JP2584102B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2584102B2
JP2584102B2 JP2116141A JP11614190A JP2584102B2 JP 2584102 B2 JP2584102 B2 JP 2584102B2 JP 2116141 A JP2116141 A JP 2116141A JP 11614190 A JP11614190 A JP 11614190A JP 2584102 B2 JP2584102 B2 JP 2584102B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は半導体記憶装置に関する。
【従来の技術】
従来の半導体記憶装置は、例えば第3図および第4図
に示すように、主増幅回路100とプリチャージ回路200を
備えている。第3図に示す主増幅回路100は、一対のデ
ータ線D,D#からの信号を増幅して出力線6に出力を送
出するメイン増幅器(以下「メインアンプ」という。)
10と、上記出力をインバータ16を介して受けてコモン・
データ線7に接続する接続回路20を備えている。上記デ
ータ線D,D#は図示しないビット線を介してメモリセル
につながる一方、コモン・データ線7はこの半導体記憶
装置の入出力端子につながっている。なお、このコモン
・データ線7はメモリセルからのデータ読み出しの際お
よびメモリセルへのデータ書き込みの際に、データの入
出力経路となる線である。一方、第4図に示すプリチャ
ージ回路200は、電源(電位Vcc)と上記コモン・データ
線7との間に接続されたNチャネルトランジスタ31から
なっている。データ読み出しの際は、第5図に示すよう
に、予めメインアンプ・イネーブル信号φ3,プリチャー
ジφがそれぞれLレベル,高(H)レベルとなって、
出力線6,コモン・データ線7がそれぞれPチャネルトラ
ンジスタ15,Nチャネルトランジスタ31を介していずれも
電位Vccにバイアス(プリチャージ)される。このと
き、同時にメインアンプ10内のPチャネルトランジスタ
14がLレベルのメインアンプ・イネーブル信号φを受
けてオンして、プルアップ用トランジスタ11とプルダウ
ン用トランジスタ12とを結ぶ一対の接続点J1,J2が等電
位(Vcc)にバイアスされる。なお、ライト信号φ
Hレベルのままである。続いて、プリチャージ信号φ
がLレベルとなってNチャネルトランジスタ31がオフ
し、コモン・データ線7のプリチャージが完了する。さ
らにメインアンプ・イネーブル信号φがHレベルとな
ってPチャネルトランジスタ15がオフし、出力線6のプ
リチャージが完了する。また、上記メインアンプ・イネ
ーブル信号φがHレベルとなった時、メインアンプ10
内のPチャネルトランジスタ14がオフし、Nチャネルト
ランジスタ13がオン状態となる。これにより、メインア
ンプ10は、プルアップ用トランジスタ11,プルダウン用
トランジスタ12の働きによって、データD,D#上に現れ
たメモリセルからの信号を増幅する。そして、この信号
を増幅して得た出力を出力線6に送出する。また、上記
メインアンプ・イネーブル信号φがHレベルとなった
時、接続回路20内のNAND(否定論理積)回路23の出力が
LレベルとなってPチャネルトランジスタ22がオンし、
さらにインバータ24を介してNチャネルトランジスタ21
がオンする。したがって、メインアンプ10から出力線6
上に送出された出力は、インバータ16とオン状態のPチ
ャネルトランジスタ21およびNチャネルトランジスタ22
を通してコモン・データ線7へ送出される。このように
してデータ読み出しが行われる。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の半導体記憶装置の進歩は著しいもの
があり、RAM,ROMその他のメモリとも3年に4倍ずつ記
憶容量を増してきている。しかしながら、微細化技術は
完全にはフォローできておらず、チップサイズは次第に
大きくなってきている。この結果、コモン・データ線7
の長さが長くなり、配線容量が大きくなって、このコモ
ン・データ線7についての遅延時間が無視できないレベ
ルになっている。特に、上記従来の半導体記憶装置は、
データ読み出しの際に、予めプリチャージ回路200によ
ってコモン・データ線7を電源電位Vccにバイアスして
いるため、メインアンプ10の出力が次段の閾値を横切る
のに電源電位Vccの約半分の電圧変化を要し、この結
