JP2764576B2 - 半導体メモリのセンスアンプ出力制御回路 - Google Patents

半導体メモリのセンスアンプ出力制御回路

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JP2764576B2
JP2764576B2 JP8342951A JP34295196A JP2764576B2 JP 2764576 B2 JP2764576 B2 JP 2764576B2 JP 8342951 A JP8342951 A JP 8342951A JP 34295196 A JP34295196 A JP 34295196A JP 2764576 B2 JP2764576 B2 JP 2764576B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリの出
力信号制御回路に係るものであり、詳しくは、センスア
ンプ(sense amplifier) の出力信号により出力バッファ
が自動に制御される半導体メモリのセンスアンプ出力制
御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体メモリにおいては、図3に
示すように、データの貯蔵されるメモリセルアレイ10
と、入力されたアドレスをバッファリングするアドレス
バッファ20と、該アドレスバッファ20の出力信号に
より前記メモリセルアレイ10のメモリセルを選択する
ローディコーダ(row decoder) 30及びカラムディコー
ダ40と、該選択されたメモリセルから出力したデータ
をセンシングするセンスアンプ60と、該センスアンプ
60の出力信号をラッチするデータラッチ回路70と、
該データラッチ回路70の出力信号をバッファリングす
るデータ出力バッファ80と、該データ出力バッファ8
0の出力信号を外部に伝達する入出力パッド90と、前
記アドレスバッファ20から入力された信号の遷移を検
出し、前記センスアンプ60及びデータラッチ回路70
の動作を制御するアドレス遷移検出部50と、から構成
されている。
【0003】且つ、前記データラッチ回路70において
は、図4に示すように、電源と接地間に各PMOSトラ
ンジスタ71、72及び各NMOSトランジスタ73、
74が順次接続され、PMOSトランジスタ72及びN
MOSトランジスタ73の各ゲート端子には前記センス
アンプ60の出力信号SOUTが共通印加される。又、
前記NMOSトランジスタ74のゲート端子にはラッチ
イネーブル信号LEが印加され、前記PMOSトランジ
スタ71のゲート端子にはインバータ75で反転し、ラ
ッチイネーブル信号LEが印加され、MOSトランジス
タ71〜74の出力信号は、PMOSトランジスタ72
とNMOSトランジスタ73との共通ドレイン接続点か
ら出力され、各インバータ76、77を経てデータ出力
バッファ80に出力されるようになっている。
【0004】更に、前記データ出力バッファ80におい
ては、出力イネーブル信号OEを反転するインバータ8
1と、該インバータ81の出力信号と前記データラッチ
回路70の出力信号とを否定論理和するNORゲート8
2と、該NORゲート82の出力信号を反転するインバ
ータ83と、前記出力イネーブル信号OEと前記データ
ラッチ回路70の出力信号とを否定論理積するNAND
ゲート84と、該NANDゲート84の出力信号を反転
するインバータ85と、電源電圧Vccと接地間に順次
接続され、前記各インバータ83、85の出力信号が夫
々ゲートに印加されるPMOSトランジスタ86及びN
MOSトランジスタ87と、を備え、該データ出力バッ
ファ80の出力端子がNMOSトランジスタ86、87
の共通ドレイン接続点に接続され、該出力端子と接地間
にロードキャパシタ88が接続されていた。そして、前
記データ出力バッファ80には、半導体メモリのソケッ
トによるインダクタンスLsと、電源側のリードフレー
ム(lead frame)及びボンディングワイヤ(bonding wire)
によるインダクタンスLvと、接地側のリードフレーム
及びボンディングワイヤによるインダクタンスLgと、
が介在している。
【0005】このように構成された従来半導体メモリの
センスアンプ出力制御回路の動作について説明する。先
ず、アドレス信号の入力によりセンスアンプ60がイネ
ーブルされ出力信号SOUTを出力すると、この時点か
ら所定時間td1の経過した時点においてラッチイネー
ブル信号LEはハイ状態になり、PMOSトランジスタ
71及びNMOSトランジスタ74がターンオンする。
このとき、センスアンプ60がハイ状態の信号SOUT
を出力すると、PMOSトランジスタ72はターンオ
フ、NMOSトランジスタ73はターンオンし、前記デ
ータラッチ回路70はロー状態の信号を出力する。且
