JP2887950B2 - ダイナミックramの読み出し回路 - Google Patents
ダイナミックramの読み出し回路Info
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 25
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミックRAMの読
み出し回路に関するもので、例えばビット線対の電位
を、MOSFETのゲート電極で受けて、その電位に応じたMO
SFETのオン抵抗によって共通データ線にデータを転送す
るというダイレクトビット線センシング方式のダイナミ
ックRAMに有効な技術に関するものである。
み出し回路に関するもので、例えばビット線対の電位
を、MOSFETのゲート電極で受けて、その電位に応じたMO
SFETのオン抵抗によって共通データ線にデータを転送す
るというダイレクトビット線センシング方式のダイナミ
ックRAMに有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術について、図16,図17を
用いて説明する。図16に示すのは、メモリセル10をビ
ット線12に接続し、ワード線11によりビット線12にメモ
リセル10の情報を読みだし、センスアンプ回路14,15を
このセンスアンプ回路の駆動線20(SAP),22(SAN)を用い
て活性化することでビット線12の電位差を増幅するDRAM
の回路の1部を示したものである。上述した以外にビッ
ト線12をイコライズ、あるいはプリチャージする回路24
と、この回路24を制御する制御線23とプリチャージ電位
供給線230も接続されている。30はブロックを示す。
用いて説明する。図16に示すのは、メモリセル10をビ
ット線12に接続し、ワード線11によりビット線12にメモ
リセル10の情報を読みだし、センスアンプ回路14,15を
このセンスアンプ回路の駆動線20(SAP),22(SAN)を用い
て活性化することでビット線12の電位差を増幅するDRAM
の回路の1部を示したものである。上述した以外にビッ
ト線12をイコライズ、あるいはプリチャージする回路24
と、この回路24を制御する制御線23とプリチャージ電位
供給線230も接続されている。30はブロックを示す。
【0003】また、非アドレスマルチプレックスDRAM
(参考文献1:K.YANAGISAWA et al.,1989 イーエスエスシーアイシ
ESSCIRC,PP.184-187)や、低電圧64MビットDRAM(参
考文献2:Y.NAKAGOME et al.,1990 シンホ゜シ゛ューム オン ウ゛
イエルエスアイ オン サーキットSYMPOSIUMON VLSI CIRCUITS,PP.17-
18)に、従来のDRAMのセンスアンプ回路として良く使わ
れているクロスカップル型のCMOSフリップフロップセン
スアンプ回路14,15(図16のQ1,Q2,Q3,Q4)以外に、ビッ
ト線(BL,/BL)12と共通データ線(DQ,/DQ)13を電気的に分
離するために、MOSFET(Q9,Q10)のゲート電極でビット
線12の電位を受け、接地線(Vss)と共通データ線(DQ,
/DQ)13とを、MOSFET(Q9,Q10)と、コラムデコード回
路21で選択されたコラム選択線(CL)19で制御されるMOSF
ET(Q7,Q8)16のオン抵抗を介して接続し、読み出しす
るというタイプのセンスアンプ回路が追加されている。
この技術の導入の背景は、共通データ線(DQ,/DQ)13の浮
遊容量が、DRAMの高集積化によって増加する一方、セン
スアンプトランジスタ(Q1,Q2,Q3,Q4)14,15の電流駆動
力は、低電圧化によって小さくなっている。このため、
ビット線12の増幅が十分なされる前に、ビット線12と共
通データ線13とをスイッチを介して接続すると、前記ビ
ット線のデータがつぶされてしまうという問題点がある
ため、高速化の妨げとなっている。そこで、ビット線12
と共通データ線13とを、電気的に分離して読み出しを行
うビット線ダイレクトセンシング方式の導入の必要があ
