecting the digit line and the input of the sense amplifier by capacitive coupling, and a step of changing the potential of the word line from the first potential to the second potential when reading the four-transistor cell. SR characterized by
It is in the AM reading method. The gist of claim 6 of the present invention is that the sense amplifier input pair is temporarily short-circuited by a predetermined timing signal before cell selection and set to the same potential, and a predetermined potential difference occurs when reading the four-transistor cell. 6. The SRAM reading method according to claim 5, further comprising a step of activating said sense amplifier to amplify the potential of said sense amplifier input pair. The gist of the present invention is that a four-transistor SRAM cell, which is a storage element unit connected to a digit line and a word line, and the four-transistor SRAM cell
In contrast to an SRAM readout circuit having a sense amplifier for detecting the potential of the digit line of a cell, a cell can be configured with a minimum transistor size, and the sense amplifier can operate at high speed.
An SRAM reading method capable of realizing high sensitivity,
During standby of the four-transistor cell, the potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell is held close to the power supply potential, and the input potential of the sense amplifier is lowered from the power supply potential to a first potential lower by the threshold potential of the transistor. Setting, connecting the digit line and a differential amplifier circuit input constituting the input terminal of the sense amplifier by capacitive coupling, and setting the potential of the word line to the first potential when reading the four-transistor cell. From the second
And a step of setting a potential. According to another aspect of the present invention, the sense amplifier input pair is temporarily short-circuited with a predetermined timing signal before cell selection and set to the same potential, and a predetermined potential difference occurs when reading the four-transistor cell. 8. The method according to claim 7, further comprising the step of activating said differential amplifier circuit to amplify the potential of said digit line.
In the SRAM reading method described above.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下に示す各実施の形態のSRA
M読み出し回路の特徴は、第1に、4トランジスタSR
AMセル(4TrSRAMセル)のデジット線の電位を
電源電位近くに保持し、センスアンプの入力電位を感度
のよい第1電位(=電源電位−しきい値電位)に設定
し、デジット線とセンスアンプ入力(差動増幅回路入
力)間をキャパシタンスで容量結合した回路構成によ
り、また読み出し時にワード電位を第1電位から第2電
位にすることで最小のトランジスタサイズでセルが構成
できること、そして第2に、所定のタイミング信号でセ
ンスアンプ入力対をセル選択前に一時ショートさせて同
じ電位にしておき、4TrSRAMセルを読み出してあ
る電位差が生じた時に差動増幅回路を活性化してセンス
アンプ入力対の電位を増幅することにより、センスアン
プの速度が速くでき高速・高感度化できることにある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The first characteristic of the M read circuit is that the four-transistor SR
The potential of the digit line of the AM cell (4TrSRAM cell) is held close to the power supply potential, the input potential of the sense amplifier is set to the first potential (= power supply potential−threshold potential) with high sensitivity, and the digit line and the sense amplifier are set. Second, a cell can be formed with a minimum transistor size by a circuit configuration in which the input (differential amplifier circuit input) is capacitively coupled by a capacitance, and by changing the word potential from the first potential to the second potential at the time of reading. Before a cell is selected, the sense amplifier input pair is temporarily short-circuited to the same potential by a predetermined timing signal, and when a certain potential difference occurs when reading out the 4Tr SRAM cell, the differential amplifier circuit is activated to set the potential of the sense amplifier input pair. Is to increase the speed of the sense amplifier to increase the speed and sensitivity.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0008】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態にかかるSRAM読み出し回路を説明する
ための回路図である。本実施の形態のSRAM読み出し
回路は、図1に示すように、デジット線Dとデジット
線Djbの間およびワード線Wに接続された4TrS
RAMセル20に対して、差動増幅回路入力dと差動
増幅回路入力djbの間に接続されたセンスアンプ10
(pチャネルMOSトランジスタQ101、nチャネル
MOSトランジスタQ102、pチャネルMOSトラン
ジスタQ10 、nチャネルMOSトランジスタQ
104、nチャネルMOSトランジスタQ 105、およ
びpチャネルMOSトランジスタQ112)を備え、デ
ジット線D と差動増幅回路入力dの間をキャパシタ
ンスCで容量結合し、デジット線Djbと差動増幅回
路入力djbの間をキャパシタンスCjbで容量結合
し、デジット線Dとデジット線Djbの間にセンスア
ンプ10を接続した構成になっている。センスアンプ1
0は、2個のCMOS(相補性金属酸化膜半導体)イン
バータ(pチャネルMOSトランジスタQ101とnチ
ャネルMOSトランジスタQ102とで構成されるCM
OSインバータおよびpチャネルMOSトランジスタQ
103とnチャネルMOSトランジスタQ104とで構
成されるCMOSインバータ)の入力と出力を接続した
回路構成の差動増幅回路と、ゲート端子にタイミング信
号Φecが入力されるpチャネルMOSトランジスタQ
112と、CMOSインバータと接地電位VGND間に
設けられた定電流源であるnチャネルMOSトランジス
タQ105を備え、接地電位VGND側をタイミング信
号Φ で制御されたnチャネルMOSトランジスタQ
105を通して接地電位VGN に接続し、2個のCM
OSインバータ(pチャネルMOSトランジスタQ10
とnチャネルMOSトランジスタQ102とで構成さ
れるCMOSインバータおよびpチャネルMOSトラン
ジスタQ103とnチャネルMOSトランジスタQ
104とで構成されるCMOSインバータ)の入力接点
(お互いの出力点)にあたる差動増幅回路入力d,d
jbがデジット線D、デジット線Djbにそれぞれキ
ャパシタンスC,Cjbを通して接続されている。差
動増幅回路入力d,djbは入力端であるとともに出
力端にもなっている。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
SRAM reading circuit according to the embodiment will be described.
FIG. SRAM reading of this embodiment
The circuit, as shown in FIG.jAnd digit
Line DjbAnd the word line Wi4TrS connected to
For the RAM cell 20, the differential amplifier circuit input djAnd differential
Amplifier circuit input djbSense amplifier 10 connected between
(P channel MOS transistor Q101, N channel
MOS transistor Q102, P-channel MOS transistor
Jista Q10 3, N-channel MOS transistor Q
104, N-channel MOS transistor Q 105, And
And p-channel MOS transistor Q112)
Jit line D jAnd differential amplifier circuit input djCapacitor between
CjCapacitance coupling with digit line DjbAnd differential amplification times
Road input djbBetween the capacitance CjbWith capacitive coupling
Digit line DjAnd digit line DjbSensea during
In this configuration, the amplifier 10 is connected. Sense amplifier 1
0 indicates two CMOS (complementary metal oxide semiconductor)
Barter (p-channel MOS transistor Q101And n
Channel MOS transistor Q102CM composed of
OS inverter and p-channel MOS transistor Q
103And n-channel MOS transistor Q104Composed with
Input and output of a CMOS inverter)
The circuit configuration of the differential amplifier circuit and the gate terminal
No.ΦecP-channel MOS transistor Q to which
112, CMOS inverter and ground potential VGNDBetween
N-channel MOS transistor as a provided constant current source
TA Q105And the ground potential VGNDThe timing signal
No.Φ s-Channel MOS transistor Q controlled by
105Through the ground potential VGN DConnected to two CMs
OS inverter (p-channel MOS transistor Q10
1And n-channel MOS transistor Q102And composed of
CMOS inverter and p-channel MOS transistor
Jista Q103And n-channel MOS transistor Q
104Input contact of CMOS inverter)
(Differential amplifier circuit input d)j, D
jbIs the digit line Dj, Digit line DjbTo each
Capacitance Cj, CjbConnected through. difference
Dynamic amplifier circuit input dj, DjbIs the input end and
It is also a force end.