つ、前記センスアンプ60がロー状態の信号SOUTを
出力すると、PMOSトランジスタ72及びNMOSト
ランジスタ73は夫々ターンオン、ターンオフし、前記
データラッチ回路70はハイ状態の信号を出力する。即
ち、前記MOSトランジスタ71〜74は前記センスア
ンプ60の出力信号SOUTを反転し出力するようにな
る。
【0006】次いで、前記ラッチイネーブル信号LEが
ハイ状態に遷移した時点から再び所定時間td2経過し
た時点において出力イネーブル信号OEがハイ状態にな
ると、データ出力バッファ80の各ノードN1、N2の
電位は該データラッチ回路70の出力信号により決定さ
れる。例えば、データラッチ回路70の出力信号がロー
状態であると、該ロー状態の出力信号は、前記ハイ状態
の出力イネーブル信号OEと一緒にデータ出力バッファ
80の各ノードN1、N2の全てをロー状態にさせる。
従って、PMOSトランジスタ86はターンオン、NM
OSトランジスタ87はターンオフし、出力端子ではハ
イ状態の信号が出力される。反面、前記データラッチ回
路70の出力信号がハイ状態であると、該ハイ状態の出
力信号は、前記ハイ状態の出力イネーブル信号OEと一
緒にデータ出力バッファ80の各ノードN1、N2の全
てをハイ状態にさせる。従って、PMOSトランジスタ
86はターンオフ、NMOSトランジスタ87はターン
オンし、出力端子ではロー状態の信号が出力される。
【0007】従って、センスアンプ60がイネーブルさ
れた後、前記ラッチイネーブルLE信号及び出力イネー
ブル信号が順次ハイ状態になると、前記センスアンプ6
0の出力信号はデータ出力バッファ80を通ってそのま
ま出力される。一方、前記ラッチイネーブル信号LEが
ハイ状態で、出力イネーブル信号OEがロー状態である
と、各ノードN1、N2の状態は夫々ハイ及びロー状態
になる。従って、データ出力バッファ80のMOSトラ
ンジスタ86、87の全てがターンオフし、電気的にフ
ローティングされるので、出力端子はハイインピダンス
の状態になる。反面、前記ラッチイネーブル信号LEが
ロー状態であると、MOSトランジスタ71、74の全
てがターンオフし、前記データラッチ回路の出力信号は
電気的にフローティングされる。このとき、前記出力イ
ネーブル信号OEがハイ状態になると、データ出力バッ
ファ80の各ノードN1、N2は全て以前の状態を維持
するため、データ出力バッファ80は以前のデータをそ
のまま出力する。且つ、前記ラッチイネーブル信号LE
及び出力イネーブル信号OEの全てがロー状態になる
と、各ノードN1、N1の状態は夫々ハイ及びロー状態
になり各MOSトランジスタ86、87の全てがターン
オフするため、データ出力バッファ80はハイインピー
ダンスの状態になる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来メモリのセンスアンプの出力信号回路においては、ラ
ッチイネーブル信号LEによりセンスアンプ60からの
有効なデータがデータラッチ回路70にラッチされた瞬
間、出力イネーブル信号OEがハイ状態にならなければ
動作速度の減少を防ぐことができないが、高密度メモリ
においては、遅延経路が増加し、前記出力イネーブル信
号OEを正確に制御することができないため、各信号間
にいくらかのマージンが付与される。
【0009】即ち、図5(A)に示すように、アドレス
信号の遷移が発生すると、センスアンプ60は、図5
(B)のようにイネーブルされ、図5(C)のように出
力信号SOUTを出力する。且つ、ラッチイネーブル信
号LEは、前記センスアンプ60からの有効なデータを
ラッチするため、図5(D)に示すように、前記センス
アンプ60から出力信号SOUTが出力した時点から所
定時間td1経過した後ハイ状態に遷移し、出力イネー
ブル信号OEは、図5(E)に示すように、前記ランチ
イネーブル信号LEがハイ状態になった時点から再び所
定時間td2経過した後、ハイ状態に遷移する。従っ
て、前記センスアンプ60の出力信号SOUTは、前記
時点td1+td2だけ遅延された後データ出力バッフ
ァ80から出力されるため、動作速度の減少(speed pe
anlty)が発生する。
【0010】且つ、メモリからデータを8ビット単位に
出力する場合、センスアンプ60及びデータ出力バッフ
ァ80も夫々8個ずつ備えられるが、各センスアンプ6
0から8個のデータによりデータ出力バッファ80に入
力された信号SOUTは、一つの出力イネーブル信号O
Eにより同時に出力されるため、図5(G)に示すよう
に、各データ出力バッファ80でピーク電流が増加し、
ノイズが発生するおそれがある。
【0011】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、動作速度を速く、しかもノイズを防止す
