JP2875851B2 - Drive circuit of sense amplifier - Google Patents

Drive circuit of sense amplifier

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JP2875851B2 JP2120701A JP12070190A JP2875851B2 JP 2875851 B2 JP2875851 B2 JP 2875851B2 JP 2120701 A JP2120701 A JP 2120701A JP 12070190 A JP12070190 A JP 12070190A JP 2875851 B2 JP2875851 B2 JP 2875851B2
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【発明の詳細な説明】 〔概要〕 センスアンプのドライブ回路に関し、 センスアンプに加わる電圧を高電位電源の電圧よりも
低い所望の電圧値にまで降圧し、かつ、高速に駆動する
ことを目的とし、 高電位側電源線とセンスアンプの電源供給端との間に
設けられたセンスアンプを駆動する駆動手段と、前記セ
ンスアンプの電源供給端の電位を検出すると共に検出さ
れた電位が所定の電位を超えたときに前記駆動手段によ
る該センスアンプの駆動を停止させる制御手段と、を有
するセンスアンプのドライブ回路において、前記制御手
段を、インバータとナンドゲートとにより構成して、前
記インバータには前記センスアンプの電源供給端の電位
を供給し、前記ナンドゲートには該インバータの出力と
センスアンプ駆動信号とを供給し、前記ナンドゲートの
出力が前記駆動手段に供給する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] A drive circuit for a sense amplifier is intended to reduce the voltage applied to the sense amplifier to a desired voltage value lower than the voltage of a high-potential power supply and to drive at high speed. Driving means for driving a sense amplifier provided between the high-potential-side power supply line and a power supply end of the sense amplifier; detecting a potential of the power supply end of the sense amplifier; And control means for stopping the drive of the sense amplifier by the drive means when the power supply voltage exceeds the threshold value, wherein the control means comprises an inverter and a NAND gate, and the inverter has the sense circuit. The potential of the power supply terminal of the amplifier is supplied, and the output of the inverter and the sense amplifier drive signal are supplied to the NAND gate. The output of the gate supplies the driving means.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、センスアンプのドライブ回路に係り、詳し
くは、例えば、外部電源電圧を内部で降圧して用いるDR
AM等のセンスアンプに用いて好適なドライブ回路に関す
る。
The present invention relates to a drive circuit of a sense amplifier, and more specifically, for example, a DR circuit that uses an external power supply voltage internally lowered.
The present invention relates to a drive circuit suitable for use in a sense amplifier such as an AM.

近年、例えば、コンピュータ等の記憶容量の増大化に
伴い、メモリ容量の増大化、すなわち、高集積化を図っ
た、例えば、DRAM等の半導体記憶装置が数多く提供さ
れ、それに伴い、この半導体記憶装置内に用いられるセ
ンスアンプのドライブ回路が数多く開発されている。
In recent years, for example, with an increase in storage capacity of a computer or the like, an increase in memory capacity, that is, a large number of semiconductor storage devices such as DRAMs with high integration have been provided. Many drive circuits for the sense amplifiers used therein have been developed.

高集積化を図る半導体記憶装置では、同一チップ面積
内に沢山の素子を配置させるため、内部トランジスタや
内部配線等を微細化しなければならず、この微細化を進
めていくと、必然的に隣り合う配線が近づき、その結
果、配線相互間の容量が増え、クロストークが大きくな
る。つまり、配線相互間の距離が短くなっていくのに対
して、一定の電源電圧を加えていたのでは、配線相互間
の距離が短くなっていくのに応じて発生する電界が強く
なる。内部トランジスタのブレークダウンは電界で決定
されるために、この電界があまりに大きくなってしまう
と、内部トランジスタが壊れ易くなり、デバイスの信頼
性の低下を招いてしまう。したがって、配線相互間の距
離が短くなっていくのに応じて加える電源電圧を下げる
必要性がある。しかし、外部供給電圧は、ユーザーイン
ターフェースの立場上、自由に変更できないため、この
ような半導体記憶装置におけるセンスアンプのドライブ
回路では、外部供給電圧(例えば、5v)に対して、チッ
プ内で、この外部供給電圧よりも低い内部電圧(例え
ば、4v)を発生させることが必要となる。
In a semiconductor memory device aiming for high integration, in order to arrange many elements in the same chip area, it is necessary to miniaturize an internal transistor, an internal wiring, and the like. Matching wirings come closer, and as a result, capacitance between wirings increases, and crosstalk increases. That is, while a constant power supply voltage is applied while the distance between the wirings becomes shorter, the electric field generated increases as the distance between the wirings becomes shorter. Since the breakdown of the internal transistor is determined by the electric field, if the electric field becomes too large, the internal transistor is easily broken, and the reliability of the device is reduced. Therefore, it is necessary to reduce the applied power supply voltage as the distance between the wirings becomes shorter. However, since the external supply voltage cannot be freely changed from the standpoint of a user interface, the drive circuit of the sense amplifier in such a semiconductor memory device uses the external supply voltage (for example, 5 V) in the chip for this external supply voltage. It is necessary to generate an internal voltage (for example, 4v) lower than the external supply voltage.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種のセンスアンプのドライブ回路として
は、例えば、第7図に示すようなものがある。
FIG. 7 shows an example of a conventional sense amplifier drive circuit of this type.