【0009】図2は4TrSRAMセル20とデジット
線D,Djbのデジット線充電回路22を説明するた
めの回路図である。ワード線W、デジット線D,D
jbに接続された図1の4TrSRAMセル20は、図
2に示すように、デジット線D−接地電位VGND
に接続されたnチャネルMOSトランジスタQ110
デジット線Djb−接地電位VGND間に接続されたn
チャネルMOSトランジスタQ111、ワード線W
論理値をnチャネルMOSトランジスタQ11 ,Q
111に伝達する2つのp型の選択トランジスタ(pチ
ャネルMOSトランジスタQ108,Q109)に接続
された構成になっている。
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a 4Tr SRAM cell 20 and a digit line charging circuit 22 for digit lines D j and D jb . Word line W i , digit lines D j , D
4TrSRAM cell 20 of Figure 1 connected to jb, as shown in FIG. 2, the digit lines D j - n-channel MOS transistor Q 110 connected between the ground potential V GND,
N connected between digit line D jb and ground potential V GND
Channel MOS transistor Q 111, n-channel logic value of the word line W i MOS transistor Q 11 0, Q
111 has become connected to each other in the two p-type selection transistor for transferring (p-channel MOS transistor Q 108, Q 109) to.

【0010】一方、デジット線D,Djbのデジット
線充電回路22は、デジット線D,Djbのそれぞれ
と電源電位Vccとの間に2つの充電トランジスタ(p
チャネルMOSトランジスタQ106,Q107)を接
続し、2つの充電トランジスタ(pチャネルMOSトラ
ンジスタQ106,Q107)のそれぞれのゲート端子
に充電制御信号Vを入力した構成になっている。
On the other hand, the digit lines D j, the digit line charge circuit 22 of the D jb is the digit lines D j, 2 single charging transistor (p between each and the power supply potential V cc of D jb
The channel MOS transistors Q 106 and Q 107 ) are connected, and the charge control signal Vp is input to the respective gate terminals of the two charge transistors (p-channel MOS transistors Q 106 and Q 107 ).

【0011】次に、図1のSRAM読み出し回路の動作
を図3を参照して説明する。図3は第1または第2の実
施の形態のSRAM読み出し回路の動作を説明するため
のタイミングチャートである。まず、ワード線W(図
3に示すW参照)が選択されると、第1電位(=V
cc−Vtp)(図3に示すVcc−Vtp参照)が電
源電位Vcc(図3に示すVcc参照)からワード電位
(また接地電位V ND)に低下すると、4TrS
RAMセル20が選択されて、p型の選択トランジスタ
(pチャネルMOSトランジスタQ108,Q109
が高抵抗から低抵抗になっていく(図2の4TrSRA
Mセル20参照)。この時、4TrSRAMセル20内
部の2個のnチャネルMOSトランジスタQ110,Q
111はどちらかが導通状態に遷移して低レベルになっ
ているため、低レベルにあるnチャネルMOSトランジ
スタQ110(またはQ111)を選択したp型の選択
トランジスタ(pチャネルMOSトランジスタQ109
(またはQ108))を通じて電流が流れ、その結果、
デジット線D(またはデジット線Djb)(図3に示
すD/Djb参照)の電位が低下する。4TrSRA
Mセル20内部の2個のnチャネルMOSトランジスタ
110,Q111の他方Q111(またはQ 110
は非導通のため、デジット線Djb(またはデジット線
)の電位は電源電位Vccのレベルのままである。
Next, the operation of the SRAM read circuit of FIG.
Will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the first or second fruit.
In order to explain the operation of the SRAM read circuit of the embodiment
6 is a timing chart of FIG. First, the word line Wi(Figure
W shown in 3iIs selected, the first potential (= V
cc-Vtp) (V shown in FIG. 3)cc-VtpSee)
Source potential Vcc(V shown in FIG. 3ccSee)) to word potential
Vb(Also, the ground potential VG ND), 4TrS
When the RAM cell 20 is selected, a p-type selection transistor
(P channel MOS transistor Q108, Q109)
Are going from low resistance to high resistance (4TrSRA in FIG. 2).
(See M cell 20). At this time, in the 4Tr SRAM cell 20
Part of two n-channel MOS transistors Q110, Q
111Transitions to the conducting state and goes low.
The n-channel MOS transistor at the low level
Star Q110(Or Q111Selection of p type that selected)
Transistor (p-channel MOS transistor Q109
(Or Q108)) Through which current flows,
Digit line Dj(Or digit line Djb) (Shown in FIG. 3)
Dj/ Djb) Drops. 4TrSRA
Two n-channel MOS transistors inside M cell 20
Q110, Q111The other Q111(Or Q 110)
Is non-conducting, so digit line Djb(Or digit line
Dj) Is the power supply potential VccLevel.