ったのである。
(参考文献1:K.YANAGISAWA et al.,1989 イーエスエスシーアイシ
ESSCIRC,PP.184-187)や、低電圧64MビットDRAM(参
考文献2:Y.NAKAGOME et al.,1990 シンホ゜シ゛ューム オン ウ゛
イエルエスアイ オン サーキットSYMPOSIUMON VLSI CIRCUITS,PP.17-
18)に、従来のDRAMのセンスアンプ回路として良く使わ
れているクロスカップル型のCMOSフリップフロップセン
スアンプ回路14,15(図16のQ1,Q2,Q3,Q4)以外に、ビッ
ト線(BL,/BL)12と共通データ線(DQ,/DQ)13を電気的に分
離するために、MOSFET(Q9,Q10)のゲート電極でビット
線12の電位を受け、接地線(Vss)と共通データ線(DQ,
/DQ)13とを、MOSFET(Q9,Q10)と、コラムデコード回
路21で選択されたコラム選択線(CL)19で制御されるMOSF
ET(Q7,Q8)16のオン抵抗を介して接続し、読み出しす
るというタイプのセンスアンプ回路が追加されている。
この技術の導入の背景は、共通データ線(DQ,/DQ)13の浮
遊容量が、DRAMの高集積化によって増加する一方、セン
スアンプトランジスタ(Q1,Q2,Q3,Q4)14,15の電流駆動
力は、低電圧化によって小さくなっている。このため、
ビット線12の増幅が十分なされる前に、ビット線12と共
通データ線13とをスイッチを介して接続すると、前記ビ
ット線のデータがつぶされてしまうという問題点がある
ため、高速化の妨げとなっている。そこで、ビット線12
と共通データ線13とを、電気的に分離して読み出しを行
うビット線ダイレクトセンシング方式の導入の必要があ
ったのである。
【0004】上述した、従来の回路の動作説明図を図1
7に示す。ローアドレス取り込みストローブ/RASが、ロ
ーになるとまず、ワード線11が立ち上がり、ビット線12
に電位差が生ずる。次に、コラム選択線19が立ち上がる
と、ダイレクトビット線センスアンプ回路(Q9,Q10)の
共通ソースにI1,I2の電流が流れる。この電流差を共通
データ線13を介して次段のアンプに伝送する。
7に示す。ローアドレス取り込みストローブ/RASが、ロ
ーになるとまず、ワード線11が立ち上がり、ビット線12
に電位差が生ずる。次に、コラム選択線19が立ち上がる
と、ダイレクトビット線センスアンプ回路(Q9,Q10)の
共通ソースにI1,I2の電流が流れる。この電流差を共通
データ線13を介して次段のアンプに伝送する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最悪の
場合、数10mVのビット線12の電位差を電流I1,I2に変換
して数100mmの長さを持つ共通データ線13に読みだすた
め、共通データ線の容量,抵抗のアンバランスに対して
マージンがなく、次段のアンプの誤動作を誘発する。こ
の問題を解決する方法としては、共通データ線13の長さ
を短くするか、あるいは、電流I1,I2の電流差を大きく
する必要がある。しかしながら、DQ線の長さを短くする
方法は、メモリセルアレイの分割などが必要になり、そ
れに伴うアンプやデコーダなどの周辺回路も必要になる
ことからチップ面積の増大を招く。また、上述の電流差
を増幅するために、新たに各ビット線ごとにアンプを設
けたとしても、その接続されたアンプを一斉に活性化す
ると消費電流の面で問題である。 本発明は、上述の問
題点に鑑みて試されたもので、大規模容量化と高速化を
図りつつ、その動作の安定化を図ったDRAMを提供するこ
とを目的とする。
場合、数10mVのビット線12の電位差を電流I1,I2に変換
して数100mmの長さを持つ共通データ線13に読みだすた
め、共通データ線の容量,抵抗のアンバランスに対して
マージンがなく、次段のアンプの誤動作を誘発する。こ
の問題を解決する方法としては、共通データ線13の長さ
を短くするか、あるいは、電流I1,I2の電流差を大きく
する必要がある。しかしながら、DQ線の長さを短くする