ることが可能な半導体メモリのセンスアンプ出力制御回
路を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1の発
明にかかる半導体メモリのセンスアンプ出力制御回路
は、センスイネーブル信号によりメモリセルからリード
されたデータをセンシングし、該データの状態が遷移し
たとき、データ信号及びデータバー信号の両信号を同じ
中間レベルに設定してから、相互に異なる状態に設定し
て出力するセンスアンプと、該センスアンプから出力さ
れたデータ信号とデータバー信号とのギャップが所定値
以下であるときは同じ状態の2つの信号を出力し、所定
値を越えたときは相互に異なる状態の2つの信号を出力
するシュミットトリガ回路と、ラッチイネーブル信号が
入力されたとき、該シュミットトリガ回路から出力され
た2つの信号を、夫々、ラッチし、ラッチした両信号を
出力するデータラッチ回路と、該データラッチ回路から
出力された2つの信号が相互に異なる状態であるとき
は、出力イネーブル信号が入力されたときにセンスアン
プから出力されたデータ信号又はデータバー信号と同じ
状態の信号を出力するデータ出力バッファと、を備えて
構成された。
【0013】かかる構成によれば、センスイネーブル信
号に基づいて、センスアンプによりメモリセルからデー
タがセンシングされ、該データの状態が遷移したとき、
データ信号及びデータバー信号の両信号が同じ中間レベ
ルに設定され、中間レベルになったとき、相互に異なる
状態に設定されてから出力される。シュミットトリガ回
路では、センスアンプから出力されたデータ信号とデー
タバー信号とのギャップが比較され、所定値以下である
ときは同じ状態の2つの信号がシュミットトリガ回路か
ら出力され、所定値以上であるときは相互に異なる状態
の2つの信号が出力される。この2つの信号は、ラッチ
イネーブル信号がラッチ回路に入力されたとき、夫々、
ラッチ回路にラッチされる。そして、2つの信号が相互
に異なる状態であるときは、出力イネーブル信号が入力
されたときにセンスアンプから出力されたデータ信号又
はデータバー信号と同じ状態の信号がデータ出力バッフ
ァから出力される。
【0014】請求項2の発明にかかる半導体メモリのセ
ンスアンプ出力制御回路では、前記シュミットトリガ回
路は、前記センスアンプから出力されるデータ信号に対
し、所定のヒステリシス特性を付与して反転出力する第
1シュミットトリガと、前記センスアンプから出力され
るデータバー信号に対し、所定のヒステリシス特性を付
与して反転出力する第2シュミットトリガと、を備える
ようにした。
【0015】かかる構成によれば、センスアンプから出
力されたデータ信号は第1シュミットトリガにより所定
のヒステリシス特性が付与されて反転出力され、データ
バー信号は第2シュミットトリガにより、所定のヒステ
リシス特性が付与されて反転出力される。これによりセ
ンスアンプから入力された電圧が不安定な中間レベルで
あっても、シュミットトリガ回路の出力電圧が安定す
る。
【0016】請求項3の発明にかかる半導体メモリのセ
ンスアンプ出力制御回路では、前記第1シュミットトリ
ガ、第2シュミットトリガは、電源電圧と接地間に順次
接続され、各ゲート端子に前記センスアンプから出力さ
れるデータ信号が印加され、第1、第2PMOSトラン
ジスタ及び第1、第2NMOSトランジスタによって形
成されたインバータと、ドレイン端子が接地され、ソー
ス端子が第1、第2PMOSトランジスタのドレイン−
ソースの接続点に接続され、ゲート端子が前記インバー
タの出力端子に接続された第3PMOSトランジスタ
と、ドレイン端子が電源電圧に接続され、ソース端子が
前記第1、第2NMOSトランジスタのソース−ドレイ
ンの接続点に接続され、ゲート端子が前記インバータの
出力端子に接続された第3NMOSトランジスタと、を
備えるようにした。
【0017】かかる構成によれば、第1、第2PMOS
トランジスタ及び第1、第2NMOSトランジスタによ
って形成されたインバータにより、センスアンプの出力
信号が反転出力される。センスアンプから出力された信
号がハイ状態からロー状態に変化したとき、インバータ
ーの反転出力信号には第3PMOSトランジスタにより
ヒステリシス特性が付与されて、その電圧は所定値だけ
低くなり、センスアンプから出力された信号がロー状態
からハイ状態に変化したとき、インバータの反転出力信
号には第3NMOSトランジスタによりヒステリシス特
性が付与されて、その電圧は所定値だけ高くなる。
【0018】請求項4の発明にかかる半導体メモリのセ
ンスアンプ出力制御回路では、前記第1PMOSトラン
ジスタ及び第3PMOSトランジスタは、センスアンプ
から出力された信号がハイ状態からロー状態に変化した
ときに、インバータの出力信号をロー状態からハイ状態