【0012】デジット線Dは差動増幅回路入力d
容量結合されデジット線Djbは差動増幅回路入力d
jbに容量結合されているため、デジット線D(また
はデジット線Djb)の電位が低下すると、差動増幅回
路入力dの電位を差動増幅回路入力djbと同じ電位
にするようにタイミング信号Φec(図3に示すΦec
参照)で制御されていたセンスアンプ10内のpチャネ
ルMOSトランジスタQ 101(またはQ103)が非
導通状態に遷移し、差動増幅回路入力d(または差動
増幅回路入力djb)(図3に示す第1の実施の形態の
/djb参照)の電位も低下する。
Digit line DjIs the differential amplifier input djTo
Digit line D with capacitive couplingjbIs the differential amplifier input d
jbDigit line D because it is capacitively coupled toj(Also
Is digit line Djb), The differential amplification circuit
Road input djOf the differential amplifier circuit input djbSame potential as
So that the timing signal Φec(Φ shown in FIG. 3ec
P) in the sense amplifier 10 controlled by
MOS transistor Q 101(Or Q103) Is non
The state transits to the conductive state, and the differential amplifier circuit input dj(Or differential
Amplifier circuit input djb(Of the first embodiment shown in FIG. 3)
dj/ Djb) Also decreases.

【0013】差動増幅回路入力d(または差動増幅回
路入力djb)の電位が低下すると、図1に示す第1の
実施の形態のSRAM読み出し回路のセンスアンプ10
では、差動増幅回路入力djb側(または差動増幅回路
入力d側)の、電源電位V ccにプルアップしている
pチャネルMOSトランジスタQ103(Q101)が
導通状態に遷移して、差動増幅回路入力d(または差
動増幅回路入力djb)が第1電位(=Vcc
tp)から電源電位Vccへ上昇していく。
The differential amplifier circuit input dj(Or differential amplification times
Road input djb1), the first potential shown in FIG.
Sense amplifier 10 of SRAM read circuit of embodiment
Then, the differential amplifier circuit input djbSide (or differential amplifier circuit
Input djSide), the power supply potential V ccPulled up to
p channel MOS transistor Q103(Q101)But
The state transits to the conductive state, and the differential amplifier circuit input dj(Or difference
Dynamic amplifier circuit input djb) Is the first potential (= Vcc
Vtp) To the power supply potential VccGoing up.

【0014】その後、差動増幅回路入力d,djb
電位差がある程度確保されたとき、タイミング信号Φ
(図3に示すΦ参照)によってセンスアンプ10が活
性化されて、差動増幅回路入力d(または差動増幅回
路入力djb)の電位は接地電位VGNDに急速に増幅
され、同時に差動増幅回路入力djb(または差動増幅
回路入力d)の電位は電源電位Vccに急速に増幅さ
れる。
Thereafter, when the potential difference between the inputs d j and d jb of the differential amplifier circuit is secured to some extent, the timing signal Φ s
The sense amplifier 10 by ([Phi see s shown in FIG. 3) is activated, the potential of the differential amplifier input d j (or differential amplifier circuit input d jb) is rapidly amplified to the ground potential V GND, simultaneously potential of the differential amplifier circuit inputs d jb (or differential amplifier circuit input d j) is rapidly amplified to the power source potential V cc.

【0015】その後、ワード線Wは第1電位(=V
cc−Vtp)に戻り、充電制御信号Vの電位を低レ
ベル(接地電位VGND)にしてデジット線充電回路2
2を導通状態に遷移させてデジット線D,Djbに急
速に充電することによりデジット線D(またはデジッ
ト線Djb)も電源電位Vccに遷移する。
Thereafter, the word line Wi is set to the first potential (= V
cc -V tp) returns to the charge control signal V p of the potential low-level (digit line to the ground potential V GND) charging circuit 2
The digit line D j (or digit line D jb ) also transitions to the power supply potential V cc by causing the digit lines D j and D jb to rapidly charge by causing 2 to transition to the conductive state.

【0016】さらに、センスアンプ10の出力がデータ
ラッチ回路などにラッチされた後、タイミング信号Φ
ec、タイミング信号Φは初期状態に戻る。
After the output of the sense amplifier 10 is latched by a data latch circuit or the like, the timing signal Φ
ec , the timing signal Φ s returns to the initial state.

【0017】この時、差動増幅回路入力d(または差
動増幅回路入力djb)の電位が接地電位VGNDから
第1電位(=Vcc−Vtp)に遷移すると、図1に示
す第1の実施の形態のセンスアンプ10の電位が電源電
位Vccの1/2まで上昇するため、デジット線D
(またはデジット線Djb)は電源電位Vccから少
し(0.2−0.3V程度)上昇する。これにより、デ
ジット線D(またはデジット線Djb)に接続してい
る4TrSRAMセル20のpチャネルMOSトランジ
スタQ108,Q109の抵抗は一桁程度低くなり、デ
ジット線D(またはデジット線Djb)の電位が電源
電位Vccから低下していた期間中に4TrSRAMセ
ル20の充電が停止していた分の電荷を少し補充するこ
とができる。
At this time, when the potential of the differential amplifier input dj (or the differential amplifier input djb ) transitions from the ground potential V GND to the first potential (= Vcc - Vtp ), as shown in FIG. Since the potential of the sense amplifier 10 of the first embodiment rises to half of the power supply potential Vcc , the digit line D
j (or digit line D jb ) slightly rises (about 0.2-0.3 V) from power supply potential Vcc . As a result, the resistances of the p-channel MOS transistors Q 108 and Q 109 of the 4Tr SRAM cell 20 connected to the digit line D j (or the digit line D jb ) become lower by about one digit, and the digit line D j (or the digit line D j ). During the period in which the potential of jb ) is lower than the power supply potential Vcc, it is possible to replenish the charge of the 4TrSRAM cell 20 that has stopped being charged a little.

【0018】図4は本発明の各実施の形態にかかるSR
AM読み出し回路を用いたメモリ装置の構成図である。
本実施の形態のメモリ装置は、デジット線充電回路2
2、Xデコーダ30、書き込み信号発生回路40、タイ
ミング信号発生回路50、書き込み回路60、所定数の
センスアンプ10および所定数の4TrSRAMセル2
0を備えている。同図において、WEはライトイネーブ
ル信号、Dinは書き込みデータ、ATD,CEはチッ
プイネーブル信号、W,Wi+1はワード線、A
/A,…,/Aはアドレス信号を示す。またワード
線Wの電圧制御回路を含めたXデコーダ30の回路を
図5に示す。図6にデプレショントランジスタによる容
量の例を示す。
FIG. 4 shows an SR according to each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a memory device using an AM read circuit.
The memory device of the present embodiment has a digit line charging circuit 2
2. X decoder 30, write signal generation circuit 40, timing signal generation circuit 50, write circuit 60, predetermined number of sense amplifiers 10, and predetermined number of 4Tr SRAM cells 2.
0 is provided. In the figure, WE is a write enable signal, D in writing data, ATD, CE is a chip enable signal, W i, W i + 1 word lines, A 0,
/ A 0 ,..., / A m indicate address signals. Further illustrating the circuit of the X-decoder 30 including a voltage control circuit of the word line W i in Figure 5. FIG. 6 shows an example of the capacitance of the depletion transistor.

