JP2551346B2 - Semiconductor memory device - Google Patents
Semiconductor memory deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリ回路に関
し、特にCMOSプロセスによって製造されるスタティ
ックRAMに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory circuit, and more particularly to a static RAM manufactured by a CMOS process.
【0002】[0002]
【従来の技術】ビット線を一定電圧に固定してビット線
に流れる電流をセンスする電流モードのセンスアンプを
用いたスタティック型メモリが考案されている。従来こ
の種の電流モードセンスアンプは、たとえば「1991
年4月、アイ・イー・イー・イー・ジャーナル・オブ・
ソリード・ステート・サーキット、第26巻、第4号」
(IEEE JOURNAL OF SOLID ST
ATE CIRCUITS,VOLUME 26,NU
MBER 4)に示されるように、高速センスとタイミ
ング設計の容易化を目的として用いられる。2. Description of the Related Art A static memory has been devised which uses a current mode sense amplifier for fixing a constant voltage on a bit line and sensing a current flowing through the bit line. Conventionally, this type of current mode sense amplifier is disclosed in, for example, "1991.
April, I EE Journal of the
Solead State Circuit, Volume 26, Issue 4 "
(IEEE JOURNAL OF SOLID ST
ATE CIRCUITS, VOLUME 26, NU
As shown in MBER 4), it is used for the purpose of high-speed sensing and facilitation of timing design.
【0003】図2は、従来の電流モードセンスアンプの
一例を示す回路図である。図2の電流源101、容量1
02、抵抗103はメモリセルの等価回路である。トラ
ンジスタM1−M4はCMOSのたすきがけラッチであ
る。トランジスタM5とM6は線形領域にバイアスさ
れ、ビット線をVREF にクランプしている。出力
VOUT+,VOUT-はVDDからVREF 間で振幅するのでV
REF は閾値電流より低い必要がある。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional current mode sense amplifier. The current source 101 and the capacitance 1 in FIG.
02 and the resistor 103 are equivalent circuits of the memory cell. Transistors M1-M4 are CMOS latches. Transistors M5 and M6 are biased in the linear region, clamping the bit line to V REF . The outputs V OUT + and V OUT- swing between VDD and V REF , so V
REF must be lower than the threshold current.
【0004】 このセンスアンプはプリチャージとセンス
信号の増幅の2つのフェーズで動作するメモリアクセス
を開始するときはトランジスタM9をオンにしセンスア
ンプに電流を供給する。トランジスタM7とM8はプリ
チャージ中オンとなっていて、ビット線と出力ノードを
等電位に保つ。プリチャージの終わりでトランジスタM
7とM8はオフとし、トランジスタM1−M4は高ゲイ
ンの正帰還増幅器として働く。トランジスタM1とM2
を流れる電流差によって出力ノードに電位差を生じ、ラ
ッチの正帰還によって高速に増幅される。[0004] This sense amplifier has precharge and sense
Memory access that operates in two phases of signal amplification
To start, turn on transistor M9
Supply current to the pump. Transistors M7 and M8 are pre
It is on during charging and the bit line and output node
Keep equipotential. Transistor M at the end of precharge
7 and M8 turned off, transistors M1-M4 high gay
It works as a positive feedback amplifier. Transistors M1 and M2
The difference in current flowing through the
It is amplified at high speed by the positive feedback of the switch.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この従来の電流モード
センスアンプは、ビット線電圧がVREF (GND〜1/
3VDA)と低いためメモリセルのノイズマージンが小
さい欠点があった。またプロセスのばらつきによるオフ
セット電圧によって誤動作する危険性があるため実用的
ではない。In this conventional current mode sense amplifier, the bit line voltage is V REF (GND˜1 /).
