JP2580222B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JP2580222B2
JP2580222B2 JP62336000A JP33600087A JP2580222B2 JP 2580222 B2 JP2580222 B2 JP 2580222B2 JP 62336000 A JP62336000 A JP 62336000A JP 33600087 A JP33600087 A JP 33600087A JP 2580222 B2 JP2580222 B2 JP 2580222B2
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refresh
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capacitor
channel
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昌次 久保埜
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例
えば、リフレッシュタイマー回路を内蔵する疑似スタテ
ィック型RAM(PSRAM:Pse−udo Static Random Access M
emory)等に利用して特に有効な技術に関するものであ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, for example, a pseudo-static type random access memory (PSRAM) having a built-in refresh timer circuit.
emory), etc., which are particularly effective technologies.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ダイナミック型メモリセルからなるメモリアレイを有
し、通常のスタティック型RAMとコンパチブルな入出力
条件を有する疑似スタティック型RAMが、例えば、1987
年3月、(株)日立製作所発行の『日立ICメモリデータ
ブック』第229頁〜第234頁に記載されている。
A pseudo-static RAM having a memory array of dynamic memory cells and having input / output conditions compatible with a normal static RAM is disclosed in, for example, 1987.
March 1989, "Hitachi IC Memory Data Book" published by Hitachi, Ltd., pp. 229-234.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記に記載されるような疑似スタティック型RAMにお
いて、メモリアレイを構成するダイナミック型メモリセ
ルは、所定の情報保持時間を有し、この情報保持時間以
内において記憶データのリフレッシュ動作を必要とす
る。したがって、疑似スタティック型RAMには、上記メ
モリセルの情報保持時間の最小値を補償する周期で自律
的にリフレッシュ動作を実行するセルフリフレッシュモ
ードが用意され、そのためのリフレッシュ制御回路が設
けられる。リフレッシュ制御回路は、上記所定の周期リ
フレッシュ動作の起動信号を形成するリフレッシュタイ
マー回路を含む。
In the pseudo static RAM as described above, the dynamic memory cells constituting the memory array have a predetermined information holding time, and require a refresh operation of the stored data within the information holding time. Therefore, the pseudo-static RAM is provided with a self-refresh mode in which a refresh operation is autonomously executed at a cycle for compensating the minimum value of the information holding time of the memory cell, and a refresh control circuit for the self-refresh mode is provided. The refresh control circuit includes a refresh timer circuit that forms a start signal for the predetermined periodic refresh operation.

第5図には、この発明に先立って本願発明者等が開発
したリフレッシュ制御回路のリフレッシュタイマー回路
RTMの回路図が示されている。同図において、リフレッ
シュタイマー回路RTMは、PチャンネルMOSFETQ15及びN
チャンネルMOSFETQ35からなるインバータ回路N6とイン
バータ回路N7及びN8とからなるリングオシレータを基本
構成とする。インバータ回路N6を構成するMOSFETQ35と
回路の接地電位との間には、NチャンネルMOSFETQ34が
設けられる。このMOSFETQ34は、そのゲートにPチャン
ネルMOSFETQ12〜Q14及びNチャンネルMOSFETQ32〜Q33か
らなる分圧回路によって形成される所定の電圧が供給さ
れることで、定電流源回路として機能する。インバータ
回路N8の出力信号がロウレベルとされるとき、キャパシ
タC3は、PチャンネルMOSFETQ15を介してチャージされ
る。このキャパシタC3のチャージ電荷は、インバータ回
路N8の出力信号がハイレベルとされるとき、MOSFETQ34
を介して徐々にディスチャージされる。これにより、リ
フレッシュタイマー回路RTMから出力される起動タイミ
ング信号φtmの周期すなわちセルフリフレッシュモード
におけるリフレッシュ動作の周期は、ほぼMOSFETQ34を
介したディスチャージ電流、言い換えるとMOSFETQ34の
ゲート電圧に従って決定されるものとなる。
FIG. 5 shows a refresh timer circuit of a refresh control circuit developed by the present inventors prior to the present invention.
A circuit diagram of the RTM is shown. In the figure, a refresh timer circuit RTM comprises a P-channel MOSFET Q15 and an N-channel MOSFET Q15.
The basic configuration is a ring oscillator including an inverter circuit N6 including a channel MOSFET Q35 and inverter circuits N7 and N8. An N-channel MOSFET Q34 is provided between the MOSFET Q35 forming the inverter circuit N6 and the ground potential of the circuit. The MOSFET Q34 functions as a constant current source circuit when a predetermined voltage formed by a voltage dividing circuit including P-channel MOSFETs Q12 to Q14 and N-channel MOSFETs Q32 to Q33 is supplied to the gate. When the output signal of inverter circuit N8 is at a low level, capacitor C3 is charged via P-channel MOSFET Q15. When the output signal of the inverter circuit N8 is at a high level, the charge of the capacitor C3 is
Is gradually discharged via. Thus, the cycle of the activation timing signal φtm output from the refresh timer circuit RTM, that is, the cycle of the refresh operation in the self-refresh mode is determined substantially according to the discharge current via the MOSFET Q34, in other words, the gate voltage of the MOSFET Q34.

ところで、周知のように、メモリアレイを構成するダ
イナミック型メモリセルの情報保持時間は、回路の電源
電圧や周辺温度に従って変化を呈する。同様に、上記リ
フレッシュタイマー回路RTMから出力される起動タイミ
ング信号φtmの周期は、タイマー回路を構成するMOSFET
のプロセスバラツキや回路の電源電圧及び周辺温度等に
従って変化する。このため、リフレッシュタイマー回路
RTMを構成する各回路素子は、上記タイミング信号φtm
の周期が、ダイナミック型メモリセルの情報保持時間及
びタイミング信号φtmの周期が最も不利な方向にバラツ
キを呈した場合でも誤動作することのないような充分短
い周期となるように、それぞれの定数が設計される。こ
のことは、通常の電源電圧及び周辺温度において、擬似
スタティック型RAMのリフレッシュ動作が必要以上に短
い周期で行われる結果となり、擬似スタティック型RAM
の待機時における消費電力を増大させる原因となる。
By the way, as is well known, the information retention time of the dynamic memory cells forming the memory array changes according to the power supply voltage of the circuit and the ambient temperature. Similarly, the cycle of the start timing signal φtm output from the refresh timer circuit RTM is the same as that of the MOSFET constituting the timer circuit.
In accordance with the process variation, the power supply voltage of the circuit, the ambient temperature, and the like. Therefore, the refresh timer circuit
Each circuit element constituting the RTM receives the timing signal φtm
The constants are designed so that the period of the information memory cell of the dynamic memory cell and the period of the timing signal φtm vary in the most unfavorable direction so that malfunction does not occur. Is done. This results in that the refresh operation of the pseudo-static RAM is performed at an unnecessarily short cycle at a normal power supply voltage and an ambient temperature, and the pseudo-static RAM is refreshed.
Causes an increase in power consumption during standby.

この発明の目的は、回路の電源電圧や回路素子のプロ
セスバラツキ及び周辺温度等による周期変動を抑制した
タイマー回路を提供することにある。この発明の他の目
的は、タイマー回路を含む擬似スタティック型RAM等の
低消費電力化を図ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a timer circuit that suppresses periodic fluctuations due to a power supply voltage of a circuit, a process variation of a circuit element, an ambient temperature, and the like. Another object of the present invention is to reduce the power consumption of a pseudo static RAM or the like including a timer circuit.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴
は、この明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、
タイマー回路の発振周期を決定するキャパシタのチャー
ジ電流又はディスチャージ電流を、抵抗手段の両端に所
定の電圧を印加することによって形成し、この電流を電
流ミラー回路を介して伝達することによって上記キャパ
シタをチャージ又はディスチャージするとともに、上記
キャパシタのレベル振幅が、上記抵抗手段の両端に与え
られる電圧に対してほぼ固定的な比率関係を持つように
設計するものである。
The outline of a typical invention disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is,
A charge current or a discharge current of a capacitor that determines the oscillation cycle of the timer circuit is formed by applying a predetermined voltage to both ends of the resistance means, and the current is transmitted through a current mirror circuit to charge the capacitor. Alternatively, discharge is performed, and the level amplitude of the capacitor is designed to have a substantially fixed ratio relation to the voltage applied to both ends of the resistance means.

〔作 用〕(Operation)

上記した手段によれば、上記キャパシタのチャージ又
はディスチャージに要する時間すなわちタイマー回路の
発振周期を、ほぼ上記抵抗手段の抵抗値と上記キャパシ
タの静電容量値の関数とし、回路の電源電圧及び周辺温
度等の変化や回路素子のプロセスバラツキによる影響を
抑えることができる。その結果、擬似スタティック型RA
M等のリフレッシュ周期を短縮し、その低消費電力化を
図ることができる。
According to the above-described means, the time required for charging or discharging the capacitor, that is, the oscillation cycle of the timer circuit, is substantially a function of the resistance value of the resistance means and the capacitance value of the capacitor, and the power supply voltage and the ambient temperature of the circuit And the influence of process variations of circuit elements can be suppressed. As a result, pseudo-static RA
The refresh cycle such as M can be shortened, and the power consumption can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

第4図には、この発明が適用された擬似スタティック
型RAM(PSRAM)の一実施例の回路ブロック図が示されて
いる。同図の各ブロックを構成する回路素子は、従来の
CMOS(相補型MOS)製造技術によって、単結晶シリコン
のような1個の半導体基板上に形成される。以下の図に
おいて、チャンネル(バックゲート)部に矢印が付加さ
れるMOSFETはPチャンネル型であり、矢印の付加されな
いNチャンネルMOSFETと区別して表示される。
FIG. 4 shows a circuit block diagram of an embodiment of a pseudo static RAM (PSRAM) to which the present invention is applied. The circuit elements that make up each block in FIG.
It is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by CMOS (complementary MOS) manufacturing technology. In the following figures, MOSFETs with an arrow added to the channel (back gate) portion are of the P-channel type, and are distinguished from N-channel MOSFETs without the arrow.