方法は、メモリセルアレイの分割などが必要になり、そ
れに伴うアンプやデコーダなどの周辺回路も必要になる
ことからチップ面積の増大を招く。また、上述の電流差
を増幅するために、新たに各ビット線ごとにアンプを設
けたとしても、その接続されたアンプを一斉に活性化す
ると消費電流の面で問題である。 本発明は、上述の問
題点に鑑みて試されたもので、大規模容量化と高速化を
図りつつ、その動作の安定化を図ったDRAMを提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の手段とし
ては、メモリセルに接続された第1のビット線と、前記
第1のビット線と電気的に対をなす第2のビット線にそ
れぞれのゲートが接続され、ソースが共通に第1の電位
供給線に接続された第1、第2のトランジスタと、前記
第1、第2のトランジスタのドレインがそれぞれ、第1
の制御線によって制御される第3、第4のトランジスタ
を介して接続された第1のデータ線およびこの第1のデ
ータ線と電気的に対をなす第2のデータ線と、前記第
1、第2のトランジスタのドレインにそれぞれのゲート
が接続され、前記第2、第1のトランジスタのドレイン
にそれぞれのドレインが接続された第5、第6のトラン
ジスタと、前記第5、第6のトランジスタのソースに接
続された第2の制御線とを備えたダイナミックRAMの読
み出し回路である。
ては、メモリセルに接続された第1のビット線と、前記
第1のビット線と電気的に対をなす第2のビット線にそ
れぞれのゲートが接続され、ソースが共通に第1の電位
供給線に接続された第1、第2のトランジスタと、前記
第1、第2のトランジスタのドレインがそれぞれ、第1
の制御線によって制御される第3、第4のトランジスタ
を介して接続された第1のデータ線およびこの第1のデ
ータ線と電気的に対をなす第2のデータ線と、前記第
1、第2のトランジスタのドレインにそれぞれのゲート
が接続され、前記第2、第1のトランジスタのドレイン
にそれぞれのドレインが接続された第5、第6のトラン
ジスタと、前記第5、第6のトランジスタのソースに接
続された第2の制御線とを備えたダイナミックRAMの読
み出し回路である。
【0007】第2の手段として、前記第2の制御線を、
コラムアドレスの情報によって制御される前記第1の制
御線と共有化する。
コラムアドレスの情報によって制御される前記第1の制
御線と共有化する。
【0008】第3の手段として、前記第5、第6のトラ
ンジスタのソースに接続された第2の制御線の代わりに
前記第5、第6のトランジスタのソースを共通に第7の
トランジスタのドレインに接続し、前記第7のトランジ
スタのソースを前記第1の制御線に接続し、前記第7の
トランジスタのゲートを第3の制御線に接続したことを
特徴とする。
ンジスタのソースに接続された第2の制御線の代わりに
前記第5、第6のトランジスタのソースを共通に第7の
トランジスタのドレインに接続し、前記第7のトランジ
スタのソースを前記第1の制御線に接続し、前記第7の
トランジスタのゲートを第3の制御線に接続したことを
特徴とする。
【0009】第4の手段として、前記第3の制御線は、
ローアドレスの情報によって制御される、イコライズ、
プリチャージ信号と共有化する。
ローアドレスの情報によって制御される、イコライズ、
プリチャージ信号と共有化する。
【0010】第5の手段として、 前記第1のビット線
と第2のビット線にそれぞれのゲートが接続され、前記
第2のビット線と前記第1のビット線にそれぞれのドレ
インが接続された第8、第9のトランジスタと、前記第
8、第9のトランジスタの共通ソースと前記第1、第2
のトランジスタの共通ソースとが接続された第4の制御
線とを有することを特徴とする。
と第2のビット線にそれぞれのゲートが接続され、前記
第2のビット線と前記第1のビット線にそれぞれのドレ
インが接続された第8、第9のトランジスタと、前記第
8、第9のトランジスタの共通ソースと前記第1、第2
のトランジスタの共通ソースとが接続された第4の制御
線とを有することを特徴とする。