第7図において、従来例のセンスアンプのドライブ回
路は、大きく分けてセンスアンプとしてのセンスアンプ
群1と、駆動手段2とにより構成され、センスアンプ群
1は、2n本のビット線B1,▲▼,…,Bn,▲▼に
それぞれ対応するn個のCMOSセンスアンプ回路SA1,…,S
Anからなり、さらに、各CMOSセンスアンプ回路SA1,…,S
Anはそれぞれ2個のPMOSトランジスタP1x,P2x、2個のN
MOSトランジスタN1x,N2x(1≦x≦n)から構成されて
いる。
In FIG. 7, the drive circuit of the conventional sense amplifier is roughly composed of a sense amplifier group 1 as a sense amplifier and a driving means 2, and the sense amplifier group 1 has 2n bit lines B1, ▲ N CMOS sense amplifier circuits SA1, ..., S corresponding to ▼, ..., Bn, ▲ ▼ respectively
An, and each of the CMOS sense amplifier circuits SA1, ..., S
An is two PMOS transistors P1x, P2x and two N
It is composed of MOS transistors N1x and N2x (1 ≦ x ≦ n).

駆動手段2はPMOSトランジスタQ1、NMOSトランジスタ
Q2から構成されている。
Driving means 2 is a PMOS transistor Q1, an NMOS transistor
Consists of Q2.

Q3はPMOSトランジスタQ1とセンスアンプ群1との間に
直列に介挿されたNMOSトランジスタであり、外部供給電
圧(この場合、Vcc)よりも低い内部電圧を発生させる
ための電圧降下手段である。
Q3 is an NMOS transistor interposed in series between the PMOS transistor Q1 and the sense amplifier group 1, and is a voltage drop means for generating an internal voltage lower than the external supply voltage (Vcc in this case).

なお、図中、SE,▲▼はセンスアンプ駆動信号を
示す。
In the figure, SE and ▼ indicate sense amplifier drive signals.

以上の構成において、第8図に示すように、時間T1の
タイミングでワード線が駆動され、時間T2のタイミング
でセンスアンプ群1により、例えば、ビット線B1,▲
▼の電位レベルの増幅が開始されると、ビット線B1,
▲▼の電圧が増幅され、同図中、実線で示すよう
に、ビット線B1,▲▼の波形は時間と共に広がって
いく。この場合、ビット線▲▼側はグランドレベル
まで下がるが、ビット線B1側は外部供給電圧Vcc(例え
ば、5v)よりも低い所定の内部電圧hVcc(例えば、4v)
までしか上昇しないようになっている。つまり、外部供
給電圧Vccを有する外部電源とセンスアンプ群1との間
に直列に介挿されたNMOSトランジスタQ3によってセンス
アンプ群1に加わる電圧が降圧され、センスアンプ群1
によって増幅される電圧の最大値が所定の内部電圧hVcc
の値となるように制御されているためである。これを詳
しく説明すると、NMOSトランジスタQ3のゲートが外部電
源に接続され、ソースがセンスアンプ群1の高電位側に
接続されていることにより、NMOSトランジスタQ3の閾値
電圧をVthとすると、NMOSトランジスタQ3を介してセン
スアンプ群1に加わる電圧はVcc−Vthで表される。この
電圧Vthは約1vなので、センスアンプ群1によって増幅
される電圧の最大値は4v程度となり、簡単に所望の電圧
値に降圧できる。
In the above configuration, as shown in FIG. 8, the word line is driven at the timing of time T1, and the sense amplifier group 1 causes the bit lines B1 and ▲ at the timing of time T2.
When the amplification of the potential level of ▼ is started, the bit lines B1,
The voltage of ▼ is amplified, and the waveforms of the bit lines B1 and ▼ are spread over time, as shown by the solid line in FIG. In this case, the bit line ▲ ▼ goes down to the ground level, but the bit line B1 side has a predetermined internal voltage hVcc (eg, 4v) lower than the external supply voltage Vcc (eg, 5v).
It only rises up to that point. That is, the voltage applied to the sense amplifier group 1 is reduced by the NMOS transistor Q3 inserted in series between the external power supply having the external supply voltage Vcc and the sense amplifier group 1, and the sense amplifier group 1
The maximum value of the voltage amplified by the predetermined internal voltage hVcc
This is because it is controlled to be the value of More specifically, assuming that the threshold voltage of the NMOS transistor Q3 is Vth because the gate of the NMOS transistor Q3 is connected to the external power supply and the source is connected to the high potential side of the sense amplifier group 1, the NMOS transistor Q3 The voltage applied to the sense amplifier group 1 via is represented by Vcc-Vth. Since this voltage Vth is about 1 V, the maximum value of the voltage amplified by the sense amplifier group 1 is about 4 V, and the voltage can be easily reduced to a desired voltage value.