この実施例の擬似スタティック型RAMは、そのメモリ
アレイがいわゆる1素子型のダイナミック型メモリセル
によって構成されることで、回路の高集積化と低消費電
力化が図られる。また、Xアドレス信号AX0〜AXi及びY
アドレス信号AY0〜AYjがそれぞれ別個の外部端子を介し
て入力され、制御信号としてチップイネーブル信号▲
▼,ライトイネーブル信号▲▼及び出力イネーブ
ル信号▲▼が設けられることで、通常のスタティッ
ク型RAMとコンパチブルな入出力インタフェース条件を
持つ。擬似スタティック型RAMは、さらにリフレッシュ
制御回路RFCを内蔵し、ダイナミック型メモリセル特有
のリフレッシュ動作を自律的に実行する機能を持つ。こ
れにより、この実施例の擬似スタティック型RAMは、そ
のアクセスタイムが問題とならない限りにおいて、比較
的高価なバイポーラ型RAMやCMOSスタティック型RAMと置
き換えて使用することができるものである。
In the pseudo-static RAM of this embodiment, the memory array is composed of so-called one-element type dynamic memory cells, so that high integration and low power consumption of the circuit are achieved. Further, X address signals AX0 to AXi and Y
Address signals AY0 to AYj are input via separate external terminals, respectively, and a chip enable signal
By providing ▼, write enable signal ▲ ▼, and output enable signal ▲ ▼, input / output interface conditions compatible with ordinary static RAMs are provided. The pseudo-static RAM further includes a refresh control circuit RFC, and has a function of autonomously executing a refresh operation unique to a dynamic memory cell. As a result, the pseudo-static RAM of this embodiment can be used in place of the relatively expensive bipolar RAM or CMOS static RAM as long as the access time does not matter.

この実施例の擬似スタティック型RAMにおいて、リフ
レッシュ制御回路RFCは、後述するように、リフレッシ
ュアドレスカウンタRCTR及びリフレッシュタイマー回路
RTMを含む。リフレッシュ制御回路RFCには、外部端子▲
▼を介してリフレッシュ制御信号▲▼
が供給される。このリフレッシュ制御信号▲▼
が所定の周期で繰り返しハイレベルからロウレベルに変
化されるとき、擬似スタティック型RAMはオートリフレ
ッシュサイクルとされる。このオートリフレッシュサイ
クルにおいて、リフレッシュ制御回路RFCは、リフレッ
シュ制御信号▲▼に従って上記リフレッシュア
ドレスカウンタRCTRを一つずつ進歩し、1ワード線ごと
のリフレッシュ動作を実行する。一方、リフレッシュ制
御信号▲▼が所定の期間以上継続してロウレベ
ルとされるとき、擬似スタティック型RAMはセルフリフ
レッシュサイクルとされる。このセルフリフレッシュサ
イクルにおいて、リフレッシュ制御回路RFCは、リフレ
ッシュタイマー回路RTMから供給される起動用のタイミ
ング信号に従って、すべてのワード線に関する一連のリ
フレッシュ動作を周期的に実行する。
In the pseudo-static RAM of this embodiment, the refresh control circuit RFC includes a refresh address counter RCTR and a refresh timer circuit as described later.
Including RTM. The refresh control circuit RFC has an external terminal ▲
Refresh control signal ▲ ▼ via ▼
Is supplied. This refresh control signal ▲ ▼
Is repeatedly changed from a high level to a low level in a predetermined cycle, the pseudo-static RAM is set to an auto-refresh cycle. In this auto-refresh cycle, the refresh control circuit RFC advances the refresh address counter RCTR one by one according to the refresh control signal ▲, and executes a refresh operation for each word line. On the other hand, when the refresh control signal ▼ is continuously at the low level for a predetermined period or longer, the pseudo static RAM is in a self-refresh cycle. In this self-refresh cycle, the refresh control circuit RFC periodically executes a series of refresh operations on all the word lines according to a start timing signal supplied from the refresh timer circuit RTM.

第4図において、メモリアレイM−ARYは、特に制限
されないが、2交点(折り返しビット線)方式とされ、
同図の水平方向に配置されるn+1組の相補データ線D0
・▲▼〜Dn・▲▼と、垂直方向に配置されるm
+1本のワード線W0〜Wm及びこれらの相補データ線とワ
ーク線の交点に格子状に配置される(n+1)×(m+
1)個のメモリセルとを含む。
In FIG. 4, although not particularly limited, the memory array M-ARY is a two-intersection (returned bit line) system,
The (n + 1) sets of complementary data lines D0 arranged in the horizontal direction in FIG.
・ ▲ ▼ ~ Dn ・ ▲ ▼ and m arranged vertically
(N + 1) × (m +) arranged in a grid at the intersections of +1 word lines W0 to Wm and their complementary data lines and work lines
1) memory cells.

メモリアレイM−ARYの各メモリセルは、いわゆる1
素子型のダイナミック型のメモリセルとされ、それぞれ
情報蓄積用キャパシタCs及びアドレス選択用MOSFETQmに
より構成される。メモリアレイM−ARYの同一の列に配
置されるm+1個のメモリセルのアドレス選択用MOSFET
Qmのドレインは、対応する相補データ線D0・▲▼〜
Dn・▲▼の非反転信号線又は反転信号線に所定の規
則性をもって交互に結合される。また、メモリアレイM
−ARYの同一の行に配置されるn+1個のメモリセルの
アドレス選択用MOSFETQmのゲートは、対応するワード線
W0〜Wmにそれぞれ共通結合される。各メモリセルの情報
蓄積用キャパシタCsの他方の電極すなわちセルプレート
には、所定のセルプレート電圧が共通に供給される。
Each memory cell of the memory array M-ARY has a so-called 1
It is an element type dynamic memory cell, and is composed of an information storage capacitor Cs and an address selection MOSFET Qm. Address selection MOSFETs of m + 1 memory cells arranged in the same column of memory array M-ARY
The drain of Qm is connected to the corresponding complementary data line D0
It is alternately coupled to the non-inverting signal line or the inverting signal line of Dn • ▲ with a predetermined regularity. Further, the memory array M
The gate of the address selection MOSFET Qm of the (n + 1) memory cells arranged in the same row of -ARY is connected to the corresponding word line
Commonly coupled to W0 to Wm, respectively. A predetermined cell plate voltage is commonly supplied to the other electrode of the information storage capacitor Cs of each memory cell, that is, the cell plate.

メモリアレイM−ARYを構成するワード線W0〜Wmは、
ロウアドレスデコーダRDCRに結合され、択一的に選択状
態とされる。
Word lines W0 to Wm constituting the memory array M-ARY are:
It is coupled to the row address decoder RDCR, and is alternatively selected.

ロウアドレスデコーダRDCRには、後述するロウアドレ
スバッファRADBからi+1ビットの相補内部アドレス信
x0〜xi(ここで、例えば非反転内部アドレス信号
ax0と反転内部アドレス信号▲▼をあわせて相補
内部アドレス信号x0のように表す。以下同じ)が供給
され、またタイミング発生回路TGからタイミング信号φ
xが供給される。タイミング信号φxは、通常ロウレベ
ルとされ、擬似スタティック型RAMが通常の動作モード
又はリフレッシュモードで選択状態とされるとき所定の
タイミングでハイレベルとされる。
The row address decoder RDCR receives, from a row address buffer RADB to be described later, i + 1-bit complementary internal address signals a x0 to a xi (here, for example, a non-inverted internal address signal).
ax0 and the inverted internal address signal ▼ are combined and represented as a complementary internal address signal ax0. The same applies hereinafter), and the timing signal φ is supplied from the timing generation circuit TG.
x is supplied. The timing signal φx is normally set to a low level, and is set to a high level at a predetermined timing when the pseudo static RAM is selected in a normal operation mode or a refresh mode.

ロウアドレスデコーダRDCRは、上記タイミング信号φ
xがハイレベルとされることで、選択的に動作状態とさ
れる。この動作状態において、ロウアドレスデコーダRD
CRは、上記相補内部アドレス信号x0〜xiをデコード
し、対応する1本のワード線を択一的にハイレベルの選
択状態とする。
The row address decoder RDCR outputs the timing signal φ
When x is set to a high level, it is selectively activated. In this operation state, the row address decoder RD
CR decodes the complementary internal address signals a x0~ a xi, the corresponding one word line to a selected state of alternatively high level.

ロウアドレスバッファRADBは、アドレスマルチプレク
サAMXから伝達されるロウアドレス信号を受け、保持す
る。また、これらのロウアドレス信号をもとに、上記相
補内部アドレス信号x0〜xiを形成する。
The row address buffer RADB receives and holds a row address signal transmitted from the address multiplexer AMX. The complementary internal address signals a x0 to a xi are formed based on these row address signals.

アドレスマルチプレクサAMXの一方の入力端子には、
外部端子AX0〜AXiを介して入力されるi+1ビットのX
アドレス信号AX0〜AXiが供給される。また、アドレスマ
ルチプレクサAMXの他方の入力端子には、特に制限され
ないが、後述するリフレッシュ制御回路RFCからi+1
ビットのリフレッシュアドレス信号rx0〜rxiが供給され
る。アドレスマルチプレクサAMXには、さらにタイミン
グ発生回路TGから、タイミング信号φrefが供給され
る。タイミング信号φrefは、擬似スタティック型RAMが
通常の書き込み又は読み出し動作モードとされるときロ
ウレベルとされ、オートリフレッシュ又はセルフリフレ
ッシュモードとされるときハイレベルとされる。
To one input terminal of the address multiplexer AMX,
I + 1-bit X input through external terminals AX0 to AXi
Address signals AX0 to AXi are supplied. The other input terminal of the address multiplexer AMX is not particularly limited, but a refresh control circuit RFC (described later) outputs i + 1
Bit refresh address signals rx0 to rxi are supplied. The address multiplexer AMX is further supplied with a timing signal φref from the timing generation circuit TG. The timing signal φref is at a low level when the pseudo-static RAM is in a normal write or read operation mode, and is at a high level when the auto-refresh or self-refresh mode is set.