【0011】第6の手段として、前記第1のビット線と
第2のビット線に、それぞれのドレインが接続され、前
記第2、第1のトランジスタのドレインにそれぞれのソ
ースが接続された第10、第11のトランジスタと、前
記第10、第11のトランジスタのゲートに接続された
第6の制御線と、前記第10、第11のトランジスタと
は逆の極性をもち、前記第1、第2のビット線にそれぞ
れのゲートが接続され、前記第2、第1のビット線にそ
れぞれのドレインが接続され、第5の制御線にそれぞれ
のソースが接続された第12、第13のトランジスタと
を有することを特徴とする。
第2のビット線に、それぞれのドレインが接続され、前
記第2、第1のトランジスタのドレインにそれぞれのソ
ースが接続された第10、第11のトランジスタと、前
記第10、第11のトランジスタのゲートに接続された
第6の制御線と、前記第10、第11のトランジスタと
は逆の極性をもち、前記第1、第2のビット線にそれぞ
れのゲートが接続され、前記第2、第1のビット線にそ
れぞれのドレインが接続され、第5の制御線にそれぞれ
のソースが接続された第12、第13のトランジスタと
を有することを特徴とする。
【0012】第7の手段として、前記第5の制御線と前
記第6の制御線を共有化した。
記第6の制御線を共有化した。
【0013】
【作用】本発明は、上述の第1の手段の構成によって、
従来、例えば、前記第1、第2の2個のトランジスタか
らなる第1のアンプだけで、前記第1、第2のビット線
の電位差を電流差に変換し、前記第1の制御線によって
制御される前記第3、第4のスイッチを介して、前記第
1、第2のデータ線に読みだしていたが、本発明では、
前記第1、第2のデータ線に読みだす前にさらに、前記
第5、第6の2個のトランジスタからなる第2のアンプ
を設け、さらに、前記第5、第6のトランジスタの共通
ソースに第2の制御線を接続することで、選択的に(例
えば、コラムアドレスの情報によって選択)前記第2の
アンプを活性化して、前記電流差を増幅することがで
き、次段のアンプの入力電流を大きくできる。
従来、例えば、前記第1、第2の2個のトランジスタか
らなる第1のアンプだけで、前記第1、第2のビット線
の電位差を電流差に変換し、前記第1の制御線によって
制御される前記第3、第4のスイッチを介して、前記第
1、第2のデータ線に読みだしていたが、本発明では、
前記第1、第2のデータ線に読みだす前にさらに、前記
第5、第6の2個のトランジスタからなる第2のアンプ
を設け、さらに、前記第5、第6のトランジスタの共通
ソースに第2の制御線を接続することで、選択的に(例
えば、コラムアドレスの情報によって選択)前記第2の
アンプを活性化して、前記電流差を増幅することがで
き、次段のアンプの入力電流を大きくできる。
【0014】また上述の第2の手段の構成によって、前
記第2の制御線と、前記第1の制御線を共有化すること
で制御を簡単化し、制御線を半分にできる。
記第2の制御線と、前記第1の制御線を共有化すること
で制御を簡単化し、制御線を半分にできる。
【0015】また上述の第3の手段の構成によって、前
記第2のアンプを、第7のトランジスタと、第1、第3
の制御線を用いて、さらに選択的に(例えば、コラムア
ドレスの情報にさらに、ローアドレスの情報を加味して
選択)活性化して前記電流差を増幅することができる。
記第2のアンプを、第7のトランジスタと、第1、第3
の制御線を用いて、さらに選択的に(例えば、コラムア
ドレスの情報にさらに、ローアドレスの情報を加味して
選択)活性化して前記電流差を増幅することができる。
【0016】さらに、上述の第4の手段の構成によっ
て、前記第3の制御線をローアドレスの情報によって制
御される、イコライズ、プリチャージ信号と、共有化す
ることで制御を簡単化し、制御線を半分にできる。
て、前記第3の制御線をローアドレスの情報によって制
御される、イコライズ、プリチャージ信号と、共有化す
ることで制御を簡単化し、制御線を半分にできる。
【0017】さらに、上述の第5の手段の構成によっ
て、制御線を新たに追加しなくても、前記第8、第9の