また、他の従来例としては、例えば、第9図に示すよ
うなものがあり、この図において、第7図に示す従来例
と同一番号は同一または相当部分を示す。
As another conventional example, for example, there is one as shown in FIG. 9. In this figure, the same numbers as those in the conventional example shown in FIG. 7 indicate the same or corresponding parts.

第9図において、Q51,Q52はカレントミラー型のアナ
ログ微小信号増幅回路を構成するNMOSトランジスタ、R
1,R2は抵抗であり、これらNMOSトランジスタQ51,Q52、P
MOSトランジスタQ53,Q54、抵抗R1,R2によりアナログフ
ィードバック回路が構成されている。
In FIG. 9, Q51 and Q52 denote NMOS transistors and R that constitute a current mirror type analog minute signal amplifier circuit.
1 and R2 are resistors, and these NMOS transistors Q51, Q52, P
An analog feedback circuit is configured by the MOS transistors Q53 and Q54 and the resistors R1 and R2.

このような構成において、センスアンプ駆動信号SEが
高レベルになると、NMOSトランジスタQ6が導通するとと
もに、NMOSトランジスタQ51が導通し、PMOSトランジス
タQ53に電流が流れる。PMOSトランジスタQ53に電流が流
れると、それに伴ってPMOSトランジスタQ54が導通する
ので、NMOSトランジスタQ55のゲート電圧が上昇して導
通し、PMOSトランジスタQ4に電流が流れる。すると、カ
レントミラー型のアナログ微小信号増幅回路の作用によ
って、他方の電流経路l2にも電流経路l1に流れる電流と
等しい電流Iが定電流として流れる。このようにして、
センスアンプ群1が増幅を始め、NMOSトランジスタQ52
のゲート電圧が上昇して参照電圧VRよりも高くなると、
NMOSトランジスタQ52が導通する。NMOSトランジスタQ52
が導通すると、NMOSトランジスタQ55のゲート電圧が下
降して、NMOSトランジスタQ55がオフし、PMOSトランジ
スタQ4に電流が流れなくなる。これによって、PMOSトラ
ンジスタQ5がオフしてセンスアンプ群1の駆動が打ち切
られ、PMOSトランジスタQ5のドレイン電圧はVccまで上
昇しない。したがって、セルアレイを駆動する電圧をVc
cよりも下げられる。
In such a configuration, when the sense amplifier drive signal SE becomes high level, the NMOS transistor Q6 is turned on, the NMOS transistor Q51 is turned on, and a current flows through the PMOS transistor Q53. When a current flows through the PMOS transistor Q53, the PMOS transistor Q54 conducts accordingly, so that the gate voltage of the NMOS transistor Q55 increases and conducts, and a current flows through the PMOS transistor Q4. Then, due to the action of the current mirror type analog minute signal amplifier circuit, a current I equal to the current flowing through the current path l1 flows through the other current path l2 as a constant current. In this way,
The sense amplifier group 1 starts amplification, and the NMOS transistor Q52
When the gate voltage rises above the reference voltage VR,
NMOS transistor Q52 conducts. NMOS transistor Q52
Becomes conductive, the gate voltage of the NMOS transistor Q55 decreases, the NMOS transistor Q55 turns off, and no current flows through the PMOS transistor Q4. As a result, the PMOS transistor Q5 is turned off, the driving of the sense amplifier group 1 is stopped, and the drain voltage of the PMOS transistor Q5 does not rise to Vcc. Therefore, the voltage for driving the cell array is Vc
lower than c.