アドレスマルチプレクサAMXは、上記タイミング信号
φrefがロウレベルとされる通常のメモリアクセスにお
いて、外部端子A0〜Aiを介して供給されるXアドレス信
号AX0〜AXiを選択し、ロウアドレス信号として上記ロウ
アドレスバッファRADBに伝達する。また、タイミング信
号φrefがハイレベルとされる各リフレッシュモードに
おいて、リフレッシュ制御回路RFCから供給されるリフ
レッシュアドレス回路rx0〜rxiを選択し、ロウアドレス
信号として上記ロウアドレスバッファRADBに伝達する。
The address multiplexer AMX selects the X address signals AX0 to AXi supplied via the external terminals A0 to Ai in a normal memory access in which the timing signal φref is at a low level, and selects the row address buffer RADB as a row address signal. To communicate. In each refresh mode in which the timing signal φref is at a high level, the refresh address circuits rx0 to rxi supplied from the refresh control circuit RFC are selected and transmitted to the row address buffer RADB as row address signals.

一方、メモリアレイM−ARYを構成する相補データ線D
0・▲▼〜Dn・▲▼は、その一方において、セ
ンスアンプSAの対応する単位増幅回路USAに結合され
る。
On the other hand, the complementary data lines D constituting the memory array M-ARY
On the other hand, 0 • ▲ ▼ to Dn • ▲ ▼ are coupled to the corresponding unit amplifier circuit USA of the sense amplifier SA.

センスアンプSAは、n+1個の単位増幅回路USAによ
り構成される。センスアンプSAの各単位増幅回路USA
は、第4図に例示的に示されるように、PチャンネルMO
SFETQ10,Q11及びNチャンネルMOSFETQ30,Q31からなるCM
OSラッチ回路を基本構成とする。これらのラッチ回路の
入出力ノードは、対応する相補データ線D0・▲▼〜
Dn・▲▼の非反転信号線及び反転信号線にそれぞれ
結合される。また、上記センスアンプSAの単位回路に
は、特に制限されないが、Pチャンネル型の駆動MOSFET
Q9を介して回路の電源電圧Vccが供給され、Nチャンネ
ル型の駆動MOSFETQ29を介して回路の接地電位が供給さ
れる。
The sense amplifier SA includes n + 1 unit amplifier circuits USA. Each unit amplifier circuit of sense amplifier SA USA
Is a P-channel MO, as exemplarily shown in FIG.
CM consisting of SFET Q10, Q11 and N-channel MOSFET Q30, Q31
An OS latch circuit has a basic configuration. The input / output nodes of these latch circuits are connected to the corresponding complementary data lines D0.
It is coupled to the non-inverting signal line and the inverting signal line of Dn. The unit circuit of the sense amplifier SA is not particularly limited, but may be a P-channel type drive MOSFET.
The power supply voltage Vcc of the circuit is supplied via Q9, and the ground potential of the circuit is supplied via an N-channel drive MOSFET Q29.

駆動MOSFETQ29のゲートには、タイミング発生回路TG
から、タイミング信号φpaが供給される。また、駆動MO
SFETQ9のゲートには、上記タイミング信号φpaのインバ
ータ回路N5による反転信号が供給される。タイミング信
号φpaは、通常ロウレベルとされ、この擬似スタティッ
ク型RAMが選択状態とされ選択されたワード線に結合さ
れるメモリセルから出力される微小読み出し信号が対応
する相補データ線に確立される時点で、ハイレベルとさ
れる。タイミング信号φpaがハイレベルとされること
で、上記駆動MOSFETQ9及びQ29はともにオン状態とな
り、センスアンプSAのn+1個の単位増幅回路USAを一
斉に動作状態とする。
The gate of the drive MOSFET Q29 has a timing generator TG
Supplies a timing signal φpa. Also, drive MO
The gate of the SFET Q9 is supplied with an inverted signal of the timing signal φpa by the inverter circuit N5. The timing signal φpa is normally set to the low level, and when the pseudo static RAM is set to the selected state and the minute read signal output from the memory cell coupled to the selected word line is established to the corresponding complementary data line. , High level. When the timing signal φpa is set to the high level, the drive MOSFETs Q9 and Q29 are both turned on, and the (n + 1) unit amplifier circuits USA of the sense amplifier SA are simultaneously operated.

センスアンプSAの各単位増幅回路USAは、その動作状
態において、選択されたワード線に結合されるn+1個
のメモリセルから対応する相補データ線D0・▲▼〜
Dn・▲▼を介して出力される微小読み出し信号をそ
れぞれ増幅し、ハイレベル又はロウレベルの2値読み出
し信号とする。これらの2値読み出し信号は、擬似スタ
ティック型RAMが読み出しモード又は各リフレッシュサ
イクルとされるとき、対応するメモリセルに再書き込み
され、記憶データのリフレッシュ動作が行われる。言い
換えると、ワード線W0〜Wmを択一的にハイレベルの選択
状態とし、センスアンプSAの単位増幅回路USAを一斉に
動作状態とすることで、ダイナミック型メモリセルのリ
フレッシュ動作を実現することができる。
In the operation state, each unit amplifier circuit USA of the sense amplifier SA operates from the (n + 1) memory cells coupled to the selected word line to the corresponding complementary data line D0.
The small readout signal output via Dn • ▲ ▼ is amplified respectively to be a high level or low level binary readout signal. These binary read signals are rewritten to the corresponding memory cells when the pseudo-static RAM is set to the read mode or each refresh cycle, and the stored data is refreshed. In other words, the refresh operation of the dynamic memory cell can be realized by alternately setting the word lines W0 to Wm to the high-level selected state and simultaneously operating the unit amplifier circuits USA of the sense amplifier SA. it can.

メモリアレイM−ARYを構成する相補データ線D0・▲
▼〜Dn・▲▼は、その他方において、カラムス
イッチCSWの対応するスイッチMOSFETに結合される。カ
ラムスイッチCSWは、相補データ線D0・▲▼〜Dn・
▲▼に対応して設けられるn+1対のスイッチMOSF
ETQ36・Q37〜Q38〜Q39により構成される。これらのスイ
ッチMOSFETの一方は対応する相補データ線にそれぞれ結
合され、その他方は相補共通データ線の非反転信号線CD
及び反転信号線▲▼にそれぞれ共通接続される。各
対のスイッチMOSFETのゲートはそれぞれ共通接続され、
カラムアドレスデコーダCDCRから対応するデータ線選択
信号Y0〜Ynがそれぞれ供給される。これにより、カラム
スイッチCSWを構成する各対のスイッチMOSFETは、対応
する上記データ線選択信号Y0〜Ynが択一的にハイレベル
とされることでオン状態となり、指定される一組の相補
データ線と共通相補データ線CD・▲▼を選択的に接
続する。
Complementary data lines D0 and ▲ constituting the memory array M-ARY
▼ to Dn • ▲ ▼ are coupled on the other side to the corresponding switch MOSFETs of the column switch CSW. The column switch CSW is connected to the complementary data lines D0
N + 1 pairs of switch MOSFs provided corresponding to ▲ ▼
It is composed of ETQ36 and Q37 to Q38 to Q39. One of these switch MOSFETs is coupled to a corresponding complementary data line, and the other is a non-inverted signal line CD of a complementary common data line.
And the inverted signal line ▲ ▼. The gates of each pair of switch MOSFETs are connected in common,
The corresponding data line selection signals Y0 to Yn are supplied from the column address decoder CDCR. As a result, each pair of switch MOSFETs constituting the column switch CSW is turned on when the corresponding data line selection signal Y0 to Yn is alternatively set to a high level, and a set of designated complementary data Line and the common complementary data line CD • ▲ ▼ are selectively connected.

カラムアドレスデコーダCDCRには、後述するカラムア
ドレスバッファCADBからj+1ビットの相補内部アドレ
ス信号y0〜yjが供給され、またタイミング発生回路
TGからタイミング信号φyが供給される。タイミング信
号φyは、通常ロウレベルとされ、擬似スタティック型
RAMが選択状態とされ上記センスアンプSAによる増幅動
作が終了する時点で、ハイレベルとされる。
The column address decoder CDCR is supplied with complementary internal address signals a y0 to a yj of j + 1 bits from a column address buffer CADB described later.
The timing signal φy is supplied from the TG. The timing signal φy is normally at a low level,
When the RAM is set to the selected state and the amplification operation by the sense amplifier SA ends, the level is set to the high level.

カラムアドレスデコーダCDCRは、上記タイミング信号
φyがハイレベルとされることで、選択的に動作状態と
される。この動作状態において、カラムアドレスデコー
ダCDCRは、上記相補内部アドレス信号y0〜yjをデコ
ードし、対応する上記データ線選択信号Y0〜Ynを択一的
にハイレベルとする。
The column address decoder CDCR is selectively turned on when the timing signal φy is set to a high level. In this operating state, the column address decoder CDCR decodes the complementary internal address signals a y0 to a yj and selectively sets the corresponding data line selection signals Y 0 to Yn to a high level.

カラムアドレスバッファCADBは、外部端子AY0〜AYjを
介して供給されるj+1ビットのYアドレス信号AY0〜A
Yjを取り込み、保持する。また、これらのYアドレス信
号AY0〜AYjをもとに上記相補内部アドレス信号y0〜
yjを形成する。
The column address buffer CADB is provided with j + 1-bit Y address signals AY0 to AY0 supplied via external terminals AY0 to AYj.
Capture and hold Yj. Further, based on these Y address signals AY0 to AYj, the complementary internal address signals a y0 to a y
form yj.

相補共通データ線CD・▲▼には、メインアンプMA
の入力端子が結合されるとともに、データ入力バッファ
DIBの出力端子が結合される。メインアンプMAの出力端
子はさらにデータ出力バッファDOBの入力端子に結合さ
れ、データ出力バッファDOBの出力端子はデータ入力端
子DIOに結合される。データ入力バッファDIBの入力端子
は、上記データ入出力端子DIOに共通結合される。
The complementary common data line CD
Input terminals are connected and the data input buffer
DIB output terminals are coupled. The output terminal of the main amplifier MA is further coupled to the input terminal of the data output buffer DOB, and the output terminal of the data output buffer DOB is coupled to the data input terminal DIO. The input terminals of the data input buffer DIB are commonly coupled to the data input / output terminal DIO.