果、コモン・データ線7についての遅延時間が長くなる
という問題がある。 そこで、この発明の目的は、コモン・データ線につい
ての遅延時間を短縮することができる半導体記憶装置を
提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の半導体記憶装
置は、データ線上に現れたメモリセルからの信号をメイ
ン増幅器によって増幅して、このメイン増幅器が増幅し
て得られた出力をデータ読み出しの際およびデータ書き
込みの際にデータの入出力経路となるコモン・データ線
を介して入出力端子へ送出する半導体記憶装置におい
て、第1の電源電位と第2の電源電位との間の中間電位
を供給するプリチャージ用電源と上記コモン・データ線
との間に接続された第1のトランジスタと、上記コモン
・データ線と上記第1,第2の電源電位のうちの一方の電
源電位を与える電源との間に接続された第2のトランジ
スタとを有するプリチャージ回路を備え、上記メイン増
幅器が上記信号の増幅を開始する前に、上記プリチャー
ジ回路の上記第1のトランジスタをオフする一方、上記
第2のトランジスタをオンして上記コモン・データ線を
上記一方の電源電位にし、続いて、上記第2のトランジ
スタをオフする一方、上記第1のトランジスタをオンし
て上記コモン・データ線を上記中間電位にバイアスし、
この後、上記メイン増幅器の上記増幅を実行することを
特徴としている。
【作用】
メインアンプがデータ線からの信号の増幅を開始する
前に、プリチャージ回路によってコモン・データ線が第
1の電源電位と第2の電源電位との間の中間電位にバイ
アスされる。したがって、上記メインアンプの出力は、
僅かの電圧変化でもって次段の閾値を横切ることにな
る。この結果、上記コモン・データ線についての遅延時
間が従来に比して短縮される。
【実施例】
以下、この発明の半導体記憶装置を図示の実施例によ
り詳細に説明する。 第1図に示すように、この半導体記憶装置はプリチャ
ージ回路1を備えている。また、第3図に示したのと同
一構成の主増幅回路100を備えている。なお、主増幅回
路100の構成については説明を省略する。 上記プリチャージ回路1は、プリチャージ用の電源
(中間電位Vcc/2)とコモン・データ線7との間に接続
された第1のトランジスタとしてのNチャネルトランジ
スタ2と、上記コモン・データ7とNチャネルトランジ
スタ2との接続点J3とグランド(接地電位GND)との間
に接続された第2のトランジスタとしてのNチャネルト
ランジスタ3と、インバータ4およびインバータ5から
なっている。Nチャネルトランジスタ2,3はそれぞれプ
リチャージ信号φ1によってオンオフ制御される。
インバータ4および5は上記接続点J3の回りに直列に接
続されており、コモン・データ線7の電位を安定化させ
るバッファとして機能する。 この半導体記憶装置が非動作状態にあるときは、第2
図に示すように、プリチャージ信号φがLレベル,プ
リチャージ信号φがHレベルとなっている。したがっ
て、プリチャージ回路1のNチャネルトランジスタ2が
オフ,Nチャネルトランジスタ3がオンとなって、コモン
・データ線7は接地電位が与えられている。また、メイ
ンアンプ・イネーブル信号φがLレベルとなってお
り、第3図に示した主増幅回路100の出力線6がPチャ
ネルトランジスタ15を介して電位Vccにバイアスされて
いる。このとき、同時にメインアンプ10内のPチャネル
トランジスタ14がLレベルのメインアンプ・イネーブル
信号φを受けてオンして、プルアップ用トランジスタ
11とプルダウン用トランジスタ12とを結ぶ一対の接続点
J1,J2が等電位(Vcc)にバイアスされている。なお、ラ
イト信号φはHレベルのままとなっている。 データ読み出しの際は、第2図に示すように、まずプ
リチャージ信号φがLレベルとなって、第1図に示す
プリチャージ回路1のNチャネルトランジスタ3がオフ
してコモン・データ線7とグランドとが非導通状態にな
る。次に、プリチャージ信号φがHレベルとなって、
上記プリチャージ回路1のNチャネルトランジスタがオ
ンして、コモン・データ線7が中間電位Vcc/2にバイア
スされる。なお、この時、第2図に示すように、センス
アンプ駆動信号SENがLレベルからHレベルとなって、
メモリセルのデータが図示しないビット線上に信号とな
って現れている。次に、コラムセレクト信号CSTENがL
レベルからHレベルとなって、上記ビット線と第3図に
示すデータ線D,D#とが導通する。したがって、データ
線D,D#上にメモリセルからのデータが現れる。同時