に変化させる電圧に基づいて決定される。かかる構成に
よれば、センスアンプから出力されたデータ信号がハイ
状態からロー状態に変化したとき、インバータの反転出
力信号は、第1PMOSトランジスタ及び第3PMOS
トランジスタの駆動能力により決定される。
【0019】請求項5の発明にかかる半導体メモリのセ
ンスアンプ出力制御回路では、前記第2NMOSトラン
ジスタ及び第3NMOSトランジスタは、センスアンプ
から出力されたデータ信号がロー状態からハイ状態に変
化したときに、インバータの出力信号をハイ状態からロ
ー状態に変化させる電圧に基づいて決定される。かかる
構成によれば、センスアンプから出力された信号がロー
状態からハイ状態に変化するとき、インバータの反転出
力信号は、第2NMOSトランジスタ及び第3NMOS
トランジスタの駆動能力により決定される。
【0020】請求項6の発明にかかる半導体メモリのセ
ンスアンプ出力制御回路では、前記ラッチイネーブル信
号及び出力イネーブル信号は、前記センスイネーブル信
号と略同時に出力される。かかる構成によれば、動作速
度が速くなる。また、ラッチイネーブル信号及び出力イ
ネーブル信号が略同時に出力されてもメモリセルからリ
ードされたデータは、安定した状態でデータ出力バッフ
ァから出力される。
【0021】請求項7の発明にかかる半導体メモリのセ
ンスアンプ出力制御回路では、前記データラッチ回路
は、ラッチイネーブル信号の入力に基づいて前記シュミ
ットトリガ回路の2つの出力信号をラッチし、夫々、出
力バッファに出力する第1、第2ラッチを備えて構成さ
れている。かかる構成によれば、シュミットトリガ回路
の2つの出力信号は、ラッチイネーブル信号の入力に基
づいて、夫々、第1、第2ラッチによりラッチされ、出
力バッファに出力される。
【0022】請求項8の発明にかかる半導体メモリのセ
ンスアンプ出力制御回路では、前記データ出力バッファ
は、前記出力イネーブル信号と前記データラッチ回路の
第1ラッチの出力信号とを否定論理積する第1NAND
ゲートと、該第1NANDゲートの出力信号と前記デー
タラッチ回路の第2ラッチの出力信号とを否定論理和す
る第1NORゲートと、該第1NORゲートの出力信号
を反転する第1インバータと、ソース端子が電源電圧に
接続され、ドレイン端子が出力端子に接続され、ゲート
端子に第1インバータの出力信号が印加されるPMOS
トランジスタと、出力イネーブル信号を反転した信号と
データラッチ回路の第1ラッチの出力信号とを否定論理
和する第2NORゲートと、該第2NORゲートの出力
信号とデータラッチ回路の第2ラッチの出力信号とを否
定論理積する第2NANDゲートと、該第2NANDゲ
ートの出力信号を反転する第2インバータと、ソース端
子が接地され、ドレイン端子が出力端子に接続され、ゲ
ート端子に第2インバータの出力信号が印加されるNM
OSトランジスタと、を備えている。
【0023】かかる構成によれば、第1、第2ラッチに
よりラッチされた2つの信号に基づいてデータ信号又は
データバー信号と同じ状態の信号が出力される。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
及び図2に基づいて説明する。センスアンプ出力制御回
路は、図1に示すように、センスアンプ60、シュミッ
トトリガ回路100、データラッチ回路120、及びデ
ータ出力バッファ140を備えて構成されている。
【0025】且つ、前記シュミットトリガ回路100に
おいては、第1、第2シュミットトリガ100A、10
0Bを有し、該第1シュミットトリガ100Aにおいて
は、各PMOSトランジスタ101、102及び各NM
OSトランジスタ103、104が電源電圧Vccと接
地Vss間に順次接続され、MOSトランジスタ101
〜104の各ゲート端子には前記センスアンプ60の出
力信号SOUTが夫々印加され、前記各MOSトランジ
スタ102、103の共通ドレイン接続点に該第1シュ
ミットトリガ100Aの出力端子が接続されている。
又、PMOSトランジスタ105のソース端子はPMO
Sトランジスタ101、102のドレイン−ソース接続
点に接続され、ドレイン端子は接地され、ゲート端子は
前記出力端子に接続されている。更に、NMOSトラン
ジスタ106のドレイン端子は電源電圧Vccに接続さ
れ、ソース端子が前記各MOSトランジスタ103、1
04のソース−ドレイン端子の接続点に接続され、ゲー
ト端子は前記出力端子に接続されている。そして、前記
第2シュミットトリガ100Bにおいては、MOSトラ
ンジスタ101〜106と同様に構成されたMOSトラ
ンジスタ107〜112を備え、MOSトランジスタ1
07〜110の各ゲート端子には前記センスアンプ60
の出力信号が反転したデータバー信号SOUTBが印加
される。
【0026】又、前記データラッチ回路120において