メインアンプMAは、タイミング発生回路TGから供給さ
れるタイミング信号φmaに従って選択的に動作状態とさ
れる。この動作状態において、メインアンプMAは、メモ
リアレイM−ARYの選択されたメモリセルから対応する
相補データ線及び相補共通データ線CD・▲▼を介し
て出力される2値読み出し信号をさらに増幅し、データ
出力バッファDOBに伝達する。
Main amplifier MA is selectively activated according to timing signal φma supplied from timing generation circuit TG. In this operation state, the main amplifier MA further amplifies the binary read signal output from the selected memory cell of the memory array M-ARY via the corresponding complementary data line and complementary common data line CD • ▲ ▼. , To the data output buffer DOB.

データ出力バッファDOBは、ダイナミック型RAMが読み
出し動作モードとされるとき、タイミング発生回路TGか
ら供給されるタイミング信号φrに従って選択的に動作
状態とされる。この動作状態において、データ出力バッ
ファDOBは、メインアンプMAから伝達されるメモリセル
の読み出し信号をデータ入出力端子DIOを介して外部の
装置に送出する。
When the dynamic RAM is set to the read operation mode, the data output buffer DOB is selectively activated according to the timing signal φr supplied from the timing generation circuit TG. In this operation state, the data output buffer DOB sends a read signal of the memory cell transmitted from the main amplifier MA to an external device via the data input / output terminal DIO.

データ入力バッファDIBは、ダイナミック型RAMが書き
込み動作モードとされるとき、タイミング発生回路TGか
ら供給されるタイミング信号φwに従って選択的に動作
状態とされる。この動作状態において、データ入力バッ
ファDIBは、データ入出力端子DIOを介して供給される書
き込みデータを相補書き込み信号とし、相補共通データ
線CD・▲▼に供給する。
When the dynamic RAM is set to the write operation mode, the data input buffer DIB is selectively activated according to the timing signal φw supplied from the timing generation circuit TG. In this operation state, the data input buffer DIB uses the write data supplied via the data input / output terminal DIO as a complementary write signal and supplies it to the complementary common data line CD.

リフレッシュ制御回路RFCは、後述するように、リフ
レッシュタイマー回路RTMとリフレッシュアドレスカウ
ンタRCTR及びリフレッシュ用タイミング発生回路RTGを
含む。リフレッシュ制御回路RFCは、後述するように、
外部端子▲▼を介して供給されるリフレッシュ
制御信号▲▼に従って、オートリフレッシュサ
イクル又はセルフリフレッシュサイクルを選択的に実行
する。
The refresh control circuit RFC includes a refresh timer circuit RTM, a refresh address counter RCTR, and a refresh timing generation circuit RTG, as described later. The refresh control circuit RFC, as described later,
An auto-refresh cycle or a self-refresh cycle is selectively executed according to a refresh control signal supplied through an external terminal.

各リフレッシュサイクルにおいて、リフレッシュ制御
回路RFCは、タイミング発生回路TGにリフレッシュ動作
を開始するためのタイミング信号φrsを供給する。タイ
ミング発生回路TGは、上記タイミング信号φrsに従って
リフレッシュ動作に必要な各種のタイミング信号を形成
し、各回路に供給される。また、1つのワード線に関す
るリフレッシュ動作が終了するごとに、タイミング信号
φreを上記リフレッシュ制御回路RFCに供給する。この
タイミング信号φreは、上記リフレッシュアドレスカウ
ンタRCTRを歩進するためのカウントパルスとされる。
In each refresh cycle, the refresh control circuit RFC supplies the timing signal φrs for starting the refresh operation to the timing generation circuit TG. The timing generation circuit TG forms various timing signals necessary for the refresh operation in accordance with the timing signal φrs, and is supplied to each circuit. Each time a refresh operation for one word line is completed, a timing signal φre is supplied to the refresh control circuit RFC. The timing signal φre is a count pulse for incrementing the refresh address counter RCTR.

リフレッシュ制御回路RFCの具体的な構成とその動作
については、後で詳細に説明する。
The specific configuration and operation of the refresh control circuit RFC will be described later in detail.

タイミング発生回路TGは、チップイネーブル信号▲
▼,ライトイネーブル信号▲▼及び出力イネーブ
ル信号▲▼をもとに、上記各種のタイミング信号を
形成し、各回路に供給する。また、上記リフレッシュ制
御回路RFCから供給されるタイミング信号φrsに従っ
て、リフレッシュ動作に必要な各種のタイミング信号を
形成し、各回路に供給する。さらに、タイミング発生回
路TGは、1本のワード線に関するリフレッシュ動作が終
了すると、タイミング信号φreを形成し、上記リフレッ
シュ制御回路RFCに供給する。
The timing generation circuit TG outputs the chip enable signal ▲
Based on ▼, write enable signal ▲, and output enable signal ▲ ▼, the above various timing signals are formed and supplied to each circuit. Further, according to the timing signal φrs supplied from the refresh control circuit RFC, various timing signals necessary for the refresh operation are formed and supplied to each circuit. Further, when the refresh operation for one word line is completed, the timing generation circuit TG forms a timing signal φre and supplies it to the refresh control circuit RFC.

第1図には、第4図の擬似スタティック型RAMのリフ
レッシュ制御回路RFCの一実施例の回路ブロック図が示
されている。
FIG. 1 is a circuit block diagram of an embodiment of the refresh control circuit RFC of the pseudo-static RAM shown in FIG.

第1図において、リフレッシュ制御回路RFCは、特に
制限されないが、この発明が適用されたリフレッシュタ
イマー回路RTMと、リフレッシュアドレスカウンタRCTR
及びリフレッシュ用タイミング発生回路RTGとを含む。
In FIG. 1, a refresh control circuit RFC is not particularly limited, but a refresh timer circuit RTM to which the present invention is applied and a refresh address counter RCTR.
And a refresh timing generation circuit RTG.

リフレッシュタイマー回路RTMは、所定の静電容量を
持つキャパシタC1を含む。このキャパシタC1は、特に制
限されないが、NチャンネルMOSFETのゲート容量により
構成される。キャパシタC1の一方の電極は、回路の接地
電位(第2の電源電圧)に結合され、その他方の電極
は、ノードn1として、PチャンネルMOSFETQ4(第7のMO
SFET)のゲート及びドレインに結合され、さらにNチャ
ンネルMOSFETQ22(第5のMOSFET)のゲートに結合され
る。MOSFETQ4のソースと回路の電源電圧Vcc(第1の電
源電圧)との間には、PチャンネルMOSFETQ3(第6のMO
SFET)が設けられる。MOSFETQ3及びQ4は、キャパシタC1
に対するリセット回路を構成する。MOSFETQ4の共通結合
されたゲート及びドレインと回路の接地電位との間に、
NチャンネルMOSFETQ23(第3のMOSFET)が設けられ
る。MOSFETQ23のゲートは、NチャンネルMOSFETQ21(第
2のMOSFET)のゲート及びドレインに結合される。
Refresh timer circuit RTM includes a capacitor C1 having a predetermined capacitance. Although not particularly limited, the capacitor C1 is configured by the gate capacitance of an N-channel MOSFET. One electrode of the capacitor C1 is coupled to the circuit ground potential (second power supply voltage), and the other electrode is connected to the P-channel MOSFET Q4 (the seventh MO
SFET), and further coupled to the gate of N-channel MOSFET Q22 (fifth MOSFET). A P-channel MOSFET Q3 (sixth MO) is connected between the source of MOSFET Q4 and the power supply voltage Vcc (first power supply voltage) of the circuit.
SFET) is provided. MOSFETs Q3 and Q4 are connected to capacitor C1
A reset circuit for. Between the commonly coupled gate and drain of MOSFET Q4 and the ground potential of the circuit,
An N-channel MOSFET Q23 (third MOSFET) is provided. The gate of MOSFET Q23 is coupled to the gate and drain of N-channel MOSFET Q21 (second MOSFET).

MOSFETQ21のソースは、回路の接地電位に結合され
る。MOSFETQ21の共通結合されたゲート及びドレインと
回路の電源電圧Vccとの間には、抵抗R1(抵抗手段)及
びPチャンネルMOSFETQ1(第1のMOSFET)が直列形態に
設けられる。MOSFETQ1のゲートは、そのドレインに結合
され、さらにPチャンネルMOSFETQ2(第4のMOSFET)の
ゲートに共通結合される。MOSFETQ2のソースは、回路の
電源電圧VCCに結合され、そのドレインは、ノードn2と
して、上記MOSFETQ22のドレインに結合される。
The source of MOSFET Q21 is coupled to the ground potential of the circuit. A resistor R1 (resistance means) and a P-channel MOSFET Q1 (first MOSFET) are provided in series between the commonly coupled gate and drain of the MOSFET Q21 and the power supply voltage Vcc of the circuit. The gate of MOSFET Q1 is coupled to its drain and is further commonly coupled to the gate of P-channel MOSFET Q2 (fourth MOSFET). The source of MOSFET Q2 is coupled to the power supply voltage V CC of the circuit, and its drain is coupled to the drain of MOSFET Q22 as node n2.

MOSFETQ2及びQ22の共通結合されたドレインすなわち
ノードn2は、遅延回路DL1を介して、インバータ回路N1
の入力端子に結合される。インバータ回路N1の出力端子
は、ノードn3として、インバータ回路N2の入力端子に結
合されるとともに、上記MOSFETQ3のゲートに結合され
る。インバータ回路N2の出力信号は、タイミング信号φ
tmとされ、後述するリフレッシュ用タイミング発生回路
RTGに供給される。MOSFETQ2及びQ22は、ノードn1に対す
るレベル判定回路を構成する。
The commonly coupled drain of MOSFETs Q2 and Q22, or node n2, is connected via delay circuit DL1 to inverter circuit N1.
To the input terminal. The output terminal of the inverter circuit N1 is coupled as a node n3 to the input terminal of the inverter circuit N2 and to the gate of the MOSFET Q3. The output signal of the inverter circuit N2 is a timing signal φ
tm, a refresh timing generator described later
Supplied to RTG. MOSFETs Q2 and Q22 form a level determination circuit for node n1.