トランジスタのソースを共通に制御する第4の制御線に
前記第1、第2のトランジスタの共通ソースを接続し、
アドレス情報を持った前記第4の制御線によって前記第
1のアンプを選択的(例えば、ローアドレスの情報によ
って選択)に活性化し、前記第2のアンプも前記第2の
制御線によって選択的(例えば、コラムアドレスの情報
によって選択)に活性化して前記電流差を増幅すること
ができる。
て、制御線を新たに追加しなくても、前記第8、第9の
トランジスタのソースを共通に制御する第4の制御線に
前記第1、第2のトランジスタの共通ソースを接続し、
アドレス情報を持った前記第4の制御線によって前記第
1のアンプを選択的(例えば、ローアドレスの情報によ
って選択)に活性化し、前記第2のアンプも前記第2の
制御線によって選択的(例えば、コラムアドレスの情報
によって選択)に活性化して前記電流差を増幅すること
ができる。
【0018】さらに、上述の第6の手段の構成によっ
て、前記第1、第2のトランジスタのドレインを、第6
の制御線によって制御される第10、第11のトランジ
スタによって、前記第1、第2のビット線に接続するこ
とで、前記第1、第2のトランジスタが、前記第8、第
9のトランジスタの働きも兼ねることができ、前記第
8、第9のトランジスタを省くことができる。
て、前記第1、第2のトランジスタのドレインを、第6
の制御線によって制御される第10、第11のトランジ
スタによって、前記第1、第2のビット線に接続するこ
とで、前記第1、第2のトランジスタが、前記第8、第
9のトランジスタの働きも兼ねることができ、前記第
8、第9のトランジスタを省くことができる。
【0019】さらに、上述の第7の手段の構成によっ
て、前記第6の制御線を、前記第12、第13のトラン
ジスタの共通ソースに接続されている第5の制御線と共
有することで前記第6の制御線を省くことができる。
て、前記第6の制御線を、前記第12、第13のトラン
ジスタの共通ソースに接続されている第5の制御線と共
有することで前記第6の制御線を省くことができる。
【0020】
(実施例1)以下本発明のダイナミックRAMの読み出し
回路の第1の実施例について、図1,図2を参照しなが
ら説明する。図1は本発明の第1の実施例における読み
出し回路のうち、特にセンスアンプ回路の回路図を示す
ものである。基本的には、図16,図17に示した従来
の回路と同じであるので、簡単のために、以下の説明で
は、同じところは、同一番号を付して詳細な説明は省略
する。
回路の第1の実施例について、図1,図2を参照しなが
ら説明する。図1は本発明の第1の実施例における読み
出し回路のうち、特にセンスアンプ回路の回路図を示す
ものである。基本的には、図16,図17に示した従来
の回路と同じであるので、簡単のために、以下の説明で
は、同じところは、同一番号を付して詳細な説明は省略
する。
【0021】図1において、メモリセルに接続された第
1のビット線12(BL)と、この第1のビット線12(BL)と電
気的に対をなす第2のビット線12(/BL)に、それぞれ第
1,第2のトランジスタ(Q10,Q9)のゲートを接続する。
第1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)のドレインをそれぞ
れ、第1のデータ線13(/DQ)と、この第1のデータ線13
(/DQ)と電気的に対をなす第2のデータ線13(DQ)に、第
1の制御線であるコラムの選択線19によって制御される
第3,第4のトランジスタ(Q8,Q7)を介して接続する。コ
ラムの選択線19はAYn21によりデコードされる。
1のビット線12(BL)と、この第1のビット線12(BL)と電
気的に対をなす第2のビット線12(/BL)に、それぞれ第
1,第2のトランジスタ(Q10,Q9)のゲートを接続する。
第1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)のドレインをそれぞ
れ、第1のデータ線13(/DQ)と、この第1のデータ線13