【0019】(第2の実施の形態)図7は本発明の第2
の実施の形態にかかるSRAM読み出し回路を説明する
ための回路図である。なお、第1の実施の形態において
既に記述したものと同一の部分については、同一符号を
付し、重複した説明は省略する。本実施の形態のSRA
M読み出し回路は、第1の実施の形態のSRAM読み出
し回路に加えて、電源電位Vcc側のpチャネルMOS
トランジスタQ201をタイミング信号Φ で制御で
きるようにするとともに、差動増幅回路入力d,d
jbの電位を増幅度のもっとも大きい電位に近くするこ
とができる増幅回路構成、すなわち、スタンバイ時に差
動増幅回路入力d,djbのインピーダンスがハイ・
インピーダンスになるように電源電位Vccと接地電位
GNDとの間に高抵抗のトランジスタ(pチャネルM
OSトランジスタQ202,Q205およびnチャネル
MOSトランジスタQ203,Q206)を設け、感度
のよい電位レベルである電源電位Vccの1/2(=V
cc/2)程度に高抵抗のトランジスタ(pチャネルM
OSトランジスタQ202,Q205およびnチャネル
MOSトランジスタQ203,Q206)の入力接点を
保つような構成とした点に特徴を有している。また本実
施の形態では、センスアンプ10内の2つのCMOSイ
ンバータを構成するpチャネルMOSトランジスタQ
101,Q103をタイミング信号Φ の論理値に応
じてON/OFFするpチャネルMOSトランジスタQ
204、2つのCMOSインバータを構成するnチャネ
ルMOSトランジスタQ102,Q104をタイミング
信号Φecbの論理値に応じてON/OFFするpチャ
ネルMOSトランジスタQ207を備えている。
(Second Embodiment) FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram for explaining an SRAM read circuit according to the first embodiment. The same portions as those already described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. SRA of the present embodiment
The M read circuit includes a p-channel MOS on the power supply potential Vcc side in addition to the SRAM read circuit of the first embodiment.
The transistor Q 201 can be controlled by the timing signal Φ s b and the differential amplifier circuit inputs d j and d
jb potential can be made close to the highest potential of the amplification degree, that is, the impedance of the differential amplification circuit inputs dj and djb is high during standby.
High resistance of the transistor between such that the impedance to the power supply potential V cc and ground potential V GND (p-channel M
OS transistors Q 202 , Q 205 and n-channel MOS transistors Q 203 , Q 206 ) are provided, and の of the power supply potential Vcc (= V
cc / 2) high-resistance transistor (p-channel M
The feature is that the input contacts of the OS transistors Q 202 and Q 205 and the n-channel MOS transistors Q 203 and Q 206 ) are maintained. In the present embodiment, p-channel MOS transistors Q forming two CMOS inverters in sense amplifier 10 are provided.
101, a Q 103 to ON / OFF depending on the logic value of the timing signal [Phi e c p-channel MOS transistor Q
204 , a p-channel MOS transistor Q 207 for turning on / off the n-channel MOS transistors Q 102 and Q 104 constituting the two CMOS inverters in accordance with the logic value of the timing signal Φecb .

【0020】次に、図7のSRAM読み出し回路の動作
を図3を参照して説明する。図3は第1または第2の実
施の形態のSRAM読み出し回路の動作を説明するため
のタイミングチャートである。まず、ワード線W(図
3に示すW参照)が選択されると、第1電位(=V
cc−Vtp)(図3に示すVcc−Vtp参照)が電
源電位Vcc(図3に示すVcc参照)からワード電位
(また接地電位V ND)に低下すると、4TrS
RAMセル20が選択されて、p型の選択トランジスタ
(pチャネルMOSトランジスタQ108,Q109
が高抵抗から低抵抗になっていく(図2の4TrSRA
Mセル20参照)。この時、4TrSRAMセル20内
部の2個のnチャネルMOSトランジスタQ110,Q
111はどちらかが導通状態に遷移して低レベルになっ
ているため、低レベルにあるnチャネルMOSトランジ
スタQ110(またはQ111)を選択したp型の選択
トランジスタ(pチャネルMOSトランジスタQ109
(またはQ108))を通じて電流が流れ、その結果、
デジット線D(またはデジット線Djb)(図3に示
すD/Djb参照)の電位が低下する。4TrSRA
Mセル20内部の2個のnチャネルMOSトランジスタ
110,Q111の他方Q111(またはQ 110
は非導通のため、デジット線Djb(またはデジット線
)の電位は電源電位Vccのレベルのままである。
Next, the operation of the SRAM read circuit of FIG.
Will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the first or second fruit.
In order to explain the operation of the SRAM read circuit of the embodiment
6 is a timing chart of FIG. First, the word line Wi(Figure
W shown in 3iIs selected, the first potential (= V
cc-Vtp) (V shown in FIG. 3)cc-VtpSee)
Source potential Vcc(V shown in FIG. 3ccSee)) to word potential
Vb(Also, the ground potential VG ND), 4TrS
When the RAM cell 20 is selected, a p-type selection transistor
(P channel MOS transistor Q108, Q109)
Are going from low resistance to high resistance (4TrSRA in FIG. 2).
(See M cell 20). At this time, in the 4Tr SRAM cell 20
Part of two n-channel MOS transistors Q110, Q
111Transitions to the conducting state and goes low.
The n-channel MOS transistor at the low level
Star Q110(Or Q111Selection of p type that selected)
Transistor (p-channel MOS transistor Q109
(Or Q108)) Through which current flows,
Digit line Dj(Or digit line Djb) (Shown in FIG. 3)
Dj/ Djb) Drops. 4TrSRA
Two n-channel MOS transistors inside M cell 20
Q110, Q111The other Q111(Or Q 110)
Is non-conducting, so digit line Djb(Or digit line
Dj) Is the power supply potential VccLevel.