に、プリチャージ信号φがHレベルからLレベルとな
って、第1図に示すNチャネルトランジスタ2がオフ
し、コモン・データ線7のプリチャージが完了する。続
いて、第2図に示すように、メインアンプ・イネーブル
信号φがHレベルとなって、第3図に示すPチャネル
トランジスタ14,15がオフとなり(出力線6のプリチャ
ージ完了)、同時にNチャネルトランジスタ13がオン状
態となる。ここで従来と同様に、メインアンプ10は、プ
ルアップ用トランジスタ11,プルダウン用トランジスタ1
2の働きによって、データ線D,D#上に現れたメモリセル
からの信号を増幅する。そして、この信号を増幅して得
た出力を出力線6に送出する。また、上記メインアンプ
・イネーブル信号φがHレベルとなった時、接続回路
20内のNAND回路23の出力がLレベルとなってPチャネル
トランジスタ22がオンし、さらにインバータ24を介して
Nチャネルトランジスタ21がオンする。したがって、メ
インアンプ10から出力線6上に送出された出力は、イン
バータ16とオン状態のNチャネルトランジスタ21および
Pチャネルトランジスタ22を通してコモン・データ線7
に送出される。このとき、コモン・データ線7は予め中
間電位Vcc/2にバイアスされているので、メインアンプ1
0から送出された出力は僅かの電圧変化でもって次段の
閾値を横切ることになる。したがって、上記コモン・デ
ータ線についての遅延時間を従来に比して短縮すること
ができる。
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体記憶装置
は、データ線上に現れたメモリセルからの信号をメイン
アンプが増幅を開始する前に、プリチャージ回路によっ
てコモン・データを中間電位にバイアスしているので、
このコモン・データ線についての遅延時間を短縮するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の半導体記憶装置のプリチ
ャージ回路を示す図、第2図は上記半導体記憶装置の動
作タイミングを示す図、第3図は上記半導体記憶装置お
よび従来の半導体記憶装置の主増幅回路を示す図、第4
図は上記従来の半導体記憶装置のプリチャージ回路を示
す図、第5図は上記従来の半導体記憶装置の動作タイミ
ングを示す図である。 1……プリチャージ回路、 2,3,13,21……Nチャネルトランジスタ、 4,5,16,24……インバータ、6……出力線、 7……コモン・データ線、10……メインアンプ、 11……プルアップ用トランジスタ、 12……プルダウン用トランジスタ、 14,15,22……Pチャネルトランジスタ、 20……接続回路、23……NAND回路、 100……主増幅回路、D,D#……データ線、 J1,J2,J3……接続点。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ線上に現れたメモリセルからの信号
    をメイン増幅器によって増幅して、このメイン増幅器が
    増幅して得られた出力をデータ読み出しの際およびデー
    タ書き込みの際にデータの入出力経路となるコモン・デ
    ータ線を介して入出力端子へ送出する半導体記憶装置に
    おいて、 第1の電源電位と第2の電源電位との間の中間電位を供
    給するプリチャージ用電源と上記コモン・データ線との
    間に接続された第1のトランジスタと、上記コモン・デ
    ータ線と上記第1,第2の電源電位のうちの一方の電源電
    位を与える電源との間に接続された第2のトランジスタ
    とを有するプリチャージ回路を備え、 上記メイン増幅器が上記信号の増幅を開始する前に、上
    記プリチャージ回路の上記第1のトランジスタをオフす
    る一方、上記第2のトランジスタをオンして上記コモン
    ・データ線を上記一方の電源電位にし、続いて、上記第
    2のトランジスタをオフする一方、上記第1のトランジ
    スタをオンして上記コモン・データ線を上記中間電位に
    バイアスし、この後、上記メイン増幅器の上記増幅を実
    行することを特徴とする半導体記憶装置。
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JPH0262785A (ja) * 1988-08-29 1990-03-02 Nec Corp ダイナミック型半導体メモリ

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