(/DQ)と電気的に対をなす第2のデータ線13(DQ)に、第
1の制御線であるコラムの選択線19によって制御される
第3,第4のトランジスタ(Q8,Q7)を介して接続する。コ
ラムの選択線19はAYn21によりデコードされる。
【0022】第1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)のソー
スを共通に接地線に接続し、第5,第6のトランジスタ
(Q11,Q12)のゲートをそれぞれ第1、第2のトランジス
タ(Q10,Q9)のドレインに接続する。第5、第6のトラン
ジスタ(Q11,Q12)のドレインをそれぞれ、第2、第1の
トランジスタ(Q9,Q10)のドレインに接続し、第5、第6
のトランジスタ(Q11,Q12)のソースを共通に第2の制御
線であるコラムの選択線190に接続する。コラムの選択
線190はAYm210によりデコードされる。
スを共通に接地線に接続し、第5,第6のトランジスタ
(Q11,Q12)のゲートをそれぞれ第1、第2のトランジス
タ(Q10,Q9)のドレインに接続する。第5、第6のトラン
ジスタ(Q11,Q12)のドレインをそれぞれ、第2、第1の
トランジスタ(Q9,Q10)のドレインに接続し、第5、第6
のトランジスタ(Q11,Q12)のソースを共通に第2の制御
線であるコラムの選択線190に接続する。コラムの選択
線190はAYm210によりデコードされる。
【0023】上述の動作の説明図を図2に示した。出力
電流差が大きくなっている以外は、従来例の図17と同
じであるので説明は省略する。
電流差が大きくなっている以外は、従来例の図17と同
じであるので説明は省略する。
【0024】従来、第1、第2の2個のトランジスタ(Q
10,Q9)からなる第1のアンプだけで、第1、第2のビッ
ト線の電位差を電流差に変換し、第1、第2のデータ線
13に読みだしていたが、本実施例では、第1、第2のデ
ータ線13に読みだす前にさらに、第5、第6の2個のト
ランジスタ(Q11,Q12)からなる第2のアンプを設け、さ
らに、第5、第6のトランジスタの共通ソースにコラム
の選択線190(CVC)を接続することにより、選択的(例え
ば、コラムアドレスの情報によって選択)に第2のアン
プ(Q11,Q12)を活性化して電流差を増幅することがで
き、不必要なコラムのアンプを活性化することなく、低
消費電力で次段のアンプの入力電流を高速に大きくでき
る。
10,Q9)からなる第1のアンプだけで、第1、第2のビッ
ト線の電位差を電流差に変換し、第1、第2のデータ線
13に読みだしていたが、本実施例では、第1、第2のデ
ータ線13に読みだす前にさらに、第5、第6の2個のト
ランジスタ(Q11,Q12)からなる第2のアンプを設け、さ
らに、第5、第6のトランジスタの共通ソースにコラム
の選択線190(CVC)を接続することにより、選択的(例え
ば、コラムアドレスの情報によって選択)に第2のアン
プ(Q11,Q12)を活性化して電流差を増幅することがで
き、不必要なコラムのアンプを活性化することなく、低
消費電力で次段のアンプの入力電流を高速に大きくでき
る。
【0025】なお、上述の説明でのAYm210とAYn21とい
う2種類のコラムデコード線はそれぞれ異なるアドレス
によって決定されていてもよく、コラムの選択線19,190
の本数が必ずしも同じでなくてよいことを示している。
う2種類のコラムデコード線はそれぞれ異なるアドレス
によって決定されていてもよく、コラムの選択線19,190
の本数が必ずしも同じでなくてよいことを示している。
【0026】(実施例2)以下本発明のダイナミックRA
Mの読み出し回路の第2の実施例について、図3、図4
を参照しながら説明する。第1の実施例の回路と異なる
点のみ説明すると、第2の制御線(AYmによりデコード
されるコラムの選択線190)を、第1の制御線(AYnによ
りデコードされるコラムの選択線19)と共有化すること
で、第1の制御線19(CL)がスイッチトランジスタ(Q7,Q
8)ゲートを制御するだけでなく、アンプの働きをする
トランジスタ(Q11,Q12)の電源を兼ねることができ、