Since it is as low as 3 VDA), the noise margin of the memory cell is small. Further, there is a risk of malfunction due to offset voltage due to process variations, which is not practical.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】係る課題を解決するため
の手段の要旨は、PMOS(8)及びPMOS(9)か
らなるプリチャージ回路(20)とNMOS(1)、N
MOS(2)、NMOS(5)、NMOS(6)及びN
MOS(7)並びにPMOS(3)及びPMOS(4)
からなるセンスアンプ(22)と複数のメモリーセル
(10)からなるメモリーセルアレイ(21)と1個の
NORゲート(13)と2個のCMOSインバータ(1
1、12)から構成され、CMOSインバータ(11)
の入力はPMOS(4)及びNMOS(2)の共通ゲー
トに接続され、更にPMOS(3)及びNMOS(1)
の共通ドレインに接続され、CMOSインバータ(1
1)の出力は読み出しデータ線(15)に接続され、C
MOSインバータ(12)の入力はPMOS(3)及び
NMOS(1)の共通ゲートに接続され、更にPMOS
(4)及びNMOS(2)の共通ドレインに接続され、
CMOSインバータ(12)の出力は反転した読み出し
データ線(19)に接続され、PMOS(3)のソース
はビット線(17)に接続され、PMOS(4)のソー
スはビット線(18)に接続され、NMOS(1)及び
NMOS(2)の共通ソースはNMOS(5)のドレイ
ン接続され、NMOS(5)のソースは接地され、NM
OS(5)のゲートは読み出し制御信号線(16)に接
続され、NMOS(6)のドレインはCMOSインバー
タ(11)の入力に接続され、NMOS(7)のドレイ
ンはCMOSインバータ(12)の入力に接続され、N
MOS(6)及びNMOS(7)の共通ソースは接地さ
れ、PMOS(8)及びPMOS(9)の共通ソースは
電源に接続され、PMOS(8)及びPMOS(9)の
共通ゲートは書き込み制御信号線(14)に接続され、
メモリーセル(10)はPMOS(8)及びPMOS
(9)のドレインに接続され、PMOS(8)のドレイ
ンはPMOS(3)のソースに接続され、PMOS
(9)のドレインはPMOS(4)のソースに接続さ
れ、NORゲート(13)の出力はNMOS(6)及び
NMOS(7)の共通ゲートに接続され、NORゲート
(13)の2つの入力はそれぞれ書き込み制御信号線
(14)及び読み出し制御信号線(16)に接続された
ことを特徴とする半導体記憶装置に存する。The gist of the means for solving the problems is that the precharge circuit (20) composed of the PMOS (8) and the PMOS (9) and the NMOS (1), N.
MOS (2), NMOS (5), NMOS (6) and N
MOS (7) and PMOS (3) and PMOS (4)
Composed of a sense amplifier (22), a memory cell array (21) composed of a plurality of memory cells (10), one NOR gate (13) and two CMOS inverters (1
CMOS inverter (11)
Input is connected to the common gate of PMOS (4) and NMOS (2), and further, PMOS (3) and NMOS (1)
Connected to the common drain of the CMOS inverter (1
The output of 1) is connected to the read data line (15), and C
The input of the MOS inverter (12) is connected to the common gate of the PMOS (3) and the NMOS (1),
Connected to the common drain of (4) and NMOS (2),
The output of the CMOS inverter (12) is connected to the inverted read data line (19), the source of the PMOS (3) is connected to the bit line (17 ), and the source of the PMOS (4) is connected to the bit line (18 ) . The common source of the NMOS (1) and the NMOS (2) is connected to the drain of the NMOS (5), and the source of the NMOS (5) is grounded.
The gate of the OS (5) is connected to the read control signal line (16), the drain of the NMOS (6) is connected to the input of the CMOS inverter (11), and the drain of the NMOS (7) is the input of the CMOS inverter (12). Connected to N
The common sources of the MOS (6) and the NMOS (7) are grounded, the common sources of the PMOS (8) and the PMOS (9) are connected to a power source, and the common gates of the PMOS (8) and the PMOS (9) are write control signals. Connected to wire (14),
The memory cell (10) is a PMOS (8) and a PMOS
Connected to the drain of (9), the drain of PMOS (8) is connected to the source of PMOS (3),
The drain of (9) is connected to the source of PMOS (4), the output of NOR gate (13) is connected to the common gate of NMOS (6) and NMOS (7), and the two inputs of NOR gate (13) are The semiconductor memory device is characterized by being connected to a write control signal line (14) and a read control signal line (16), respectively.
【0007】[0007]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例のスタティック型メモリの
回路図である。図1においてスタティック型メモリは、
プリチャージ回路20、メモリセルアレイ21、センス
アンプ22、書き込み制御信号線14、読み出し制御信
号線16から構成される。The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a static type memory according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the static memory is
It comprises a precharge circuit 20, a memory cell array 21, a sense amplifier 22, a write control signal line 14, and a read control signal line 16.