この実施例において、MOSFETQ1及びQ2ならびにMOSFET
Q21及びQ23は、そのゲート幅Wとゲート長Lとの比W/L
が同じになるように設計され、ほぼ同様な電気的特性を
持つものとされる。また、遅延回路DL1は、ノードn2の
立ち下がり変化のみを遅延して伝達する作用を持ち、そ
の遅延時間Tdlは、リフレッシュタイマー回路RTMの発振
周期に比較して充分小さいものとされる。
In this embodiment, the MOSFETs Q1 and Q2 and the MOSFET
Q21 and Q23 are the ratio W / L of the gate width W to the gate length L.
Are designed to be the same, and have substantially similar electrical characteristics. The delay circuit DL1 has an action of delaying and transmitting only the falling change of the node n2, and its delay time Tdl is set to be sufficiently smaller than the oscillation cycle of the refresh timer circuit RTM.

第2図には、第1図のリフレッシュ制御回路RFCのリ
フレッシュタイマー回路RTMの一実施例のタイミング図
が示されている。第1図の回路ブロック図の説明を進め
るに先立って、第1図及び第2図により、この実施例の
リフレッシュタイマー回路RTMの動作の概要を説明す
る。
FIG. 2 is a timing chart of one embodiment of the refresh timer circuit RTM of the refresh control circuit RFC shown in FIG. Prior to proceeding with the description of the circuit block diagram of FIG. 1, an outline of the operation of the refresh timer circuit RTM of this embodiment will be described with reference to FIGS.

ノードn3すなわちインバータ回路N1の出力信号がハイ
レベルとされMOSFETQ3がオフ状態とされるとき、キャパ
シタC1はMOSFETQ23を介して徐々にディスチャージされ
る。前述のように、MOSFETQ23は、そのゲートがMOSFETQ
21のゲート及びドレインに結合されることで、MOSFETQ2
1と電流ミラー形態とされる。したがって、MOSFETQ23を
介して流れるキャパシタC1のディスチャージ電流は、ほ
ぼMOSFETQ21を流れる電流I1に等しい。
When the node n3, that is, the output signal of the inverter circuit N1 is set to the high level and the MOSFET Q3 is turned off, the capacitor C1 is gradually discharged via the MOSFET Q23. As mentioned earlier, MOSFET Q23 has its gate
When coupled to the gate and drain of 21, MOSFET Q2
1 and current mirror configuration. Therefore, the discharge current of capacitor C1 flowing through MOSFET Q23 is substantially equal to current I1 flowing through MOSFET Q21.

ここで、電流I1は、抵抗R1の両端にかかる電圧をVrと
し、その抵抗値をR1とするとき、 I1=Vr/R1 ……(1) となる。この電圧Vrは、MOSFETQ1及びQ21がともにダイ
オード形態とされることから、回路の電源電圧Vcc及び
接地電位からそれぞれPチャンネルMOSFETのしきい値電
圧VTHP及びNチャンネルMOSFETのしきい値電圧VTHN分シ
フトされた値、すなわち、 Vr=Vcc−VTHP−VTHN ……(2) となる。この(2)式を上記(1)式に代入すること
で、キャパシタC1のディスチャージ電流すなわち上記電
流I1は、 I1=(Vcc−VTHP−VTHN)/R1 ……(3) となる。
Here, assuming that the voltage applied to both ends of the resistor R1 is Vr and the resistance value of the current I1 is R1, I1 = Vr / R1 (1). Since both MOSFETs Q1 and Q21 are in diode form, this voltage Vr is equal to the threshold voltage V THP of the P-channel MOSFET and the threshold voltage V THN of the N-channel MOSFET from the power supply voltage Vcc and the ground potential of the circuit, respectively. The shifted value, that is, Vr = Vcc−V THP −V THN (2) By substituting the equation (2) into the equation (1), the discharge current of the capacitor C1, that is, the current I1 is given by I1 = (Vcc− VTHPVTHN ) / R1 (3)

MOSFETQ23を介してキャパシタC1が徐々にディスチャ
ージされ、ノードn1のレベルが所定の電圧に達すると、
MOSFETQ22がオフ状態となる。前述のように、レベル判
定回路を構成するMOSFETQ2は、MOSFETQ1と同様な電気的
特性を持つように設計される。また、そのゲートが上記
MOSFETQ1のゲート及びドレインに結合されることで、MO
SFETQ1と電流ミラー形態とされる。このため、MOSFETQ2
及びQ22からなるレベル判定回路には上記電流I1が流さ
れ、MOSFETQ22は上記MOSFETQ21と同じしきい値電圧を持
つものとなる。したがって、MOSFETQ2及びQ22からなる
レベル判定回路の論理スレッシホルドは、MOSFETQ21の
しきい値電圧VTHNに他ならない。
When the capacitor C1 is gradually discharged through the MOSFET Q23 and the level of the node n1 reaches a predetermined voltage,
MOSFET Q22 is turned off. As described above, MOSFET Q2 forming the level determination circuit is designed to have the same electrical characteristics as MOSFET Q1. Also, the gate is
When coupled to the gate and drain of MOSFET Q1, MO
SFET Q1 and current mirror form. Therefore, MOSFET Q2
The current I1 flows through the level determination circuit including the MOSFET Q21 and the MOSFET Q22, and the MOSFET Q22 has the same threshold voltage as the MOSFET Q21. Therefore, the logic threshold of the level determination circuit including the MOSFETs Q2 and Q22 is equal to the threshold voltage V THN of the MOSFET Q21.

ノードn1のレベルが上記理論スレッシホルドVTHNより
低くなり、MOSFETQ22がオフ状態となると、ノードn2は
回路の電源電圧Vccのようなハイレベルとされる。遅延
回路DL1は、前述のように、ノードnの立ち下がり変化
のみを遅延して伝達する作用を持つ。このため、ノード
n2がハイレベルとされることで、インバータ回路N1の出
力信号すなわちノードn3が直ちにロウレベルとされ、MO
SFETQ3がオン状態となる。これにより、キャパシタC1
は、MOSFETQ3及びQ4を介して急速にチャージされる。こ
のとき、MOSFETQ4がダイオード形態とされることから、
チャージ後のキャパシタC1すなわちノードn1の電位V
Hは、 VH=Vcc−VTHP ……(4) となる。
When the level of the node n1 becomes lower than the theoretical threshold V THN and the MOSFET Q22 is turned off, the node n2 is set to a high level like the power supply voltage Vcc of the circuit. As described above, the delay circuit DL1 has an operation of delaying and transmitting only the falling change of the node n. Therefore, the node
By setting n2 to the high level, the output signal of the inverter circuit N1, that is, the node n3 is immediately set to the low level, and
SFETQ3 is turned on. Thereby, the capacitor C1
Is rapidly charged through MOSFETs Q3 and Q4. At this time, since the MOSFET Q4 is in a diode form,
Potential V of capacitor C1 after charging, that is, node n1
H is as follows: V H = Vcc−V THP (4)

キャパシタC1がチャージされ、ノードn1のレベルが論
理スレッシホルドレベルVTHNを超えることで、MOSFETQ2
2がオン状態となり、ノードn2はロウレベルとなる。前
述のように、ノードn2のロウレベルは、遅延回路DL1に
よってその遅延時間Tdlだけ遅延される。したがって、
ノードn3が、ノードn2の立ち下がり変化から上記遅延時
間Tdlだけ遅れて、ハイレベルとされる。これにより、M
OSFETQ3がオフ状態となり、キャパシタC1のディスチャ
ージ動作が再開される。
When the capacitor C1 is charged and the level of the node n1 exceeds the logic threshold level V THN , the MOSFET Q2
2 is turned on, and the node n2 goes low. As described above, the low level of the node n2 is delayed by the delay time Tdl by the delay circuit DL1. Therefore,
The node n3 is set to the high level with a delay of the delay time Tdl from the fall of the node n2. This gives M
OSFET Q3 is turned off, and the discharge operation of capacitor C1 is restarted.

ところで、ノードn1の最小レベルは、ほぼMOSFETQ2及
びQ22からなるレベル判定回路の論理スレッシホルドす
なわちVTHNとなる。このため、ノードn1のレベル振幅Δ
Vn1は、 ΔVn1=VH−VTHN =Vcc−VTHP−VTHN ……(5) となる。したがって、MOSFETQ3がオフ状態とされキャパ
シタC1のディスチャージが開始されてからノードn1のレ
ベルがレベル判定回路の論理スレッシホルドに達するま
での時間Tdcは、その間の移動電荷量をΔQとすると
き、 Tdc=ΔQ/I1 ……(6) となる。ここで、移動電荷量ΔQは、キャパシタC1の静
電容量をC1とするとき、 ΔQ=ΔVn1×C1 =(Vcc−VTHP−VTHN)・C1 ……(7) である。また、電流I1は、上記(3)式から、 I1=(Vcc−VTHP−VTHN)/R1 とされる。したがって、上記(6)式は、 Tdc=C1・R1 ……(8) となる。つまり、キャパシタC1のディスチャージ時間Td
cは、抵抗R1の抵抗値とキャパシタC1の静電容量のみの
関数となり、回路の電源電圧VccやMOSFETのしきい値電
圧に関する項を含まない。
By the way, the minimum level of the node n1 is almost equal to the logic threshold of the level judgment circuit including the MOSFETs Q2 and Q22, that is, V THN . Therefore, the level amplitude Δ of the node n1
Vn1 is a ΔVn1 = V H -V THN = Vcc -V THP -V THN ...... (5). Therefore, the time Tdc from when the MOSFET Q3 is turned off and the discharge of the capacitor C1 is started to when the level of the node n1 reaches the logic threshold of the level determination circuit is Tdc = ΔQ / I1 (6) Here, the movement amount of charge Delta] Q, when the capacitance of the capacitor C1 and C1, is ΔQ = ΔVn1 × C1 = (Vcc -V THP -V THN) · C1 ...... (7). Further, the current I1 is set to I1 = (Vcc− VTHPVTHN ) / R1 from the above equation (3). Therefore, the above equation (6) is as follows: Tdc = C1 · R1 (8) That is, the discharge time Td of the capacitor C1
c is a function of only the resistance value of the resistor R1 and the capacitance of the capacitor C1, and does not include a term relating to the power supply voltage Vcc of the circuit or the threshold voltage of the MOSFET.