は、図4に示したデータラッチ回路70と同様な構成を
有し、ノードN3の信号を反転出力する第1ラッチ12
0Aと、該データラッチ回路70と同様な構成を有し、
ノードN4の信号を反転出力する第2ラッチ120B
と、を備えている。更に、前記データ出力バッファ14
0においては、電源電圧Vccと接地間に直列接続され
たPMOSトランジスタ141及びNMOSトランジス
タ142と、ノードN5の信号と出力イネーブル信号と
を否定論理積するNANDゲート143と、該NAND
ゲート143の出力信号とノードN6の出力信号とを否
定論理和するNORゲート144と、該NORゲート1
44の出力信号を反転し、前記PMOSトランジスタ1
41のゲート端子に印加するインバータ145と、前記
出力イネーブル信号OEを反転するインバータ146
と、該インバータ146の出力信号と前記ノードN5の
出力信号とを否定論理和するNORゲート147と、該
NORゲート147の出力信号と前記ノードN6の出力
信号とを否定論理積するNANDゲート148と、該N
ANDゲート端子148の出力信号を反転し、前記NM
OSトランジスタ142のゲート端子に印加するインバ
ータ149と、前記各MOSトランジスタ141、14
2の共通ドレイン接続点に接続された出力端子と接地間
に接続されたロードキャパシタ150と、を備えてい
る。
【0027】次に動作を説明する。先ず、シュミットト
リガ100Aの動作について説明する。例えば、トラン
ジスタ101〜104の各ゲート端子に印加する電圧が
ロー状態であると、PMOSトランジスタトランジスタ
101、102はターンオン、NMOSトランジスタ1
03、104はターンオフし、ノードN3はハイ状態に
なる。従って、前記ノードN3に各ゲート端子の接続さ
れたPMOSトランジスタ105はターンオフ、NMO
Sトランジスタ106はターンオンし、ノードN7のレ
ベルはハイ状態となる。
【0028】次いで、前記電圧SOUTが増加し、MO
Sトランジスタ103、104のしきい電圧を越える
と、NMOSトランジスタ103、104はターンオ
ン、PMOSトランジスタ101、102はターンオフ
する。しかし、ノードN7が相変らずハイ状態を維持し
ているため、ノードN3に現われる出力電圧のレベルは
そのままハイ状態を維持する。続いて、前記電圧SOU
Tが上昇し、前記NMOSトランジスタ104の駆動能
力がNMOSトランジスタ106の駆動能力よりも大き
くなると、前記NMOSトランジスタ104のソース端
子に印加された接地レベルの電圧がノードN3に伝達さ
れ、出力電圧のレベルはロー状態に変化する。
【0029】一方、MOSトランジスタ101〜104
の各ゲート端子に印加する電圧SOUTがハイ状態であ
ると、NMOSトランジスタ103、104はターンオ
ン、PMOSトランジスタ101、102はターンオフ
し、ノードN3はロー状態に維持される。従って、前記
ノードN3に各ゲート端子が接続されたPMOSトラン
ジスタ105はターンオン、NMOSトランジスタ10
6はターンオフし、ノードN8のレベルはロー状態とな
る。
【0030】次いで、前記電圧SOUTのレベルが下降
し、PMOSトランジスタ101、102のしきい電圧
以下に減少すると、PMOSトランジスタ101、10
2はターンオン、各NMOSトランジスタ103、10
4はターンオフする。しかし、ノードN8が相変らずロ
ー状態に維持されているため、ノードN3に現われる出
力電圧のレベルはロー状態に維持される。次いで、前記
電圧SOUTが下降し、トランジスタ101の駆動能力
がトランジスタ105の駆動能力よりも大きくなると、
前記トランジスタ101のソース端子に印加された電源
電圧がノードN3に伝達され、出力電圧のレベルはハイ
状態に変化する。
【0031】通常、インバータにおいては、入力電圧が
ロー状態からハイ状態に変化すると、所定電圧VIの出
力電圧はハイ状態からロー状態に変化し、入力電圧がハ
イ状態からロー状態に変化すると、所定電圧VIの出力
電圧はロー状態からハイ状態に変化する。しかし、前記
シュミットトリガ100Aは、前記通常のインバータと
異なり、入力電圧がロー状態からハイ状態に変化して
も、入力電圧のレベルはVIよりも高いレベルVI+d
Vとなり、出力電圧がハイ状態からロー状態に変化す
る。逆に、入力電圧がハイからロー状態に変化しても入
力電圧のレベルはVIよりも低いレベルVI−dVとな
り、出力電圧がローからハイ状態に変化する。従って、
シュミットトリガ100Aは、通常のインバータに比
べ、△V=−dV〜+dV幅のヒステリシス特性を有す
る。
【0032】即ち、入力電圧が前記レベルVI±dV範
囲内に不安定な状態を維持する間、出力電圧の状態変化
が発生しないが、入力電圧がVI±dV範囲以上に増加
又は減少して入力電圧のレベルが安定化されたときは、