制御が簡単化し、さらに制御線の本数も減らすことがで
きる。上述の動作の説明図を図4に示した。
Mの読み出し回路の第2の実施例について、図3、図4
を参照しながら説明する。第1の実施例の回路と異なる
点のみ説明すると、第2の制御線(AYmによりデコード
されるコラムの選択線190)を、第1の制御線(AYnによ
りデコードされるコラムの選択線19)と共有化すること
で、第1の制御線19(CL)がスイッチトランジスタ(Q7,Q
8)ゲートを制御するだけでなく、アンプの働きをする
トランジスタ(Q11,Q12)の電源を兼ねることができ、
制御が簡単化し、さらに制御線の本数も減らすことがで
きる。上述の動作の説明図を図4に示した。
【0027】(実施例3)以下本発明のダイナミックRA
Mの読み出し回路の第3の実施例について、図5,図6を
参照しながら説明する。第5、第6のトランジスタ(Q1
1,Q12)のゲートをそれぞれ第1、第2のトランジスタ
(Q10,Q9)のドレインに接続し、第5、第6のトランジ
スタ(Q11,Q12)のドレインをそれぞれ、第2、第1の
トランジスタのドレインに接続する。さらに、第5、第
6のトランジスタ(Q11,Q12)のソースを共通に第7の
トランジスタ(Q13)のドレインに接続し、第7のトラ
ンジスタのソースを第1の制御線19に接続し、第7のト
ランジスタのゲートをローアドレス300(AXn)によって制
御される第3の制御線31(BLK)に接続する。
Mの読み出し回路の第3の実施例について、図5,図6を
参照しながら説明する。第5、第6のトランジスタ(Q1
1,Q12)のゲートをそれぞれ第1、第2のトランジスタ
(Q10,Q9)のドレインに接続し、第5、第6のトランジ
スタ(Q11,Q12)のドレインをそれぞれ、第2、第1の
トランジスタのドレインに接続する。さらに、第5、第
6のトランジスタ(Q11,Q12)のソースを共通に第7の
トランジスタ(Q13)のドレインに接続し、第7のトラ
ンジスタのソースを第1の制御線19に接続し、第7のト
ランジスタのゲートをローアドレス300(AXn)によって制
御される第3の制御線31(BLK)に接続する。
【0028】第2のアンプ(Q11,Q12)を、第7のトラ
ンジスタ(Q13)と、第1、第3の制御線を用いて、さ
らに選択的に(例えば、コラムアドレスの情報にさら
に、ローアドレスの情報を加味して選択)活性化して前
記電流差を増幅することができ、上述の第1、第2の実
施例の回路よりさらなる低消費電力化が可能である。上
述の動作の説明図を図6に示した。
ンジスタ(Q13)と、第1、第3の制御線を用いて、さ
らに選択的に(例えば、コラムアドレスの情報にさら
に、ローアドレスの情報を加味して選択)活性化して前
記電流差を増幅することができ、上述の第1、第2の実
施例の回路よりさらなる低消費電力化が可能である。上
述の動作の説明図を図6に示した。
【0029】特に本実施例の回路は、例えば16MビットD
RAM以降、用いられるようになった図7に示すような、
メモリセルアレイとそれに対応するように接続されたセ
ンスアンプ回路アレイからなるブロック30が多数あり、
それらに共通に第1の制御線(コラムの選択線19)が接
続されている回路構成の場合に特に有効である。
RAM以降、用いられるようになった図7に示すような、
メモリセルアレイとそれに対応するように接続されたセ
ンスアンプ回路アレイからなるブロック30が多数あり、
それらに共通に第1の制御線(コラムの選択線19)が接
続されている回路構成の場合に特に有効である。
【0030】(実施例4)以下本発明のダイナミックRA
Mの読み出し回路の第4の実施例について、図8,図9を
参照しながら説明する。第3の実施例と比較して異なる
点のみ説明すると、第3の制御線30(BLK)を、ローア
ドレスの情報によって制御される、例えば、イコライ
ズ、プリチャージ制御信号23と共有化することで、新た
に制御回路300、制御線30を設ける必要がなく、回路構
成が簡略化でき低面積化を実現するのに有利である。上
述の動作の説明図を図9に示した。