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

しかしながら、前記第7図に示すような従来のセンス
アンプのドライブ回路にあっては、NMOSトランジスタQ3
を外部電源とセンスアンプ群1との間に直列に介挿して
設けるという構成になっていたため、NMOSトランジスタ
Q3のソース電位が低いと、NMOSトランジスタQ3のゲート
・ソース間に大きなバイアスがかかるため、NMOSトラン
ジスタQ3の内部抵抗も低いが、NMOSトランジスタQ3のソ
ース電位が上昇するに伴って、NMOSトランジスタQ3のゲ
ート・ソース間バイアスが減少するために、NMOSトラン
ジスタQ3の内部抵抗が高くなる。すなわち、第8図に示
すビット線電圧の出力波形はNMOSトランジスタQ3のバイ
アス条件に依存し、ビット線B1側から出力される実際の
波形は、電圧が高くなるにつれてNMOSトランジスタQ3の
内部抵抗が高くなるため、同図中、波線で示すように、
なだらかに上昇し、センスアンプ群1による増幅動作終
了時間が長引き、所定の時間内に所望の電圧値まで電圧
を上昇させることができないという問題点があった。
However, in the conventional sense amplifier drive circuit as shown in FIG. 7, the NMOS transistor Q3
Is connected between the external power supply and the sense amplifier group 1 in series.
If the source potential of Q3 is low, a large bias is applied between the gate and source of NMOS transistor Q3, so that the internal resistance of NMOS transistor Q3 is also low.However, as the source potential of NMOS transistor Q3 rises, Since the gate-source bias decreases, the internal resistance of the NMOS transistor Q3 increases. That is, the output waveform of the bit line voltage shown in FIG. 8 depends on the bias condition of the NMOS transistor Q3, and the actual waveform output from the bit line B1 shows that the internal resistance of the NMOS transistor Q3 increases as the voltage increases. Therefore, as shown by the dashed line in FIG.
There has been a problem that the voltage gradually rises, the amplification operation end time of the sense amplifier group 1 is prolonged, and the voltage cannot be increased to a desired voltage value within a predetermined time.

また、前記第9図に示すような従来のセンスアンプの
ドライブ回路にあっては、所望の電圧値を得るためにカ
レントミラー型のアナログ微小信号増幅回路の作用によ
って、PMOSトランジスタQ5のドレイン電圧を抵抗R1,R2
で分圧した電圧と、参照電圧VRとの比較を行うコンパレ
ータ動作により、PMOSトランジスタQ5のドレインが所定
の電圧になればPMOSトランジスタQ5はカットオフする。
この制御にはアナログ微小信号増幅回路を用いるため、
この回路がチップ内で発生する雑音を拾って増幅するこ
とで、誤動作する恐れがあるとともに、フィードバック
ループ内の時定数についても十分に配慮し、安定化のた
めの位相補償回路を追加する必要性がある等、あまり実
用的ではないという問題点があった。
In the conventional sense amplifier drive circuit as shown in FIG. 9, the drain voltage of the PMOS transistor Q5 is reduced by the action of a current mirror type analog small signal amplifier circuit to obtain a desired voltage value. Resistance R1, R2
When the drain of the PMOS transistor Q5 reaches a predetermined voltage by the comparator operation for comparing the voltage divided by the above with the reference voltage VR, the PMOS transistor Q5 is cut off.
Since an analog small signal amplifier circuit is used for this control,
This circuit may pick up and amplify the noise generated in the chip, causing malfunction.In addition, it is necessary to consider the time constant in the feedback loop and add a phase compensation circuit for stabilization. There was a problem that it was not very practical.

そこで本発明は、センスアンプに加わる電圧を高電位
電源の電圧よりも低い所望の電圧値にまで降圧し、か
つ、高速に駆動することを目的としている。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the voltage applied to the sense amplifier to a desired voltage value lower than the voltage of the high-potential power supply, and to drive at high speed.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明によるセンスアンプのドライブ回路は上記目的
達成のため、その原理図を第1図に示すように、高電位
側電源線とセンスアンプ群1の電源供給端との間に設け
られたセンスアンプ群1を駆動する駆動手段2と、前記
センスアンプ群1の電源供給端の電位を検出すると共に
検出された電位が所定の電位を超えたときに前記駆動手
段2による該センスアンプ群1の駆動を停止させる制御
手段3と、を有するセンスアンプのドライブ回路におい
て、前記制御手段3は、インバータG2とナンドゲートG1
とにより構成され、前記インバータG2には前記センスア
ンプ群1の電源供給端の電位が供給され、前記ナンドゲ
ートG1には該インバータG2の出力とセンスアンプ駆動信
号とが供給され、前記ナンドゲートG1の出力が前記駆動
手段2に供給されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the sense amplifier drive circuit according to the present invention has a sense amplifier provided between a high-potential-side power supply line and a power supply terminal of the sense amplifier group 1 as shown in FIG. Driving means 2 for driving the group 1; detecting the potential of the power supply end of the sense amplifier group 1; and driving the sense amplifier group 1 by the driving means 2 when the detected potential exceeds a predetermined potential. And a control means 3 for stopping the operation, the control means 3 comprises an inverter G2 and a NAND gate G1.
The inverter G2 is supplied with the potential of the power supply terminal of the sense amplifier group 1, the NAND gate G1 is supplied with the output of the inverter G2 and the sense amplifier drive signal, and the output of the NAND gate G1 is supplied. Is supplied to the driving means 2.

〔作用〕[Action]

本発明では、制御手段によってセンスアンプの高電位
側の電位レベルが検出されるとともに、この電位レベル
が所定の基準電位を越えたとき、駆動手段によるセンス
アンプの駆動が停止される。
In the present invention, the control means detects the potential level on the high potential side of the sense amplifier, and when the potential level exceeds a predetermined reference potential, the driving means stops driving the sense amplifier.