出力電圧が変化する。ここで、前記△Vの値は、前記各
PMOSトランジスタ101、105間の駆動能力及び
前記各NMOSトランジスタ104、106間の駆動能
力を適切に調節することにより設定される。
【0033】このような特性を有するシュミットトリガ
を含む本発明の回路において、図2(A)に示すように
アドレス信号が遷移し、図2(B)に示すようにセンス
イネーブル信号がハイ状態に遷移したとき、ラッチイネ
ーブル信号LEと出力イネーブル信号OEとが遅延時間
なしに、同時にハイ状態に遷移する。且つ、センスアン
プ60がイネーブルされると、該センスアンプ60の電
源電圧Vccレベルの出力信号SOUT、SOUTBが
1/2Vccのレベルにイクオライズ(equalize)さ
れ、該出力信号SOUT、SOUTBがハイレベル及び
1/2Vccレベルに維持されるまで、シュミットトリ
ガ100A、100Bは、共にロー状態の信号を出力す
る。
【0034】且つ、データラッチ回路120では、前記
ノードN3、N4から夫々ロー状態の信号が入力される
と、ターンオンしたPMOSトランジスタ(121、1
22)(128、129)によりノードN5、N6の全
てがハイ状態になる。次いで、データ出力バッファ14
0は、ノードN5、N6から出力される信号が、同じよ
うにハイ状態又はロー状態であるときは、ハイインピー
ダンスの状態になるため、ハイ状態のノードN5、N6
の出力信号により、前記MOSトランジスタ141、1
42の各ゲート端子には夫々ハイ及びロー状態の信号が
印加されて、データ出力バッファ140はハイインピー
ダンスの状態になる。
【0035】しかし、イクオーライズの状態が終わった
後、前記センスアンプ60の二つの出力信号SOUT、
SOUTBには、図2(E)に示すようにギャップが発
生し、若し、センスアンプ60の出力信号SOUTがハ
イレベルに、他の出力信号SOUTBがローレベルに変
化し始めると、二つの出力信号SOUT、SOUTB間
のギャップが△V以上に離れるまでは、前記シュミット
トリガ回路100の出力信号は前述したヒステリシス特
性により変化しない。
【0036】ところが、出力信号SOUT、SOUTB
間のギャップが△V以上離れると、シュミットトリガ1
00がインバータとして機能し、ハイ状態に変化する信
号SOUTが入力されるシュミットトリガ100Aはロ
ー状態の信号を、ロー状態に変化する信号SOUTBが
入力されるシュミットトリガ100Bはハイ状態の信号
を夫々出力し、ノードN3のレベルはロー、ノードN4
のレベルはハイ状態になる。
【0037】次いで、データラッチ回路120におい
て、インバータの機能を有する第1ラッチ120Aはハ
イ状態の信号を、第2ラッチ120Bはロー状態の信号
を夫々出力し、データ出力バッファ140では、ハイ及
びロー状態の前記データラッチ回路120の出力信号が
NANDゲート143、148に夫々入力されて、PM
OSトランジスタ141がターンオン、NMOSトラン
ジスタ142はターンオフする。従って、出力バッファ
140はハイ状態の信号を出力する。
【0038】反面、センスアンプ60の出力信号SOU
Tがローレベルに、他の出力信号SOUTBがハイレベ
ルに変化し始めると、前述したのと同じように、二つの
出力信号SOUT、SOUTB間のギャップが△V以上
に離れ、ロー状態に変化する信号SOUTの入力される
シュミットトリガ100Aはハイ状態の信号を、ハイ状
態に変化する信号SOUTBの入力されるシュミットト
リガ100Bはロー状態の信号を夫々出力する。
【0039】次いで、データラッチ回路120の第1ラ
ッチ120Aはロー状態の信号を、第2ラッチ120B
はハイ状態の信号を夫々出力し、データ出力バッファ1
40では、ロー及びハイ状態の前記データラッチ回路1
20の出力信号がNANDゲート143、148に夫々
入力されて、PMOSトランジスタ141がターンオ
フ、NMOSトランジスタ142はターンオンする。
【0040】従って、データ出力バッファ140はロー
状態の信号を出力する。かかる構成によれば、センスイ
ネーブル信号と同時にラッチイネーブル信号LE及び出
力イネーブル信号OEがハイ状態に印加する場合、セン
スアンプ60の出力信号が安定化して出力信号SOU
T、SOUTB間のギャップが所定値△V以上に離れた
とき、データ出力バッファが自動的に動作し、従来のよ
うにラッチイネーブル信号LE及び出力イネーブル信号
OEを所定時間遅延させて有効なデータを得る必要がな
くなるため、回路の動作速度が速くなるという効果があ
る。
【0041】且つ、センスアンプ60とデータ出力バッ
ファ140とが夫々8個のデータビットを処理する場
合、8個のデータビットのデータ出力バッファ140が
出力イネーブル信号OEにより同時に動作せず、自己の