【0021】その後、デジット線Dは差動増幅回路入
力dに容量結合されデジット線D jbは差動増幅回路
入力djbに容量結合されているため、デジット線D
(またはデジット線Djb)の電位が低下すると、差動
増幅回路入力dの電位を差動増幅回路入力djbと同
じ電位にするようにタイミング信号Φecb(図3に示
すΦecb参照)で制御されていたセンスアンプ10内
のpチャネルMOSトランジスタQ101(またはQ
103)が非導通状態に遷移し、差動増幅回路入力d
(または差動増幅回路入力djb)(図3に示す第2の
実施の形態のd/djb参照)の電位も低下する。
Thereafter, the digit line DjIs the differential amplifier circuit input
Force djDigit line D capacitively coupled to jbIs a differential amplifier circuit
Input djbDigit line D because it is capacitively coupled toj
(Or digit line Djb) When the potential drops, the differential
Amplifier circuit input djOf the differential amplifier circuit input djbSame as
Timing signal Φecb(Shown in FIG. 3
ΦecbIn the sense amplifier 10 controlled by
P-channel MOS transistor Q101(Or Q
103) Changes to the non-conductive state, and the differential amplifier circuit input dj
(Or differential amplifier circuit input djb(The second one shown in FIG. 3)
D of the embodimentj/ Djb) Also decreases.

【0022】その後、差動増幅回路入力d(または差
動増幅回路入力djb)の電位が低下すると、図7に示
す第2の実施の形態のSRAM読み出し回路のセンスア
ンプ10では、高抵抗のトランジスタ(pチャネルMO
SトランジスタQ202,Q 205およびnチャネルM
OSトランジスタQ203,Q206)によって電源電
位Vccの1/2の電位(=Vcc/2)近くに保持さ
れていた差動増幅回路入力d(または差動増幅回路入
力djb)が、電源電位Vccの1/2の電位(=V
cc/2)近くの電位から低下していく。
Thereafter, the differential amplifier circuit input dj(Or difference
Dynamic amplifier circuit input djbFIG. 7 shows that the potential of
The sense amplifier of the SRAM read circuit according to the second embodiment
In the amplifier 10, a high-resistance transistor (p-channel MO
S transistor Q202, Q 205And n channel M
OS transistor Q203, Q206Power by
Rank VccOf the potential (= Vcc/ 2) Closely held
Input d of the differential amplifier circuitj(Or with differential amplifier circuit
Force djb) Is the power supply potential VccOf the potential (= V
cc/ 2) It decreases from a nearby potential.

【0023】その後、差動増幅回路入力d,djb
電位差がある程度確保されたとき、タイミング信号Φ
sb(図3に示すΦsb参照)によってセンスアンプ1
0が活性化されて、差動増幅回路入力d(または差動
増幅回路入力djb)の電位は接地電位VGNDに急速
に増幅され、同時に差動増幅回路入力djb(または差
動増幅回路入力d)の電位は電源電位Vccに急速に
増幅される。
Thereafter, when the potential difference between the inputs d j and d jb of the differential amplifier circuit is secured to some extent, the timing signal Φ
sb (refer to Φ sb shown in FIG. 3) to sense amplifier 1
0 is activated, the potential of the differential amplifier circuit input d j (or the differential amplifier circuit input d jb ) is rapidly amplified to the ground potential V GND , and at the same time, the differential amplifier circuit input d jb (or the differential amplifier circuit input d jb ). The potential of the circuit input dj ) is rapidly amplified to the power supply potential Vcc .

【0024】その後、ワード線Wは第1電位(=V
cc−Vtp)に戻り、充電制御信号Vの電位を低レ
ベル(接地電位VGND)にしてデジット線充電回路2
2を導通状態に遷移させてデジット線D,Djbに急
速に充電することによりデジット線D(またはデジッ
ト線Djb)も電源電位Vccに遷移する。
Thereafter, the word line Wi is set to the first potential (= V
cc -V tp) returns to the charge control signal V p of the potential low-level (digit line to the ground potential V GND) charging circuit 2
The digit line D j (or digit line D jb ) also transitions to the power supply potential V cc by causing the digit lines D j and D jb to rapidly charge by causing 2 to transition to the conductive state.

【0025】その後、さらに、センスアンプ10の出力
がデータラッチ回路などにラッチされた後、タイミング
信号Φecb、タイミング信号Φsbは初期状態に戻
る。
Then, after the output of the sense amplifier 10 is further latched by a data latch circuit or the like, the timing signals Φ ecb and Φ sb return to the initial state.

【0026】この時、差動増幅回路入力d(または差
動増幅回路入力djb)の電位が接地電位VGNDから
第1電位(=Vcc−Vtp)に遷移すると、図7に示
す第2の実施の形態のセンスアンプ10の電位が電源電
位Vccの1/2まで上昇するため、デジット線D
(またはデジット線Djb)は電源電位Vccから少
し(0.2−0.3V程度)上昇する。これにより、デ
ジット線D(またはデジット線Djb)に接続してい
る4TrSRAMセル20のpチャネルMOSトランジ
スタQ108,Q109の抵抗は一桁程度低くなり、デ
ジット線D(またはデジット線Djb)の電位が電源
電位Vccから低下していた期間中に4TrSRAMセ
ル20の充電が停止していた分の電荷を少し補充するこ
とができる。
At this time, when the potential of the differential amplifier circuit input dj (or the differential amplifier circuit input djb ) transitions from the ground potential VGND to the first potential (= Vcc - Vtp ), as shown in FIG. Since the potential of the sense amplifier 10 of the second embodiment rises to half of the power supply potential Vcc , the digit line D
j (or digit line D jb ) slightly rises (about 0.2-0.3 V) from power supply potential Vcc . As a result, the resistances of the p-channel MOS transistors Q 108 and Q 109 of the 4Tr SRAM cell 20 connected to the digit line D j (or the digit line D jb ) become lower by about one digit, and the digit line D j (or the digit line D j ). During the period in which the potential of jb ) is lower than the power supply potential Vcc, it is possible to replenish the charge of the 4TrSRAM cell 20 that has stopped being charged a little.