したがって、センスアンプに加わる電圧が高電位電源
の電圧よりも低い所望の電圧値にまで降圧され、センス
アンプの電圧値の上昇は時間に比例するので、速やかに
所望するので、速やかに所望の電圧値まで電圧上昇がな
され、高速な駆動がなされる。
Therefore, the voltage applied to the sense amplifier is reduced to a desired voltage value lower than the voltage of the high-potential power supply, and the increase in the voltage value of the sense amplifier is proportional to time. The voltage is increased to the value, and high-speed driving is performed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

原理説明 第1図は本発明の原理図であり、第7図に示す従来例
と同一番号は同一または相当部分を示す。
Explanation of principle FIG. 1 is a principle diagram of the present invention, and the same reference numerals as those in the conventional example shown in FIG.

第1図において、本実施例のセンスアンプのドライブ
回路は、大きく分けてセンスアンプ群1、駆動手段2、
制御手段3により構成され、駆動手段2はPMOSトランジ
スタQsからなり、制御手段3はナンドゲートG1、インバ
ータG2から構成されている。インバータG2の出力特性
は、第2図に示すように、所定の閾電圧Vthを境にして
入力電圧Vinの値が反転されて出力電圧Voutとなってい
る。BL,▲▼はビット線である。
In FIG. 1, the sense amplifier drive circuit of the present embodiment is roughly divided into a sense amplifier group 1, a driving unit 2,
The control means 3 comprises a driving means 2 comprising a PMOS transistor Qs, and the control means 3 comprises a NAND gate G1 and an inverter G2. As shown in FIG. 2, the output characteristic of the inverter G2 is such that the value of the input voltage Vin is inverted at a predetermined threshold voltage Vth and becomes the output voltage Vout. BL and ▲ ▼ are bit lines.

なお、SAPはセンスアンプ群1の高電位側電圧、N1は
ナンドゲートG1の出力、N2はインバータの出力、SEはセ
ンスアンプ駆動信号を示す。
Note that SAP is the high potential side voltage of the sense amplifier group 1, N1 is the output of the NAND gate G1, N2 is the output of the inverter, and SE is the sense amplifier drive signal.

以上の構成において、その動作を第3図の動作タイミ
ングを説明するためのタイミングチャートに基づいて説
明する。
In the above configuration, the operation will be described based on a timing chart for explaining the operation timing in FIG.

センス動作開始以前は、センスアンプ駆動信号SEが
“L"であり、これによって、ナンドゲートG1の出力N1が
必ず“H"となる。
Before the start of the sensing operation, the sense amplifier drive signal SE is at "L", whereby the output N1 of the NAND gate G1 always becomes "H".

センスアンプ駆動信号SEが、同図(a)に示すよう
に、“H"に転じると、ナンドゲートG1の出力N1が、同図
(b)に示すように、“L"になるので、PMOSトランジス
タQsが導通して、センス動作が開始される。これによっ
て、同図(c)に示すように、センスアンプ群1の高電
位側電圧SAPはビット線リセット電圧(例えば、2v)か
ら徐々に上昇していく。高電位側電圧SAPに対してイン
バータG2は、第2図に示すような特性を有しているの
で、高電位側電圧SAPがインバータG2の閾電圧Vth以上に
なると、同図(d)に示すように、インバータG2の出力
N2は、“L"に転じ、これにより、同図(b)に示すよう
に、ナンドゲートG1の出力N1は、“H"になるため、PMOS
トランジスタQsはセンスアンプ駆動信号SEのレベルに関
わらず、カットオフされる。すなわち、同図(d)に示
すように、PMOSトランジスタQsのカットオフによって高
電位側電圧SAPの上昇が停止されるため、高電位側電圧S
APは所定の値hVcc(hVcc<Vcc)までしか上昇しない。
When the sense amplifier drive signal SE changes to "H" as shown in FIG. 7A, the output N1 of the NAND gate G1 becomes "L" as shown in FIG. Qs conducts, and the sensing operation starts. Thereby, as shown in FIG. 3C, the high-potential-side voltage SAP of the sense amplifier group 1 gradually increases from the bit line reset voltage (for example, 2 V). Since the inverter G2 has the characteristic shown in FIG. 2 with respect to the high-potential-side voltage SAP, when the high-potential-side voltage SAP becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth of the inverter G2, it is shown in FIG. So that the output of inverter G2
N2 changes to "L", and as a result, the output N1 of the NAND gate G1 becomes "H" as shown in FIG.
The transistor Qs is cut off regardless of the level of the sense amplifier drive signal SE. That is, as shown in FIG. 3D, the rise of the high-potential-side voltage SAP is stopped by the cut-off of the PMOS transistor Qs.
AP rises only to a predetermined value hVcc (hVcc <Vcc).