この実施例のリフレッシュタイマー回路RTMの発振周
期すなわちタイミング信号φtmの周期Tfcは、ほぼ、 Tfc=Tdc+Tdl となる。前述のように、遅延回路DL1の遅延時間Tdlは、
周期Tfcに比較して充分小さな値とされる。このため、
上記周期Tfcは、 Tfc≒Tdc となり、同様に回路の電源電圧VccやMOSFETのしきい値
電圧に関する項を含まない。
The oscillation cycle of the refresh timer circuit RTM of this embodiment, that is, the cycle Tfc of the timing signal φtm is substantially Tfc = Tdc + Tdl. As described above, the delay time Tdl of the delay circuit DL1 is
The value is set to a value sufficiently smaller than the period Tfc. For this reason,
The cycle Tfc becomes Tfc ≒ Tdc, and similarly does not include a term relating to the power supply voltage Vcc of the circuit or the threshold voltage of the MOSFET.

つまり、この実施例において、キャパシタC1のディス
チャージ電流は、抵抗R1の両端にかかる電圧とその抵抗
値に従って決定される。また、キャパシタC1すなわちノ
ードn1のレベル振幅は、上記抵抗R1の両端にかかる電圧
と1対1の固定的な比率関係を持つように設計される。
このため、このリフレッシュタイマー回路RTMの発振周
期すなわちタイミング信号φtmの周期Tfcは、回路の電
源電圧やプロセスバラツキ及び周辺温度の影響を受けに
くい安定した値となる。
That is, in this embodiment, the discharge current of the capacitor C1 is determined according to the voltage applied across the resistor R1 and its resistance value. The level amplitude of the capacitor C1, that is, the node n1 is designed to have a fixed ratio of one to one with the voltage applied across the resistor R1.
For this reason, the oscillation cycle of the refresh timer circuit RTM, that is, the cycle Tfc of the timing signal φtm has a stable value that is hardly affected by the power supply voltage of the circuit, process variations, and ambient temperature.

第1図において、リフレッシュタイマー回路RTMによ
って形成される上記タイミング信号φtmは、リフレッシ
ュ用タイミング発生回路RTGに供給される。リフレッシ
ュ制御回路RFCには、さらに外部端子▲▼を介
して、リフレッシュ制御信号▲▼が供給され
る。
In FIG. 1, the timing signal φtm formed by the refresh timer circuit RTM is supplied to a refresh timing generation circuit RTG. The refresh control circuit RFC is further supplied with a refresh control signal ▼ via an external terminal ▼.

リフレッシュ用タイミング発生回路RTGは、上記リフ
レッシュ制御信号▲▼及びタイミング信号φtm
に従って、所定のリフレッシュモードを開始する。すな
わち、前述のように、リフレッシュ制御信号▲
▼が一時的にロウレベルとされる場合、タイミング発生
回路TGは、オートリフレッシュモードと判定し、リフレ
ッシュアドレスカウンタRCTRによって指定される1本の
ワード線に関するリフレッシュ動作を行う。リフレッシ
ュ制御信号▲▼が、連続してロウレベルとされ
る場合、タイミング発生回路TGは、セルフリフレッシュ
モードと判定し、リフレッシュアドレスカウンタRCTRを
歩進させながら、すべてのワード線に関する一連のリフ
レッシュ動作を行う。このとき、リフレッシュ用タイミ
ング発生回路RTGは、リフレッシュタイマー回路RTMから
供給される上記タイミング信号φtmに従って繰り返し起
動され、リフレッシュ制御信号▲▼がロウレベ
ルとされる間、すべてのワード線に関する一連のリフレ
ッシュ動作を上記周期Tfcで繰り返し実行する。
The refresh timing generation circuit RTG receives the refresh control signal ▼ and the timing signal φtm.
, A predetermined refresh mode is started. That is, as described above, the refresh control signal ▲
When ▼ is temporarily set to the low level, the timing generation circuit TG determines that the mode is the auto refresh mode, and performs the refresh operation for one word line specified by the refresh address counter RCTR. When the refresh control signal ▼ is continuously at the low level, the timing generation circuit TG determines the self-refresh mode, and performs a series of refresh operations on all the word lines while increasing the refresh address counter RCTR. . At this time, the refresh timing generation circuit RTG is repeatedly started according to the timing signal φtm supplied from the refresh timer circuit RTM, and performs a series of refresh operations for all the word lines while the refresh control signal ▲ ▼ is at the low level. It is repeatedly executed in the above cycle Tfc.

各リフレッシュサイクルにおいて、リフレッシュ用タ
イミング発生回路RTGは、まずリフレッシュ動作を起動
するためのタイミング信号φrsを一時的にハイレベルと
する。これにより、タイミング発生回路TGは、リフレッ
シュ動作を開始し、1ワード線分のリフレッシュ動作が
終了した時点でタイミング信号φreをリフレッシュ用タ
イミング発生回路RTGに返送する。リフレッシュ用タイ
ミング発生回路RTGは、このタイミング信号φreが返送
されることで、タイミング信号φrcを形成し、リフレッ
シュアドレスカウンタRCTRに供給する。
In each refresh cycle, the refresh timing generation circuit RTG first temporarily sets the timing signal φrs for activating the refresh operation to a high level. Thus, the timing generation circuit TG starts the refresh operation, and returns the timing signal φre to the refresh timing generation circuit RTG when the refresh operation for one word line is completed. When the timing signal φre is returned, the refresh timing generation circuit RTG forms the timing signal φrc and supplies it to the refresh address counter RCTR.

リフレッシュアドレスカウンタRCTRは、リフレッシュ
用タイミング発生回路RTGから供給されるタイミング信
号φrcに従って、歩進動作を行う。リフレッシュアドレ
スカウンタRCTRの計数値すなわちリフレッシュアドレス
信号rx0〜rxiは、前述のように、アドレスマルチプレク
サAMXを介してロウアドレスデコーダRDCRに供給され、
これによりリフレッシュすべきワード線が指定される。
ところで、リフレッシュアドレスカウンタRCTRは、その
計数値が最終値すなわち“m"に達すると、ハイレベルの
内部制御信号ctfを上記リフレッシュ用タイミング発生
回路RTGに供給する。
The refresh address counter RCTR performs a step operation in accordance with a timing signal φrc supplied from the refresh timing generator RTG. The count value of the refresh address counter RCTR, that is, the refresh address signals rx0 to rxi are supplied to the row address decoder RDCR via the address multiplexer AMX, as described above.
Thereby, a word line to be refreshed is specified.
When the count value of the refresh address counter RCTR reaches the final value, that is, "m", the refresh address counter RCTR supplies a high-level internal control signal ctf to the refresh timing generation circuit RTG.

内部制御信号ctfがハイレベルとされ、この状態で、
最後のワード線Wmに関するリフレッシュ動作が終了して
タイミング発生回路TGからタイミング信号φreが返送さ
れると、リフレッシュ用タイミング発生回路RTGは、リ
フレッシュアドレスカウンタRCTRの歩進動作を停止し、
リフレッシュ動作を中断する。これにより、リフレッシ
ュ制御回路RFCは、リフレッシュタイマー回路RTMから供
給される上記タイミング信号φtmを待って待機状態とな
る。
The internal control signal ctf is set to a high level, and in this state,
When the refresh operation for the last word line Wm is completed and the timing signal φre is returned from the timing generation circuit TG, the refresh timing generation circuit RTG stops the step operation of the refresh address counter RCTR,
Suspend the refresh operation. As a result, the refresh control circuit RFC enters a standby state waiting for the timing signal φtm supplied from the refresh timer circuit RTM.

セルフリフレッシュモードが開始されてからリフレッ
シュタイマー回路RTMの発振周期Tfcが経過すると、上記
タイミング信号φtmが一時的にハイレベルとされる。こ
れにより、リフレッシュ用タイミング発生回路RTGは、
まずリフレッシュアドレスカウンタRCTRを初期状態にク
リアし、その計数値“0"とする。次に、タイミング発生
回路TGに対してハイレベルのタイミング信号φrsを供給
し、ワード線W0に関するリフレッシュ動作を再開する。
以後、上記と同様に、ワード線W0〜Wmに関するリフレッ
シュ動作が繰り返される。また、全ワード線に関するリ
フレッシュ動作が終了すると、リフレッシュ制御回路RF
Cは再び上記タイミング信号φtmを待って待機状態とな
る。
When the oscillation cycle Tfc of the refresh timer circuit RTM has elapsed since the start of the self-refresh mode, the timing signal φtm temporarily goes high. As a result, the refresh timing generation circuit RTG
First, the refresh address counter RCTR is cleared to an initial state, and its count value is set to “0”. Next, a high-level timing signal φrs is supplied to the timing generation circuit TG to restart the refresh operation for the word line W0.
Thereafter, the refresh operation for the word lines W0 to Wm is repeated as described above. When the refresh operation for all word lines is completed, the refresh control circuit RF
C waits for the timing signal φtm again and enters a standby state.

以下、リフレッシュ用タイミング発生回路RTGは、リ
フレッシュタイマー回路RTMから上記タイミング信号φt
mが供給されるごとにリフレッシュ動作を開始し、全ワ
ード線W0〜Wmに関するリフレッシュ動作が終了した時点
で待機状態となる動作を繰り返す。
Hereinafter, the refresh timing generation circuit RTG outputs the timing signal φt from the refresh timer circuit RTM.
The refresh operation is started each time m is supplied, and the operation of entering the standby state is repeated when the refresh operation for all the word lines W0 to Wm is completed.

リフレッシュ制御信号▲▼がハイレベルに戻
されると、リフレッシュ用タイミング発生回路RTGは、
リフレッシュ動作を中止する。これにより、擬似スタテ
ィック型RAMは、次の選択状態に備える。
When the refresh control signal ▲ ▼ is returned to the high level, the refresh timing generation circuit RTG
Stop the refresh operation. Thereby, the pseudo static RAM is prepared for the next selected state.