【0027】(第3の実施の形態)図8は本発明の第3
の実施の形態にかかるSRAM読み出し回路を説明する
ための回路図である。なお、第1、第2の実施の形態に
おいて既に記述したものと同一の部分については、同一
符号を付し、重複した説明は省略する。本実施の形態の
SRAM読み出し回路は、第2の実施の形態のSRAM
読み出し回路から高抵抗のトランジスタ(pチャネルM
OSトランジスタQ202,Q205およびnチャネル
MOSトランジスタQ203,Q206)を省いた回路
であって、タイミング信号Φ、タイミング信号
Φsb、タイミング信号Φecおよびタイミング信号Φ
ecbをスタンバイ時にもデータラッチモードにしたま
まにしておき、チップが活性化しアドレス信号が変化し
た時にタイミング信号Φおよびタイミング信号Φsb
で電源電位Vccおよび接地電位VGNDから2個のC
MOSインバータ(pチャネルMOSトランジスタQ
101とnチャネルMOSトランジスタQ102とで構
成されるCMOSインバータおよびpチャネルMOSト
ランジスタQ103とnチャネルMOSトランジスタQ
104とで構成されるCMOSインバータ)を切り離
し、タイミング信号Φecおよびタイミング信号Φ
cbで差動増幅回路入力d,djbを接続して同電位
にすることで電源電位V ccの1/2にすることができ
る回路構成となっている。
(Third Embodiment) FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
SRAM reading circuit according to the embodiment will be described.
FIG. In addition, in the first and second embodiments,
Are the same as those already described in
The reference numerals are used, and the repeated description is omitted. Of this embodiment
The SRAM read circuit is the SRAM read circuit of the second embodiment.
A high-resistance transistor (p-channel M
OS transistor Q202, Q205And n-channel
MOS transistor Q203, Q206) Circuit
And the timing signal Φs, Timing signal
Φsb, The timing signal ΦecAnd the timing signal Φ
ecbIn data latch mode even during standby.
The chip is activated and the address signal changes.
Timing signal ΦsAnd the timing signal Φsb
At power supply potential VccAnd ground potential VGNDFrom two C
MOS inverter (p-channel MOS transistor Q
101And n-channel MOS transistor Q102Composed with
CMOS inverter and p-channel MOS transistor formed
Transistor Q103And n-channel MOS transistor Q
104CMOS inverter composed of
And the timing signal ΦecAnd the timing signal Φe
cbAnd the differential amplifier input dj, DjbConnected to the same potential
The power supply potential V ccCan be reduced to half of
Circuit configuration.

【0028】次に、図8のSRAM読み出し回路の動作
を図9を参照して説明する。図9は第3の実施の形態の
SRAM読み出し回路の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。図8に示す第3の実施の形態のセン
スアンプ10は、第2の実施の形態の高抵抗のトランジ
スタ(pチャネルMOSトランジスタQ202,Q
05およびnチャネルMOSトランジスタQ203,Q
206)を取りはずした回路とし、スタンバイモード時
に電源電位Vccの1/2の電位(=Vcc/2)に差
動増幅回路入力d,djbを保持できるようにしてい
る。これにより、高抵抗のトランジスタ(pチャネルM
OSトランジスタQ202,Q205およびnチャネル
MOSトランジスタQ203,Q206)にスタンバイ
モード時に流れる電流をなくすことができる。
Next, the operation of the SRAM read circuit of FIG. 8 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the SRAM read circuit according to the third embodiment. The sense amplifier 10 according to the third embodiment shown in FIG. 8 includes the high-resistance transistors (p-channel MOS transistors Q 202 and Q 2) according to the second embodiment.
05 and n-channel MOS transistors Q 203 , Q
206 ) is removed so that the differential amplifier circuit inputs dj and djb can be held at half the power supply potential Vcc (= Vcc / 2) in the standby mode. Thereby, a high-resistance transistor (p-channel M
The current flowing through the OS transistors Q 202 and Q 205 and the n-channel MOS transistors Q 203 and Q 206 during the standby mode can be eliminated.

【0029】ただし、図9に示すように、タイミング信
号Φ、タイミング信号Φsb、タイミング信号
Φec、タイミング信号Φecbを用いてスタンバイ時
にセンスアンプ10を動作させてこのセンスアンプ10
をデータラッチ回路として使用し、4TrSRAMセル
20の読み出しを行う前にこのセンスアンプ10を一旦
非活性にして、差動増幅回路入力d,djb(図9に
示す第3の実施の形態のd/djb参照)を電源電位
ccの1/2の電位(=Vcc/2)にしておく。そ
の後の動作は第1、第2の実施の形態において既に記述
したものと同様なので、同一の部分については、同一符
号を付し、重複した説明は省略する。
[0029] However, as shown in FIG. 9, the timing signal [Phi s, timing signal [Phi sb, timing signal [Phi ec, the sense amplifier 10 to operate the sense amplifier 10 during standby using the timing signal [Phi ecb
Is used as a data latch circuit, and before reading the 4Tr SRAM cell 20, the sense amplifier 10 is temporarily deactivated to input the differential amplifier circuit inputs dj and djb (the third embodiment shown in FIG. 9). dj / djb ) is set to a half of the power supply potential Vcc (= Vcc / 2). Subsequent operations are the same as those already described in the first and second embodiments. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0030】(第4の実施の形態)第1乃至第3の実施
の形態に示している4TrSRAMセル20および周辺
のすべての回路のp型とn型を逆にし、電源電位Vcc
を接地電位VGNDに、接地電位VGNDを電源電位V
ccに置き換えても、同様の作用・効果を示す。
(Fourth Embodiment) The p-type and n-type of the 4Tr SRAM cell 20 and all peripheral circuits shown in the first to third embodiments are inverted, and the power supply potential Vcc is set.
To the ground potential V GND and the ground potential V GND to the power supply potential V
Even if it is replaced with cc , the same operation and effect are exhibited.

【0031】以上説明したように上記各実施の形態によ
れば、以下に掲げる効果を奏する。まず第1の効果は、
センスアンプ10の高速・高感度化を実現できることで
ある。また第2の効果は、消費電流を低減できることで
ある。また第3の効果は、最小のトランジスタサイズで
回路を構成できることである。そして第4の効果は、4
TrSRAMセル20のセルサイズを最小にできること
である。
As described above, according to each of the above embodiments, the following effects can be obtained. First, the first effect is
That is, high speed and high sensitivity of the sense amplifier 10 can be realized. The second effect is that current consumption can be reduced. A third effect is that a circuit can be configured with a minimum transistor size. And the fourth effect is 4
That is, the cell size of the TrSRAM cell 20 can be minimized.