二つの出力信号のギャップが△Vだけ離れ、センスアン
プ60に接続されたデータ出力バッファ140が先に動
作する。
【0042】従って、図2(G)に示すように、8個の
データビットのデータ出力バッファ140は自分に接続
されたセンスアンプ60の出力信号により夫々動作し、
データが分散するのに従って、該データ出力バッファ1
40から発生するピーク電流は、図2(H)に示すよう
に減少してノイズの発生を防止することができるという
効果がある。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
かかる半導体メモリのセンスアンプ出力制御回路によれ
ば、ラッチイネーブル信号及び出力イネーブル信号を略
同時に出力したとしても、データ出力バッファの動作が
外部から印加された出力イネーブル信号に依存せず、内
部で調整することができる。従って、ラッチイネーブル
信号及び出力イネーブル信号を略同時に出力して動作速
度を速くすることも可能となり、しかも一つの出力イネ
ーブル信号OEにより複数ビットのデータを出力すると
きでも、データ出力を分散させてデータ出力時の電流の
増加を抑制し、ノイズを防止することも可能となる。
【0044】請求項2の発明にかかるセンスアンプ出力
制御回路によれば、出力電圧を安定化させることができ
る。請求項3の発明にかかるセンスアンプ出力制御回路
によれば、センスアンプの出力を反転し、ヒステリシス
特性を付与することができる。請求項4の発明にかかる
センスアンプ出力制御回路によれば、センスアンプから
出力されたデータ信号がハイ状態からロー状態に変化し
たときのインバータの反転出力信号の状態を、第1PM
OSトランジスタ及び第3PMOSトランジスタの駆動
能力に応じて決定することができる。
【0045】請求項5の発明にかかるセンスアンプ出力
制御回路によれば、第2NMOSトランジスタ及び第3
NMOSトランジスタの駆動能力に応じて、センスアン
プから出力された信号がロー状態からハイ状態に変化し
たときのインバータの反転出力信号の状態を決定するこ
とができる。請求項6の発明にかかるセンスアンプ出力
制御回路によれば、動作速度を速くすることができる。
また、ラッチイネーブル信号及び出力イネーブル信号が
略同時に出力してもメモリセルからリードされたデータ
を安定した状態で出力することができる。
【0046】請求項7の発明にかかるセンスアンプ出力
制御回路によれば、シュミットトリガ回路の2つの出力
信号を安定して出力バッファに出力することができる。
請求項8の発明にかかるセンスアンプ出力制御回路によ
れば、データ信号又はデータバー信号と同じ状態の信号
を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施の形態を示す回路図。
【図2】図1の各部の信号波形図。
【図3】従来の半導体メモリのブロック図。
【図4】従来の半導体メモリのセンスアンプの出力制御
回路図。
【図5】従来のセンスアンプの出力制御回路の各部の信
号波形図。
【符号の説明】
100 シュミットトリガ 100A 第1シュミットトリガ 100B 第2シュミットトリガ 120 データラッチ回路 120A 第1ラッチ 120B 第2ラッチ 140 データ出力バッファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−165785(JP,A) 特開 平5−290581(JP,A) 特開 昭61−107594(JP,A) 特開 平5−50598(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11C 11/419 G11C 11/409 H03K 19/0175

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体メモリのセンスアンプ出力制御回路
    であって、 センスイネーブル信号によりメモリセルからリードされ
    たデータをセンシングし、該データの状態が遷移したと
    き、データ信号及びデータバー信号の両信号を同じ中間
    レベルに設定してから、相互に異なる状態に設定して出
    力するセンスアンプと、 該センスアンプから出力されたデータ信号とデータバー
    信号とのギャップが所定値以下であるときは同じ状態の
    2つの信号を出力し、所定値を越えたときは相互に異な
    る状態の2つの信号を出力するシュミットトリガ回路
    と、 ラッチイネーブル信号が入力されたとき、該シュミット
    トリガ回路から出力された2つの信号を、夫々、ラッチ
    し、ラッチした両信号を出力するデータラッチ回路と、 該データラッチ回路から出力された2つの信号が相互に
    異なる状態であるときは、出力イネーブル信号が入力さ