したがって、センスアンプ群1に加わる電圧を高電位
電源の電圧よりも低い所望の電圧値にまで降圧すること
ができ、高速に駆動することができる。
Therefore, the voltage applied to sense amplifier group 1 can be reduced to a desired voltage value lower than the voltage of the high-potential power supply, and high-speed driving can be performed.

以下、上記基本原理に基づいて実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described based on the above basic principle.

第4〜6図は本発明に係るセンスアンプのドライブ回
路の一実施例を示す図であり、第7図に示す従来例およ
び第1図に示す原理図と同一番号は同一または相当部分
を示す。
4 to 6 are views showing an embodiment of a drive circuit of a sense amplifier according to the present invention. The same reference numerals as those in the conventional example shown in FIG. 7 and the principle diagram shown in FIG. 1 denote the same or corresponding parts. .

第4図において、3は制御手段、4は電位維持手段で
ある。制御手段3はナンドゲートG1、インバータG2から
構成されており、ナンドゲートG1は、PMOSトランジスタ
Q11,Q12、NMOSトランジスタQ13,Q14からなり、インバー
タG2はPMOSトランジスタQ15、NMOSトランジスタQ16から
なっている。電位維持手段4は、電圧電源とセンスアン
プ群1の高電位側との間に直列に介挿されたNMOSトラン
ジスタQ17から構成される。Q18,…,Q21はNMOSトランジ
スタ、Cは容量、WLはワード線である。Rrは電流抵抗で
あり、電流帰還抵抗Rrはピーク電流の抑制に効果をも
つ。この電流帰還抵抗Rrは意図的に入れても良いし、PM
OSトランジスタQsを負荷であるセンスアンプの近くに配
置し、電源からPMOSトランジスタQsのソースまでの配線
抵抗で生じる寄生抵抗を利用しても良く、電流帰還抵抗
Rrによってセンス動作初期に大電流が流れようとする場
合でもPMOSトランジスタQsのソース電圧が電流帰還抵抗
Rrの両端に発生した電圧分だけ降下し、実質的にPMOSト
ランジスタQsのゲート−ソース間のバイアス電圧を下げ
て電流の増大を抑える。すなわち、電流帰還抵抗Rrによ
る電流帰還作用のためPMOSトランジスタQsの出力ピーク
電流が抑制される。
In FIG. 4, 3 is a control means, and 4 is a potential maintaining means. The control means 3 comprises a NAND gate G1 and an inverter G2, and the NAND gate G1 is a PMOS transistor.
Q11 and Q12, and NMOS transistors Q13 and Q14, and the inverter G2 includes a PMOS transistor Q15 and an NMOS transistor Q16. The potential maintaining means 4 comprises an NMOS transistor Q17 inserted in series between the voltage power supply and the high potential side of the sense amplifier group 1. Q18,..., Q21 are NMOS transistors, C is a capacitor, and WL is a word line. Rr is a current resistance, and the current feedback resistance Rr is effective in suppressing the peak current. This current feedback resistor Rr may be inserted intentionally, and PM
The OS transistor Qs may be placed near the load, the sense amplifier, and the parasitic resistance generated by the wiring resistance from the power supply to the source of the PMOS transistor Qs may be used.
Even if a large current is about to flow at the beginning of the sensing operation due to Rr, the source voltage of the PMOS transistor Qs is
The voltage drops by the voltage generated at both ends of Rr, and the bias voltage between the gate and source of the PMOS transistor Qs is substantially reduced to suppress the increase in current. That is, the output peak current of the PMOS transistor Qs is suppressed due to the current feedback action by the current feedback resistor Rr.

なお、SAPはセンスアンプ群1の高電位側電圧、SANは
センスアンプ群1の低電位側電圧、REはリセットクロッ
ク信号、SE,▲▼,SE1はセンスアンプ駆動信号を示
す。
Note that SAP is a high-potential-side voltage of the sense amplifier group 1, SAN is a low-potential-side voltage of the sense amplifier group 1, RE is a reset clock signal, and SE, ▼, and SE1 are sense amplifier drive signals.

以上の構成において、その動作を第5,6図の動作タイ
ミングを説明するためのタイミングチャートに基づいて
説明する。
The operation of the above configuration will be described with reference to timing charts for explaining the operation timings in FIGS.