【0032】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and it is clear that the embodiments can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention. Further, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiment, and can be set to numbers, positions, shapes, and the like suitable for carrying out the present invention. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。まず第1の効果は、セ
ンスアンプの高速・高感度化を実現できることである。
また第2の効果は、消費電流を低減できることである。
また第3の効果は、最小のトランジスタサイズで回路を
構成できることである。そして第4の効果は、4トラン
ジスタSRAMセルのセルサイズを最小にできることで
ある。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. First, the first effect is that high speed and high sensitivity of the sense amplifier can be realized.
The second effect is that current consumption can be reduced.
A third effect is that a circuit can be configured with a minimum transistor size. A fourth effect is that the cell size of a 4-transistor SRAM cell can be minimized.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態にかかるSRAM読
み出し回路を説明するための回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining an SRAM read circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の4TrSRAMセルとデジット線のデジ
ット線充電回路を説明するための回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a 4Tr SRAM cell and a digit line charging circuit of a digit line of FIG. 1;

【図3】第1または第2の実施の形態のSRAM読み出
し回路の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
FIG. 3 is a timing chart for explaining an operation of the SRAM read circuit according to the first or second embodiment;

【図4】本発明の各実施の形態にかかるSRAM読み出
し回路を用いたメモリ装置の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a memory device using an SRAM read circuit according to each embodiment of the present invention.

【図5】Xデコーダの回路例である。FIG. 5 is a circuit example of an X decoder.

【図6】デプレショントランジスタによる容量の例であ
る。
FIG. 6 is an example of capacitance by a depletion transistor.

【図7】本発明の第2の実施の形態にかかるSRAM読
み出し回路を説明するための回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an SRAM read circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態にかかるSRAM読
み出し回路を説明するための回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram for explaining an SRAM read circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図9】第3の実施の形態のSRAM読み出し回路の動
作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the SRAM read circuit according to the third embodiment;

【図10】第1従来技術のSRAM読み出し回路を説明
するための回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an SRAM read circuit according to a first related art.

【図11】第2従来技術のSRAM読み出し回路を説明
するための回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram illustrating an SRAM read circuit according to a second related art.

【符号の説明】 10…センスアンプ 20…4TrSRAMセル 22…デジット線充電回路 30…Xデコーダ 40…書き込み信号発生回路 50…タイミング信号発生回路 60…書き込み回路 C,Cjb…キャパシタンス d,djb…差動増幅回路入力 VGND…接地電位 D,Djb…デジット線 V…ワード電位 Vcc…電源電位 Vcc−Vtp…第1電位 V…充電制御信号 W…ワード線 Φ,Φsb,Φec,Φecb…タイミング信号[Reference Numerals] 10 ... a sense amplifier 20 ... 4TrSRAM cell 22 ... digit line charge circuit 30 ... X-decoder 40 ... write signal generating circuit 50 ... timing signal generation circuit 60 ... write circuit C j, C jb ... capacitance d j, d jb ... differential amplifier circuit inputs V GND ... ground potential D j, D jb ... digit line V b ... wordline potential V cc ... power source potential V cc -V tp ... first potential V p ... charging control signal W i ... wordline Φ s , Φ sb , Φ ec , Φ ecb ... timing signal