ところで、リフレッシュ制御信号▲▼が所定
の周期で繰り返しハイレベルからロウレベルに変化され
る場合、擬似スタティック型RAMはオートリフレッシュ
サイクルとされる。このとき、リフレッシュ用タイミン
グ発生回路RTGは、タイミング信号φrsを単発的に形成
し、タイミング発生回路TGに供給する。これに対し、タ
イミング発生回路TGは、1ワード線分のリフレッシュ動
作を実行し、このリフレッシュ動作が終了した時点で、
タイミング信号φreを返送する。これにより、リフレッ
シュ用タイミング発生回路RTGは、タイミング信号φrc
をリフレッシュアドレスカウンタRCTRに供給し、リフレ
ッシュアドレスカウンタRCTRを一つ歩進させる。
By the way, when the refresh control signal ▼ is repeatedly changed from the high level to the low level at a predetermined cycle, the pseudo static RAM is set to the auto refresh cycle. At this time, the refresh timing generation circuit RTG spontaneously forms the timing signal φrs and supplies it to the timing generation circuit TG. On the other hand, the timing generation circuit TG performs a refresh operation for one word line, and when the refresh operation ends,
The timing signal φre is returned. As a result, the timing generator for refresh RTG outputs the timing signal φrc
Is supplied to the refresh address counter RCTR, and the refresh address counter RCTR is incremented by one.

オートリフレッシュサイクルにおいて、リフレッシュ
制御信号▲▼は、タイミング信号φreが返送さ
れる以前にハイレベルに戻される。このため、リフレッ
シュ用タイミング発生回路RTGは、リフレッシュアドレ
スカウンタRCTRを歩進するだけで以後の動作を中断す
る。つまり、オートリフレッシュサイクルにおけるリフ
レッシュ動作は、リフレッシュ制御信号▲▼が
ハイレベルからロウレベルに変化されるごとに、1ワー
ド線分ずつ実行されるものとなる。
In the auto refresh cycle, the refresh control signal ▼ is returned to a high level before the timing signal φre is returned. Therefore, the refresh timing generation circuit RTG interrupts the subsequent operation only by incrementing the refresh address counter RCTR. That is, the refresh operation in the auto-refresh cycle is performed for one word line each time the refresh control signal ▼ changes from the high level to the low level.

以上のように、この実施例の擬似スタティック型RAM
には、メモリセルのリフレッシュ動作を自律的に実行す
るためのリフレッシュ制御回路RFCが設けられる。リフ
レッシュ制御回路RFCは、リフレッシュタイマー回路RTM
を含む。リフレッシュタイマー回路RTMは、擬似スタテ
ィック型RAMがセルフリフレッシュモードとされると
き、所定の周期Tfcでタイミング信号φtmを形成する。
これにより、リフレッシュ制御回路RFCは、メモリセル
の情報保持時間を充分補償しうる周期で、全ワード線に
関する一連のリフレッシュ動作を繰り返し実行する。こ
の実施例において、リフレッシュタイマー回路RTMは、
周期的に充放電されるキャパシタC1を含む。キャパシタ
C1のディスチャージ電流は、抵抗R1の両端にかかる電圧
とその抵抗値に従って決定される。また、キャパシタC1
のレベル振幅は、上記抵抗R1の両端にかかる電圧と固定
的な比率関係を持つようにされる。このため、このリフ
レッシュタイマー回路RTMの発振周期を決定するキャパ
シタC1のディスチャージ時間は、抵抗R1の抵抗値とキャ
パシタC1の静電容量によって決定されるものとなり、回
路の電源電圧やMOSFET等のプロセスバラツキ及び周辺温
度等による影響を受けにくい安定した値とされる。これ
により、リフレッシュタイマー回路RTMの発振周期すな
わちリフレッシュ動作の繰り返し周期は、メモリセルの
情報保持時間を充分補償しかつ安全係数を抑えた比較的
大きな値とされる。この結果、単時間あたりのリフレッ
シュ動作回数が削減され、擬似スタティック型RAMの待
機時における消費電力が削減されるものである。
As described above, the pseudo-static RAM of this embodiment
Is provided with a refresh control circuit RFC for autonomously executing a memory cell refresh operation. The refresh control circuit RFC is used for the refresh timer circuit RTM.
including. The refresh timer circuit RTM forms the timing signal φtm at a predetermined cycle Tfc when the pseudo static RAM is set to the self refresh mode.
As a result, the refresh control circuit RFC repeatedly executes a series of refresh operations on all the word lines at a cycle that can sufficiently compensate for the information retention time of the memory cells. In this embodiment, the refresh timer circuit RTM includes:
Includes a capacitor C1 that is periodically charged and discharged. Capacitor
The discharge current of C1 is determined according to the voltage applied across the resistor R1 and its resistance value. Also, the capacitor C1
Is made to have a fixed ratio relationship with the voltage applied across the resistor R1. Therefore, the discharge time of the capacitor C1, which determines the oscillation cycle of the refresh timer circuit RTM, is determined by the resistance value of the resistor R1 and the capacitance of the capacitor C1, and the power supply voltage of the circuit and the process variation of the MOSFET and the like. And a stable value that is hardly affected by the ambient temperature and the like. As a result, the oscillation cycle of the refresh timer circuit RTM, that is, the repetition cycle of the refresh operation is set to a relatively large value that sufficiently compensates for the information holding time of the memory cell and suppresses the safety coefficient. As a result, the number of refresh operations per unit time is reduced, and power consumption during standby of the pseudo-static RAM is reduced.

以上の本実施例に示されるように、この発明をリフレ
ッシュタイマー回路を内蔵する擬似スタティック型RAM
等の半導体集積回路装置に適用した場合、次のような効
果が得られる。すなわち、 (1)タイマー回路の発振周期を決定するキャパシタの
チャージ電流又はディスチャージ電流を、抵抗手段の両
端に所定の電圧を印加することによって形成し、この電
流を電流ミラー回路介して伝達するとともに、上記キャ
パシタのレベル振幅が、上記抵抗手段の両端に与えられ
る電圧に対してほぼ固定的な比率関係を持つように設計
することで、タイマー回路の発振周期を、上記抵抗の抵
抗値及び上記キャパシタの静電容量の関数とし、回路の
電源電圧や回路素子のプロセスバラツキ及び周辺温度等
に影響されない安定した値とすることができるという効
果が得られる。
As shown in the above embodiment, the present invention relates to a pseudo-static RAM incorporating a refresh timer circuit.
And the like, the following effects can be obtained. That is, (1) a charging current or a discharging current of a capacitor which determines an oscillation cycle of a timer circuit is formed by applying a predetermined voltage to both ends of a resistance means, and this current is transmitted through a current mirror circuit; By designing the level amplitude of the capacitor so as to have a substantially fixed ratio relation to the voltage applied to both ends of the resistance means, the oscillation cycle of the timer circuit is changed to the resistance value of the resistor and the resistance of the capacitor. As a function of the capacitance, it is possible to obtain a stable value that is not affected by the power supply voltage of the circuit, the process variation of the circuit element, the ambient temperature, and the like.

(2)上記(1)項に、セルフリフレッシュモードにお
けるリフレッシュ動作の周期を、ダイナミック型メモリ
セルの情報保持時間を充分補償しかつ安全係数を抑えた
比較的大きな値とすることができるという効果が得られ
る。
(2) The above item (1) has an effect that the refresh operation cycle in the self-refresh mode can be set to a relatively large value that sufficiently compensates for the information holding time of the dynamic memory cell and suppresses the safety coefficient. can get.

(3)上記(1)項及び(2)項により、リフレッシュ
タイマー回路を含む擬似スタティック型RAM等の待機時
における消費電力を削減し、その低消費電力化を図るこ
とができるという効果が得られる。
(3) According to the above items (1) and (2), it is possible to reduce the power consumption during standby of a pseudo-static type RAM or the like including a refresh timer circuit, thereby achieving the effect of reducing the power consumption. .

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、この実施例
では、キャパシタC1のディスチャージ電流を制御するこ
とで、リフレッシュタイマー回路RTMの発振周期を決定
しているが、同様な抵抗と電流ミラー回路によってキャ
パシタC1のチャージ電流を形成し、そのチャージレベル
をPチャンネルMOSFETのしきい値電圧VTHPにより判定す
ることで、リフレッシュタイマー回路RTMの発振周期を
キャパシタC1のチャージ時間により決定することもよ
い。また、第3図に示されるように、レベル判定回路を
構成するPチャンネルMOSFETQ8と電流ミラー形態とされ
るPチャンネルMOSFETQ6を、抵抗R2に直列形態とされる
PチャンネルMOSFETQ5と分離することもよい。第3図の
場合、MOSFETQ5のゲートは回路の接地電位に結合される
ことから、キャパシタC2のディスチャージ電流I2は、 I2=(Vcc−VTHN)/R2 となり、キャパシタC2すなわちノードn4のレベル振幅Δ
Vn4も、 ΔVn4=Vcc−VTHN となる。第3図の実施例の場合、チャージ用のMOSFETLQ
7がオン状態とされるとき、MOSFETQ27がオフ状態とされ
るため、ディスチャージ電流は停止される。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. Nor. For example, in this embodiment, the oscillation cycle of the refresh timer circuit RTM is determined by controlling the discharge current of the capacitor C1, but the charge current of the capacitor C1 is formed by a similar resistor and current mirror circuit. By determining the charge level by the threshold voltage V THP of the P-channel MOSFET, the oscillation cycle of the refresh timer circuit RTM may be determined by the charge time of the capacitor C1. Further, as shown in FIG. 3, the P-channel MOSFET Q8 forming the level determination circuit and the P-channel MOSFET Q6 formed in the current mirror form may be separated from the P-channel MOSFET Q5 formed in series with the resistor R2. In the case of FIG. 3, since the gate of the MOSFET Q5 is coupled to the ground potential of the circuit, the discharge current I2 of the capacitor C2 becomes I2 = (Vcc−V THN ) / R2, and the level amplitude Δ of the capacitor C2, that is, the node n4.
Vn4 also, the ΔVn4 = Vcc-V THN. In the case of the embodiment shown in FIG. 3, the MOSFET LQ for charging is used.
When 7 is turned on, MOSFET Q27 is turned off, so that the discharge current is stopped.