まず、外部からメモリチップに与えられるローアドレ
スストローブ信号▲▼が“H"から“L"に転じるこ
とで、ワード線WLが“L"から“H"に転じてアクティブに
なり、それに伴ってリセットクロック信号REが“H"から
“L"に転じる。すると、センスアンプ駆動信号SEが“H"
になり、センス動作が開始される。すると、PMOSトラン
ジスタQsが導通してセンスアンプ群1の高電位側電圧SA
Pはビット線リセット電圧から徐々に上昇していく。高
電位側電圧SAPに対してインバータG2を構成するPMOSト
ランジスタQ15、NMOSトランジスタQ16の閾電圧Vth以上
になると、インバータG2の出力N2は、“L"に転じ、これ
により、ナンドゲートG1を構成するPMOSトランジスタQ1
1,Q12、NMOSトランジスタQ13,Q14の中のPMOSトランジス
タQ12、NMOSトランジスタQ13の反転によりPMOSトランジ
スタQsがセンスアンプ駆動信号SEのレベルに関わらずカ
ットオフされ、高電位側電圧SAPの上昇が停止される。
このカットオフ動作の前にセンスアンプ駆動信号SE1が
“L"から“H"に転じ、NMOSトランジスタQ17がオンされ
る。これによって、PMOSトランジスタQsがオフした後
に、センスアンプ群1の高電位側電圧SAPの電位を“H"
に維持することができ、PMOSトランジスタQsがオフする
ことで、高電位側電圧SAPの電位が降下するのを防止し
ている。なお、センスアンプ駆動信号SE1の電圧振幅に
より、この維持される電圧値は調整可能であるが、例え
ば、センスアンプ駆動信号SE1がVccだとすると、高電位
側電圧SAPの電位はVcc−Vth程度の電圧に維持される。
そして、リセットクロック信号REが再び“H"に転じ、リ
セットサイクルに入るとインバータG2の出力N2は、“H"
に転じ、これにより、系全体が初期状態に戻る。
First, the word line WL changes from “L” to “H” and becomes active when the row address strobe signal ▲ ▼ applied to the memory chip from the outside changes from “H” to “L”, and resets accordingly. The clock signal RE changes from “H” to “L”. Then, the sense amplifier drive signal SE becomes “H”.
, And the sensing operation is started. Then, the PMOS transistor Qs conducts, and the high potential side voltage SA of the sense amplifier group 1 is turned on.
P gradually increases from the bit line reset voltage. When the threshold voltage Vth of the PMOS transistor Q15 and the NMOS transistor Q16 constituting the inverter G2 becomes higher than the high potential side voltage SAP, the output N2 of the inverter G2 turns to "L", thereby the PMOS constituting the NAND gate G1. Transistor Q1
1, the PMOS transistor Qs is cut off by the inversion of the PMOS transistor Q12 and the NMOS transistor Q13 among the NMOS transistors Q13 and Q14 regardless of the level of the sense amplifier drive signal SE, and the rise of the high potential side voltage SAP is stopped. You.
Before this cutoff operation, the sense amplifier drive signal SE1 changes from “L” to “H”, and the NMOS transistor Q17 is turned on. As a result, after the PMOS transistor Qs is turned off, the potential of the high potential side voltage SAP of the sense amplifier group 1 is set to “H”.
, And the potential of the high-potential-side voltage SAP is prevented from dropping by turning off the PMOS transistor Qs. The maintained voltage value can be adjusted by the voltage amplitude of the sense amplifier drive signal SE1, but, for example, if the sense amplifier drive signal SE1 is Vcc, the potential of the high potential side voltage SAP is about Vcc−Vth. Is maintained.
Then, the reset clock signal RE changes to “H” again, and when the reset cycle starts, the output N2 of the inverter G2 becomes “H”.
, Whereby the whole system returns to the initial state.

したがって、本実施例では、PMOSトランジスタQsがオ
フしてもNMOSトランジスタQ17(gm小のトランジスタ)
がオンすることで、高電位側電圧SAPの電位が降下する
のを防止できる。
Therefore, in the present embodiment, even if the PMOS transistor Qs is turned off, the NMOS transistor Q17 (gm small transistor)
Is turned on, it is possible to prevent the potential of the high potential side voltage SAP from dropping.

このように本実施例では、センスアンプに加わる電圧
を高電位電源の電圧よりも低い所望の電圧値にまで降圧
することができ、しかも高速に駆動することができる。
As described above, in this embodiment, the voltage applied to the sense amplifier can be reduced to a desired voltage value lower than the voltage of the high-potential power supply, and high-speed driving can be performed.

なお、上記実施例はPMOSトランジスタNMOSトランジス
タのインバータG2で高電位側電圧SAPの電位の検出を行
った場合について説明しているが、これに限らず、電圧
レベルが検出できるものであれば何でもよく、例えば、
カレントミラー型の差動増幅器を用いて基準電圧との比
較を行う電圧コンパレータ回路でもよい。この場合、高
電位側電圧SAPの電位検出分の負荷はあまり大きなもの
ではないので、差動増幅器も消費電流の小さいものでか
まわず、差動増幅器の発振等の恐れもない。また、ノイ
ズを受けたときでも、電位検出部分は電圧コンパレータ
としてデジタル的な動作をするため、アナログフィード
バック回路にありがちな雑音信号による不安定動作はな
い。
Although the above embodiment describes the case where the potential of the high-potential-side voltage SAP is detected by the inverter G2 of the PMOS transistor and the NMOS transistor, the invention is not limited to this, and any device capable of detecting the voltage level may be used. For example,
A voltage comparator circuit for comparing with a reference voltage using a current mirror type differential amplifier may be used. In this case, since the load for detecting the potential of the high potential side voltage SAP is not so large, the differential amplifier may be one with small current consumption, and there is no fear of oscillation of the differential amplifier. Further, even when noise is received, since the potential detection portion operates digitally as a voltage comparator, there is no unstable operation due to a noise signal, which is common in analog feedback circuits.