    れたときにセンスアンプから出力されたデータ信号又は
    データバー信号と同じ状態の信号を出力するデータ出力
    バッファと、を備えて構成されたことを特徴とする半導
    体メモリのセンスアンプ出力制御回路。
  2. 【請求項2】前記シュミットトリガ回路は、 前記センスアンプから出力されるデータ信号に対し、所
    定のヒステリシス特性を付与して反転出力する第1シュ
    ミットトリガと、 前記センスアンプから出力されるデータバー信号に対
    し、所定のヒステリシス特性を付与して反転出力する第
    2シュミットトリガと、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ
    のセンスアンプ出力制御回路。
  3. 【請求項3】前記第1シュミットトリガ、第2シュミッ
    トトリガは、電源電圧と接地間に順次接続され、各ゲー
    ト端子に前記センスアンプから出力されるデータ信号が
    印加され、第1、第2PMOSトランジスタ及び第1、
    第2NMOSトランジスタによって形成されたインバー
    タと、 ドレイン端子が接地され、ソース端子が第1、第2PM
    OSトランジスタのドレイン−ソースの接続点に接続さ
    れ、ゲート端子が前記インバータの出力端子に接続され
    た第3PMOSトランジスタと、 ドレイン端子が電源電圧に接続され、ソース端子が前記
    第1、第2NMOSトランジスタのソース−ドレインの
    接続点に接続され、ゲート端子が前記インバータの出力
    端子に接続された第3NMOSトランジスタと、を備え
    たことを特徴とする請求項2記載の半導体メモリのセン
    スアンプ出力制御回路。
  4. 【請求項4】前記第1PMOSトランジスタ及び第3P
    MOSトランジスタは、センスアンプから出力された信
    号がハイ状態からロー状態に変化したときに、インバー
    タの出力信号をロー状態からハイ状態に変化させる電圧
    に基づいて決定されることを特徴とする請求項3記載の
    半導体メモリのセンスアンプ出力制御回路。
  5. 【請求項5】前記第2NMOSトランジスタ及び第3N
    MOSトランジスタは、センスアンプから出力されたデ
    ータ信号がロー状態からハイ状態に変化したときに、イ
    ンバータの出力信号をハイ状態からロー状態に変化させ
    る電圧に基づいて決定されることを特徴とする請求項3
    又は請求項4記載の半導体メモリのセンスアンプ出力制
    御回路。
  6. 【請求項6】前記ラッチイネーブル信号及び出力イネー
    ブル信号は、前記センスイネーブル信号と略同時に出力
    されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか
    1つに記載の半導体メモリのセンスアンプ出力制御回
    路。
  7. 【請求項7】前記データラッチ回路は、ラッチイネーブ
    ル信号の入力に基づいて前記シュミットトリガ回路の2
    つの出力信号をラッチし、夫々、出力バッファに出力す
    る第1、第2ラッチを備えて構成されたことを特徴とす
    る請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の半導体メ
    モリのセンスアンプ出力制御回路。
  8. 【請求項8】前記データ出力バッファは、 前記出力イネーブル信号と前記データラッチ回路の第1
    ラッチの出力信号とを否定論理積する第1NANDゲー
    トと、 該第1NANDゲートの出力信号と前記データラッチ回
    路の第2ラッチの出力信号とを否定論理和する第1NO
    Rゲートと、 該第1NORゲートの出力信号を反転する第1インバー
    タと、 ソース端子が電源電圧に接続され、ドレイン端子が出力
    端子に接続され、ゲート端子に第1インバータの出力信
    号が印加されるPMOSトランジスタと、 出力イネーブル信号を反転した信号とデータラッチ回路
    の第1ラッチの出力信号とを否定論理和する第2NOR
    ゲートと、 該第2NORゲートの出力信号とデータラッチ回路の第
    2ラッチの出力信号とを否定論理積する第2NANDゲ
    ートと、 該第2NANDゲートの出力信号を反転する第2インバ
    ータと、 ソース端子が接地され、ドレイン端子が出力端子に接続
    され、ゲート端子に第2インバータの出力信号が印加さ
    れるNMOSトランジスタと、を備えたことを特徴とす
    る請求項7記載の半導体メモリのセンスアンプ出力制御
    回路。
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