【0008】プリチャージ回路20は、PMOS8,9
によってビット線、反転されたビット線を電源電圧まで
チャージする。PMOS8,9は書き込み制御信号線
(WriteEnable)14によって制御し、書き
込み動作終了後ビット線と反転されたビット線を電源電
圧に固定する。ノイズマージンはプリチャージ電圧に対
して図3のような関係があるので、これにより十分なノ
イズマージンが得られて、デコードが終了すると読み出
し制御信号線(ReadEnable)16をhigh
にしセンスを開始する。The precharge circuit 20 includes PMOSs 8 and 9
The bit line and the inverted bit line are charged up to the power supply voltage by. The PMOSs 8 and 9 are controlled by a write control signal line (WriteEnable) 14 and fix the bit line and the inverted bit line to the power supply voltage after the write operation is completed. Since the noise margin has a relationship with the precharge voltage as shown in FIG. 3, a sufficient noise margin is obtained by this, and when the decoding is completed, the read control signal line (ReadEnable) 16 is set high.
And start the sense.
【0009】センス開始前はNORゲート13によりN
MOS6,7がオンしておりセンスアンプの出力はlo
wレベルに引っぱられている。これによってPMOS
3,4およびNMOS1,2のLやVt がばらついたと
きの誤動作を防ぐことができる。Before the start of sensing, the NOR gate 13 causes N
The MOS6, 7 are on and the output of the sense amplifier is lo
It has been pulled to the w level. This makes the PMOS
It is possible to prevent malfunction when L and V t of 3, 4 and NMOSs 1, 2 vary.
【0010】NMOS5がオンし、NMOS6,7がオ
フになるとビット線17、反転されたビット線18の電
流差によってセンスアンプの出力に電位差が生じ、この
電位差を正帰還で高速に増幅する。When the NMOS 5 is turned on and the NMOSs 6 and 7 are turned off, a potential difference occurs in the output of the sense amplifier due to the current difference between the bit line 17 and the inverted bit line 18, and this potential difference is amplified at high speed by positive feedback.
【0011】[0011]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ビット線
と反転されたビット線を電源電圧にプリチャージするこ
とにより、高いノイズマージンを得られる。またセンス
開始前にセンスアンプの出力をグランドレベルにしてお
くことにより、プロセスばらつきによる誤動作を防ぐこ
とができる。As described above, according to the present invention, a high noise margin can be obtained by precharging the bit line and the inverted bit line to the power supply voltage. Further, by setting the output of the sense amplifier to the ground level before the start of sensing, it is possible to prevent malfunction due to process variations.
【図1】本発明の実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】従来の電流モードセンスアンプである。FIG. 2 is a conventional current mode sense amplifier.
【図3】ノイズマージンのプリチャージ電圧依存性(電
源電圧3.3Vのとき)を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a precharge voltage dependency of a noise margin (at a power supply voltage of 3.3V).
1,2,5,6,7 NMOSFET 3,4,8,9 PMOSFET 10 メモリセル 11,12 インバータ 13 NORゲート 14 書き込み制御信号線 15 読み出しデータ線 16 読み出し制御信号線 17 ビット線 18 反転されたビット線 19 反転された読み出しデータ線 20 プリチャージ回路 21 メモリセルアレイ 22 センスアンプ 101 電流源 102 容量 103 抵抗 104 ビット線 105 反転されたビット線 M1,M2,M5,M6 NMOSFET M3,M4,M9 PMOSFET 1, 2, 5, 6, 7 NMOSFET 3, 4, 8, 8, 9 PMOSFET 10 Memory cell 11, 12 Inverter 13 NOR gate 14 Write control signal line 15 Read data line 16 Read control signal line 17 Bit line 18 Inverted bit Line 19 Inverted read data line 20 Precharge circuit 21 Memory cell array 22 Sense amplifier 101 Current source 102 Capacitance 103 Resistance 104 Bit line 105 Inverted bit line M1, M2, M5, M6 NMOSFET M3, M4, M9 PMOSFET
Claims (2)
なるプリチャージ回路(20)と、NMOS(1),N
MOS(2),NMOS(5),NMOS(6)及びN
MOS(7)並びにPMOS(3)及びPMOS(4)
からなるセンスアンプ(22)と、複数のメモリーセル
(10)からなるメモリーセルアレイ(21)と、1個
のNORゲート(13)と、2個のCMOSインバータ
(11,12)とから構成され、 CMOSインバータ(11)の入力はPMOS(4)及
びNMOS(2)の共通ゲートに接続され、更にPMO
S(3)及びNMOS(1)の共通ドレインに接続さ
れ、 CMOSインバータ(11)の出力は読み出しデータ線
(15)に接続され、 CMOSインバータ(12)の入力はPMOS(3)及
びNMOS(1)の共通ゲートに接続され、更にPMO
S(4)及びNMOS(2)の共通ドレインに接続さ
れ、 CMOSインバータ(12)の出力は反転した読み出し
データ線(19)に接続され、 PMOS(3)のソースはビット線(17)に接続さ
れ、 PMOS(4)のソースはビット線(18)に接続さ
れ、 NMOS(1)及びNMOS(2)の共通ソースはNM
OS(5)のドレイン接続され、 NMOS(5)のソースは接地され、 NMOS(5)のゲートは読み出し制御信号線(16)