第1図の回路ブロック図において、キャパシタC1は、
ヒューズ手段等によって選択的に結合される複数の同様
なキャパシタに置き換えることができる。また、キャパ
シタC1すなわちノードn1のレベル振幅ΔVn1は、例えば
抵抗R1の両端にかかる電圧の整数倍又は整数分の一倍と
されるものであってもよい。第1図において、リフレッ
シュタイマー回路RTMの回路構成は、必要な論理条件が
満たされる限りにおいて種々の実施形態を採ることがで
きる。
In the circuit block diagram of FIG. 1, the capacitor C1 is
It can be replaced by a plurality of similar capacitors selectively coupled by fuse means or the like. Further, the level amplitude ΔVn1 of the capacitor C1, that is, the node n1 may be, for example, an integer multiple or an integral multiple of the voltage applied across the resistor R1. In FIG. 1, the circuit configuration of the refresh timer circuit RTM can adopt various embodiments as long as necessary logical conditions are satisfied.

第4図の回路ブロック図において、メモリアレイM−
ARYは複数のメモリマットによって構成されることもよ
い。この場合、各メモリマットにおいてそれぞれ1本の
ワード線を選択状態とすることで、複数ワード線に関す
るリフレッシュ動作を同時に実行するようにしてもよ
い。また、擬似スタティック型RAMは、同時に複数ビッ
トの記憶データを入出力できるものであってもよいし、
上記複数のメモリマットによって各アドレスデコーダを
共用してもよい。擬似スタティック型RAMのブロック構
成や制御信号及びアドレス信号の組み合わせ等、種々の
実施形態を採りうる。
In the circuit block diagram of FIG.
ARY may be composed of a plurality of memory mats. In this case, a refresh operation for a plurality of word lines may be performed simultaneously by setting one word line in each memory mat to a selected state. Further, the pseudo-static RAM may be capable of simultaneously inputting and outputting a plurality of bits of storage data,
Each address decoder may be shared by the plurality of memory mats. Various embodiments, such as a block configuration of a pseudo-static RAM and a combination of a control signal and an address signal, can be adopted.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野である擬似スタティック
型RAMに適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、例えば、通常のダイナミック型RA
Mの各種半導体記憶装置や同様なタイマー回路を有する
各種のディジタル集積回路装置にも適用できる。本発明
は、少なくとも、キャパシタの充放電を用いたタイマー
回路を内蔵する半導体集積回路装置に広く適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the inventor is mainly applied to a pseudo-static RAM as a background of application has been described. However, the present invention is not limited thereto.
The present invention is also applicable to various semiconductor memory devices of M and various digital integrated circuit devices having similar timer circuits. The present invention can be widely applied to at least a semiconductor integrated circuit device having a built-in timer circuit using charging and discharging of a capacitor.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。すなわち、タイマー回路の発振周期を決定するキ
ャパシタのチャージ電流又はディスチャージ電流を、抵
抗手段の両端に所定の電圧を印加することによって形成
し、上記キャパシタのレベル振幅が、上記抵抗手段の両
端に与えられる電圧に対してほぼ固定的な比率関係を持
つように設計することで、タイマー回路の発振周期を、
回路の電源電圧や回路素子のプロセスバラツキ及び周辺
温度等な影響されない安定した値とすることができる。
これにより、擬似スタティック型RAM等のセルフリフレ
ッシュモードにおけるリフレッシュ周期を、ダイナミッ
ク型メモリセルの情報保持時間を充分補償しかつ安全係
数を抑えた比較的大きな値とすることができるため、リ
フレッシュタイマー回路を含む擬似スタティック型RAM
等の待機時における低消費電力化を図ることができるも
のである。
The effects obtained by the representative inventions among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a charge current or a discharge current of the capacitor that determines the oscillation cycle of the timer circuit is formed by applying a predetermined voltage to both ends of the resistance means, and the level amplitude of the capacitor is given to both ends of the resistance means. By designing to have an almost fixed ratio relationship with the voltage, the oscillation cycle of the timer circuit can be
A stable value that is not affected by the power supply voltage of the circuit, the process variation of the circuit element, the ambient temperature, and the like can be obtained.
Accordingly, the refresh cycle in the self-refresh mode of the pseudo-static RAM or the like can be set to a relatively large value that sufficiently compensates for the information holding time of the dynamic memory cell and suppresses the safety coefficient. Including pseudo-static RAM
It is possible to reduce the power consumption during the standby state.

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

第1図は、この発明が適用されたリフレッシュタイマー
回路を含むリフレッシュ制御回路の一実施例を示す回路
ブロック図、 第2図は、第1のリフレッシュ制御回路の一実施例を示
すタイミング図、 第3図は、この発明が適用されたリフレッシュタイマー
回路のもう一つの実施例を示す回路図、 第4図は、第1のリフレッシュ制御回路を含む擬似スタ
ティック型RAMの一実施例を示す回路ブロック図、 第5図は、この発明に先立って本願発明者等が開発した
擬似スタティック型RAMのリフレッシュタイマー回路の
回路図である。 RFC……リフレッシュ制御回路、RTM……リフレッシュタ
イマー回路、RTG……リフレッシュ用タイミング発生回
路、RCTR……リフレッシュアドレスカウンタ、DL1〜DL3
……遅延回路、N1〜N9……CMOSインバータ回路、Q1〜Q1
5……PチャンネルMOSFET、Q21〜Q35……NチャンネルM
OSFET〜R1〜R2……抵抗、C1,C3……キャパシタ。 PSRAM……擬似スタティック型RAM、 M−ARY……メモリアレイ、SA……センスアンプ回路、U
SA……センスアンプ単位増幅回路、CSW……カラムスイ
ッチ、RDCR……ロウアドレスデコーダ、CDCR……カラム
アドレスデコーダ、RADB……アドレスバッファ、AMX…
…アドレスマルチプレクサ、CADB……カラムアドレスバ
ッファ、MA……メインアップ、DOB……データ出力バッ
ファ、DIB……データ入力バッファ、TG……タイミング
発生回路。 Cs……情報蓄積用キャパシタ、Qm……アドレス選択用MO
SFET。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing one embodiment of a refresh control circuit including a refresh timer circuit to which the present invention is applied, FIG. 2 is a timing chart showing one embodiment of a first refresh control circuit, FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of a refresh timer circuit to which the present invention is applied. FIG. 4 is a circuit block diagram showing one embodiment of a pseudo static RAM including a first refresh control circuit. FIG. 5 is a circuit diagram of a refresh timer circuit of a pseudo static RAM developed by the present inventors prior to the present invention. RFC: Refresh control circuit, RTM: Refresh timer circuit, RTG: Refresh timing generation circuit, RCTR: Refresh address counter, DL1 to DL3
…… Delay circuit, N1-N9 …… CMOS inverter circuit, Q1-Q1
5 ... P-channel MOSFET, Q21-Q35 ... N-channel M
OSFET ~ R1 ~ R2 ... resistance, C1, C3 ... ... capacitor. PSRAM: pseudo-static RAM, M-ARY: memory array, SA: sense amplifier circuit, U
SA: sense amplifier unit amplifier circuit, CSW: column switch, RDCR: row address decoder, CDCR: column address decoder, RADB: address buffer, AMX
... address multiplexer, CADB ... column address buffer, MA ... main up, DOB ... data output buffer, DIB ... data input buffer, TG ... timing generation circuit. Cs: Capacitor for storing information, Qm: MO for address selection
SFET.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】抵抗素子の一端と第1電源端子との間に設
けられたダイオード形態とされたPチャンネル型の第1
のMOSFETと、上記抵抗の他端と第2の電源電圧との間に
設けられたダイオード形態とされたNチャンネル型の第
2のMOSFETと、上記第2のMOSFETと電流ミラー形態にさ
れて第2のMOSFETと同じくサイズにされたNチャネル型
の第3のMOSFETと、かかる第3のMOSFETに直列形態に接
続され、ダイオード形態とされたPチャンネル型の第7
のMOSFETと、かかる第7のMOSFETのソースと上記第1電
源端子との間に設けられたPチャンネル型の第6のMOSF
ETと、上記第1のMOSFETと電流ミラー形態にされて第1
のMOSFETと同じサイズにされたPチャンネル型の第4の
MOSFETと、かかる第4のMOSFETのドレインと上記第2電
源端子との間に設けられ、上記第2のMOSFETとほぼ同じ
サイズにされたNチャンネル型の第5MOSFETと、かかる
第5のMOSFETのゲートとソース間に設けられ、上記第6
と第7のMOSFETを通してチャージアップ電流が供給され
るキャパシタと、上記第5のMOSFETのドレイン出力の立
ち下がりに対して遅延動作を行う遅延回路と、かかる遅
延回路の出力信号を受けて上記第6のMOSFETのゲートに
供給される帰還信号を形成するインバータ回路からなる
タイマー回路を具備することを特徴とする半導体集積回
路装置。
A first P-channel diode-type first transistor provided between one end of a resistance element and a first power supply terminal.
A second N-channel MOSFET in the form of a diode provided between the other end of the resistor and a second power supply voltage; and a second MOSFET in the form of a current mirror with the second MOSFET. A third N-channel MOSFET sized the same as the second MOSFET, and a seventh P-channel MOSFET connected in series with the third MOSFET and configured as a diode.
And a P-channel type sixth MOSF provided between the source of the seventh MOSFET and the first power supply terminal.
ET, the first MOSFET and the first MOSFET in current mirror form.
A fourth P-channel type sized the same as the MOSFET
A MOSFET, an N-channel type fifth MOSFET provided between the drain of the fourth MOSFET and the second power supply terminal and having substantially the same size as the second MOSFET, and a gate of the fifth MOSFET; And the source, the sixth
And a capacitor to which a charge-up current is supplied through the seventh MOSFET, a delay circuit for performing a delay operation with respect to a fall of the drain output of the fifth MOSFET, and a sixth circuit which receives an output signal of the delay circuit. And a timer circuit comprising an inverter circuit for forming a feedback signal supplied to the gate of the MOSFET.
【請求項2】上記半導体集積回路装置は、ダイナミック
型メモリセルを記憶素子とする半導体記憶装置を構成す
るものであり、上記タイマー回路の抵抗の抵抗値とキャ
パシタの容量値からなる時定数は、かかるダイナミック
型メモリセルのリフレッシュ周期に合わせて設定される
ものであり、その自動リフレッシュ動作に用いられるも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
半導体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device includes a dynamic memory cell as a storage element, and a time constant including a resistance value of a resistor of the timer circuit and a capacitance value of a capacitor is: 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is set in accordance with a refresh cycle of said dynamic memory cell and is used for an automatic refresh operation thereof.
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