また、本実施例では、メモリセル部分がトランジスタ
とキャパシタとから構成されているDRAMについて説明し
ているが、これに限るものではない。すなわち、メモリ
セル部分をフローティングゲート型のメモリセルに置き
換えれば、DRAMと同等の動作を行う、例えば、EPROMやE
EPROM等にも適用できる。
Further, in the present embodiment, the DRAM in which the memory cell portion is composed of the transistor and the capacitor is described, but the present invention is not limited to this. That is, if the memory cell portion is replaced with a floating gate type memory cell, the same operation as that of the DRAM is performed.
Also applicable to EPROM and the like.

〔発明の効果〕 本発明では、センスアンプに加わる電圧を高電位電源
の電圧よりも低い所望の電圧値にまで降圧することがで
き、高速に駆動することができる。
[Effects of the Invention] In the present invention, the voltage applied to the sense amplifier can be reduced to a desired voltage value lower than the voltage of the high-potential power supply, and high-speed driving can be performed.

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

第1〜3図は本発明に係るセンスアンプのドライブ回路
の原理を説明する図であり、 第1図はその原理図、 第2図はそのインバータの出力特性を示す図、 第3図はその動作タイミングを説明するためのタイミン
グチャート、 第4〜6図は本発明に係るセンスアンプのドライブ回路
の一実施例を示す図であり、 第4図はその全体構成を示す回路図、 第5,6図はその動作タイミングを説明するためのタイミ
ングチャート、 第7図は従来例のセンスアンプのドライブ回路の全体構
成を示す回路図、 第8図は従来例のビット線の電圧レベルの出力波形を示
す波形図、 第9図は他の従来例のセンスアンプのドライブ回路の全
体構成を示す回路図である。 1……センスアンプ群(センスアンプ)、 2……駆動手段、 3……制御手段、 4……電位維持手段、 G1……ナンドゲート、 G2……インバータ。
1 to 3 are diagrams for explaining the principle of the drive circuit of the sense amplifier according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the principle, FIG. 2 is a diagram showing the output characteristics of the inverter, and FIG. FIGS. 4 to 6 are timing charts for explaining operation timings. FIGS. 4 to 6 are diagrams showing an embodiment of a drive circuit of a sense amplifier according to the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing the entire configuration. FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation timing, FIG. 7 is a circuit diagram showing an entire configuration of a drive circuit of a conventional sense amplifier, and FIG. 8 is an output waveform of a bit line voltage level of a conventional example. FIG. 9 is a circuit diagram showing an overall configuration of a drive circuit of another conventional sense amplifier. 1 sense amplifier group (sense amplifier), 2 drive means, 3 control means, 4 potential maintaining means, G1 NAND gate, G2 inverter.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】高電位側電源線とセンスアンプの電源供給
端との間に設けられたセンスアンプを駆動する駆動手段
と、 前記センスアンプの電源供給端の電位を検出すると共に
検出された電位が所定の電位を超えたときに前記駆動手
段による該センスアンプの駆動を停止させる制御手段
と、 を有するセンスアンプのドライブ回路において、 前記制御手段は、 インバータとナンドゲートとにより構成され、 前記インバータには前記センスアンプの電源供給端の電
位が供給され、 前記ナンドゲートには該インバータの出力とセンスアン
プ駆動信号とが供給され、 前記ナンドゲートの出力が前記駆動手段に供給されてい
ること、 を特徴とするセンスアンプのドライブ回路。
1. A drive means for driving a sense amplifier provided between a high-potential-side power supply line and a power supply terminal of a sense amplifier, and a potential detected and detected at a power supply terminal of the sense amplifier. And control means for stopping the drive of the sense amplifier by the drive means when the potential exceeds a predetermined potential.The drive circuit of the sense amplifier, comprising: an inverter and a NAND gate; Is supplied with a potential of a power supply terminal of the sense amplifier, an output of the inverter and a sense amplifier drive signal are supplied to the NAND gate, and an output of the NAND gate is supplied to the drive unit. Drive circuit for the sense amplifier.
【請求項2】前記駆動手段が前記センスアンプの駆動を
停止させる時に、前記センスアンプの電源供給端の電位
を維持する電位維持手段を設けたこと を特徴とする請求項1に記載のセンスアンプのドライブ
回路。
2. The sense amplifier according to claim 1, further comprising a potential maintaining means for maintaining a potential at a power supply terminal of said sense amplifier when said driving means stops driving said sense amplifier. Drive circuit.
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