に接続され、 NMOS(6)のドレインはCMOSインバータ(1
1)の入力に接続され、 NMOS(7)のドレインはCMOSインバータ(1
2)の入力に接続され、 NMOS(6)及びNMOS(7)の共通ソースは接地
され、 PMOS(8)及びPMOS(9)の共通ソースは電源
に接続され、 PMOS(8)及びPMOS(9)の共通ゲートは書き
込み制御信号線(14)に接続され、 メモリーセル(10)はPMOS(8)及びPMOS
(9)のドレインに接続され、 PMOS(8)のドレインはPMOS(3)のソースに
接続され、 PMOS(9)のドレインはPMOS(4)のソースに
接続され、 NORゲート(13)の出力はNMOS(6)及びNM
OS(7)の共通ゲートに接続され、 NORゲート(13)の2つの入力はそれぞれ書き込み
制御信号線(14)及び読み出し制御信号線(16)に
接続されていることを特徴とする半導体記憶装置。1. A precharge circuit (20) comprising a PMOS (8) and a PMOS (9), and NMOS (1), N.
MOS (2), NMOS (5), NMOS (6) and N
MOS (7) and PMOS (3) and PMOS (4)
And a memory cell array (21) including a plurality of memory cells (10), one NOR gate (13), and two CMOS inverters (11, 12), The input of the CMOS inverter (11) is connected to the common gate of the PMOS (4) and the NMOS (2), and the PMO
It is connected to the common drain of S (3) and NMOS (1), the output of the CMOS inverter (11) is connected to the read data line (15), and the input of the CMOS inverter (12) is PMOS (3) and NMOS (1). ) Connected to the common gate of
Connected to the common drain of S (4) and NMOS (2), the output of CMOS inverter (12) is connected to the inverted read data line (19), and the source of PMOS (3) is connected to the bit line (17). The source of the PMOS (4) is connected to the bit line (18), and the common source of the NMOS (1) and the NMOS (2) is NM.
The drain of OS (5) is connected, the source of NMOS (5) is grounded, and the gate of NMOS (5) is a read control signal line (16)
The drain of the NMOS (6) is connected to the CMOS inverter (1
1), the drain of the NMOS (7) is connected to the CMOS inverter (1)
Connected to the input of 2), the common sources of NMOS (6) and NMOS (7) are grounded, the common sources of PMOS (8) and PMOS (9) are connected to the power supply, and PMOS (8) and PMOS (9) ) Is connected to the write control signal line (14), and the memory cell (10) is connected to the PMOS (8) and the PMOS (8).
Connected to the drain of (9), the drain of PMOS (8) is connected to the source of PMOS (3), the drain of PMOS (9) is connected to the source of PMOS (4), and the output of NOR gate (13) Is NMOS (6) and NM
A semiconductor memory device characterized in that it is connected to a common gate of an OS (7), and two inputs of a NOR gate (13) are connected to a write control signal line (14) and a read control signal line (16), respectively. .
よりNMOS(6)及びNMOS(7)がオンになり、
読み出しデータ線(15)および反転読み出しデータ線
(19)は低レベルにしておくことを特徴とする請求項
1に記載の半導体記憶装置。2. Before the start of sensing, the NOR gate (13) turns on the NMOS (6) and the NMOS (7),
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the read data line (15) and the inverted read data line (19) are kept at a low level.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5200874A JP2551346B2 (en) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5200874A JP2551346B2 (en) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | Semiconductor memory device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0773680A JPH0773680A (en) | 1995-03-17 |
JP2551346B2 true JP2551346B2 (en) | 1996-11-06 |
Family
ID=16431677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5200874A Expired - Lifetime JP2551346B2 (en) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | Semiconductor memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2551346B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3813400B2 (en) | 1999-11-29 | 2006-08-23 | 富士通株式会社 | Semiconductor memory device |
-
1993
- 1993-08-12 JP JP5200874A patent/JP2551346B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0773680A (en) | 1995-03-17 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960702 |