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 最小のトランジスタサイズでセルが構成
できセンスアンプの高速・高感度化を実現できるSRA
M読み出し回路であって、 デジット線およびワード線に接続された記憶素子単位で
ある4トランジスタSRAMセルと、 前記4トランジスタSRAMセルの前記デジット線の電
位を検出するセンスアンプと、 スタンバイ時に前記4トランジスタSRAMセルの前記
デジット線の電位を電源電位近くに保持するとともに、
前記センスアンプの入力電位を感度のよい第1電位に設
定する手段と、 前記デジット線と前記センスアンプの入力間を容量結合
で接続するキャパシタンスと、 前記4トランジスタセルの読み出し時に前記ワード線の
電位を前記第1電位から第2電位にする手段とを有する
ことを特徴とするSRAM読み出し回路。
1. An SRA capable of forming a cell with a minimum transistor size and realizing high speed and high sensitivity of a sense amplifier.
An M read circuit, comprising: a four-transistor SRAM cell as a storage element unit connected to a digit line and a word line; a sense amplifier for detecting a potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell; While keeping the potential of the digit line of the SRAM cell close to the power supply potential,
Means for setting the input potential of the sense amplifier to a first potential with high sensitivity; capacitance for connecting the digit line and the input of the sense amplifier by capacitive coupling; and potential of the word line when reading the four-transistor cell. Means for changing the potential from the first potential to the second potential.
【請求項2】 所定のタイミング信号でセンスアンプ入
力対をセル選択前に一時ショートさせて同じ電位に設定
し、前記4トランジスタセルの読み出し時に所定の電位
差が生じた際に前記センスアンプを活性化して当該セン
スアンプ入力対の電位を増幅する手段を有することを特
徴とする請求項1に記載のSRAM読み出し回路。
2. A sense amplifier input pair is temporarily short-circuited before a cell is selected by a predetermined timing signal and set to the same potential, and the sense amplifier is activated when a predetermined potential difference occurs when reading the four-transistor cell. 2. The SRAM read circuit according to claim 1, further comprising means for amplifying the potential of said sense amplifier input pair.
【請求項3】 最小のトランジスタサイズでセルが構成
できセンスアンプの高速・高感度化を実現できるSRA
M読み出し回路であって、 デジット線およびワード線に接続された記憶素子単位で
ある4トランジスタSRAMセルと、 前記4トランジスタSRAMセルの前記デジット線の電
位を検出するセンスアンプと、 スタンバイ時に前記4トランジスタSRAMセルの前記
デジット線の電位を電源電位近くに保持するとともに、
前記電源電位からトランジスタのしきい値電位だけ低い
第1電位に前記センスアンプの入力電位を設定する手段
と、 前記デジット線と前記センスアンプの入力端を構成する
差動増幅回路入力間を容量結合で接続するキャパシタン
スと、 前記4トランジスタセルの読み出し時に前記ワード線の
電位を前記第1電位から第2電位にする手段とを有する
ことを特徴とするSRAM読み出し回路。
3. An SRA capable of forming a cell with a minimum transistor size and realizing high speed and high sensitivity of a sense amplifier.
An M read circuit, comprising: a four-transistor SRAM cell as a storage element unit connected to a digit line and a word line; a sense amplifier for detecting a potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell; While keeping the potential of the digit line of the SRAM cell close to the power supply potential,
Means for setting the input potential of the sense amplifier to a first potential lower than the power supply potential by a threshold potential of a transistor; and capacitive coupling between the digit line and a differential amplifier circuit input constituting an input terminal of the sense amplifier. And a means for changing the potential of the word line from the first potential to the second potential when reading the four-transistor cell.
【請求項4】 所定のタイミング信号でセンスアンプ入
力対をセル選択前に一時ショートさせて同じ電位に設定
し、前記4トランジスタセルの読み出し時に所定の電位
差が生じた際に前記差動増幅回路を活性化して当該デジ
ット線の電位を増幅する手段を有することを特徴とする
請求項3に記載のSRAM読み出し回路。
4. A sense amplifier input pair is temporarily short-circuited by a predetermined timing signal before cell selection and set to the same potential, and when a predetermined potential difference occurs at the time of reading the four-transistor cell, the differential amplifier circuit is activated. 4. The SRAM read circuit according to claim 3, further comprising means for activating and amplifying the potential of the digit line.
【請求項5】 デジット線およびワード線に接続された
記憶素子単位である4トランジスタSRAMセルと、前
記4トランジスタSRAMセルの前記デジット線の電位
を検出するセンスアンプとを備えたSRAM読み出し回
路に対し、最小のトランジスタサイズでセルが構成でき
前記センスアンプの高速・高感度化を実現できるSRA
M読み出し方法であって、 前記4トランジスタセルのスタンバイ時に前記4トラン
ジスタSRAMセルの前記デジット線の電位を電源電位
近くに保持するとともに、前記センスアンプの入力電位
を感度のよい第1電位に設定する工程と、 前記デジット線と前記センスアンプの入力間を容量結合
で接続する工程と、 前記4トランジスタセルの読み出し時に前記ワード線の
電位を前記第1電位から第2電位にする工程とを有する
ことを特徴とするSRAM読み出し方法。
5. An SRAM read circuit comprising: a four-transistor SRAM cell as a storage element unit connected to a digit line and a word line; and a sense amplifier for detecting a potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell. , An SRA capable of forming a cell with a minimum transistor size and realizing high speed and high sensitivity of the sense amplifier
M readout method, wherein the potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell is kept close to a power supply potential when the four-transistor cell is on standby, and the input potential of the sense amplifier is set to a first potential with high sensitivity. Connecting the digit line and the input of the sense amplifier by capacitive coupling; and changing the potential of the word line from the first potential to the second potential when reading the four-transistor cell. An SRAM reading method characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 所定のタイミング信号でセンスアンプ入
力対をセル選択前に一時ショートさせて同じ電位に設定
し、前記4トランジスタセルの読み出し時に所定の電位
差が生じた際に前記センスアンプを活性化して当該セン
スアンプ入力対の電位を増幅する工程を有することを特
徴とする請求項5に記載のSRAM読み出し方法。
6. A sense amplifier input pair is temporarily short-circuited by a predetermined timing signal before cell selection and set to the same potential, and the sense amplifier is activated when a predetermined potential difference occurs during reading of the four-transistor cell. 6. The SRAM read method according to claim 5, further comprising the step of: amplifying the potential of the input pair of the sense amplifier.
【請求項7】 デジット線およびワード線に接続された
記憶素子単位である4トランジスタSRAMセルと、前
記4トランジスタSRAMセルの前記デジット線の電位
を検出するセンスアンプとを備えたSRAM読み出し回
路に対し、最小のトランジスタサイズでセルが構成でき
前記センスアンプの高速・高感度化を実現できるSRA
M読み出し方法であって、 前記4トランジスタセルのスタンバイ時に前記4トラン
ジスタSRAMセルの前記デジット線の電位を電源電位
近くに保持するとともに、前記電源電位からトランジス
タのしきい値電位だけ低い第1電位に前記センスアンプ
の入力電位を設定する工程と、 前記デジット線と前記センスアンプの入力端を構成する
差動増幅回路入力間を容量結合で接続する工程と、 前記4トランジスタセルの読み出し時に前記ワード線の
電位を前記第1電位から第2電位にする工程とを有する
ことを特徴とするSRAM読み出し方法。
7. An SRAM read circuit comprising a four-transistor SRAM cell as a storage element unit connected to a digit line and a word line, and a sense amplifier for detecting a potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell. , An SRA capable of forming a cell with a minimum transistor size and realizing high speed and high sensitivity of the sense amplifier
An M read method, wherein the potential of the digit line of the four-transistor SRAM cell is kept close to a power supply potential during standby of the four-transistor cell, and the first potential is lowered from the power supply potential by a threshold potential of the transistor. Setting the input potential of the sense amplifier; connecting the digit line and a differential amplifier circuit input constituting the input terminal of the sense amplifier by capacitive coupling; and setting the word line when reading the four-transistor cell. Changing the potential of the SRAM from the first potential to the second potential.
【請求項8】 所定のタイミング信号でセンスアンプ入
力対をセル選択前に一時ショートさせて同じ電位に設定
し、前記4トランジスタセルの読み出し時に所定の電位
差が生じた際に前記差動増幅回路を活性化して当該デジ
ット線の電位を増幅する工程を有することを特徴とする
請求項7に記載のSRAM読み出し方法。
8. A sense amplifier input pair is temporarily short-circuited by a predetermined timing signal before cell selection and set to the same potential, and the differential amplifier circuit is activated when a predetermined potential difference occurs when reading the four-transistor cell. 8. The SRAM reading method according to claim 7, further comprising a step of activating and amplifying the potential of the digit line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019522862A (en) * 2016-05-24 2019-08-15 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッドSilicon Storage Technology, Inc. Asymmetric sense amplifier and related method for flash memory devices
JP2021508909A (en) * 2018-02-08 2021-03-11 マイクロン テクノロジー,インク. Self-referencing sensing scheme with bound capacitance

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JP2019522862A (en) * 2016-05-24 2019-08-15 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッドSilicon Storage Technology, Inc. Asymmetric sense amplifier and related method for flash memory devices
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