Mの読み出し回路の第4の実施例について、図8,図9を
参照しながら説明する。第3の実施例と比較して異なる
点のみ説明すると、第3の制御線30(BLK)を、ローア
ドレスの情報によって制御される、例えば、イコライ
ズ、プリチャージ制御信号23と共有化することで、新た
に制御回路300、制御線30を設ける必要がなく、回路構
成が簡略化でき低面積化を実現するのに有利である。上
述の動作の説明図を図9に示した。
【0031】(実施例5)以下本発明のダイナミックRA
Mの読み出し回路の第5の実施例について、図10、図
11を参照しながら説明する。第1のビット線12(BL)
と、第2のビット線12(/BL)に、それぞれ第8、第9
のトランジスタ(Q2,Q1)のゲートを接続し、第9、第
8のトランジスタ(Q1,Q2)のドレインを、それぞれ、
第1のビット線12(BL)と、第2のビット線12(/BL)
に接続し、 第8、第9のトランジスタのソースを共通
に第1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)の共通ソースと
第4の制御線22(SAN)に接続する。さらに、第5、第
6のトランジスタ(Q11,Q12)のゲートをそれぞれ第
1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)のドレインに接続
し、第5、第6のトランジスタ(Q11,Q12)のドレイン
をそれぞれ、第2、第1のトランジスタ(Q10,Q9)のド
レインに接続し、さらに、第5、第6のトランジスタの
ソースを共通に第1の制御線19(CL)に接続した。上述
の動作の説明図を図11に示した。
Mの読み出し回路の第5の実施例について、図10、図
11を参照しながら説明する。第1のビット線12(BL)
と、第2のビット線12(/BL)に、それぞれ第8、第9
のトランジスタ(Q2,Q1)のゲートを接続し、第9、第
8のトランジスタ(Q1,Q2)のドレインを、それぞれ、
第1のビット線12(BL)と、第2のビット線12(/BL)
に接続し、 第8、第9のトランジスタのソースを共通
に第1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)の共通ソースと
第4の制御線22(SAN)に接続する。さらに、第5、第
6のトランジスタ(Q11,Q12)のゲートをそれぞれ第
1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)のドレインに接続
し、第5、第6のトランジスタ(Q11,Q12)のドレイン
をそれぞれ、第2、第1のトランジスタ(Q10,Q9)のド
レインに接続し、さらに、第5、第6のトランジスタの
ソースを共通に第1の制御線19(CL)に接続した。上述
の動作の説明図を図11に示した。
【0032】本実施例は上述の構成によって、制御線を
新たに追加しなくても、第8、第9のトランジスタ(Q
2,Q1)のソースを共通に制御する第4の制御線22(SA
N)に第1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)の共通ソー
スを接続すると、第4の制御線(SAN)が、もともと、
ローアドレスによって選択されたワード線11が立ち上が
ったブロック30のセンスアンプのみ、活性化するように
制御されているため、第4の制御線によって第3のアン
プ(Q1,Q2)を選択的(例えば、ローアドレスの情報に
よって選択)に活性化し、第2のアンプ(Q11,Q12)も
第1の制御線19によって選択的(例えば、コラムアドレ
スの情報によって選択)に活性化して電流差を増幅する
ことができる。第3、第4の実施例と比較して、第7の
トランジスタ(Q13)が必要なく、さらに制御回路が簡
略化でき、低面積化を実現するのに有利である。
新たに追加しなくても、第8、第9のトランジスタ(Q
2,Q1)のソースを共通に制御する第4の制御線22(SA
N)に第1、第2のトランジスタ(Q10,Q9)の共通ソー
スを接続すると、第4の制御線(SAN)が、もともと、
ローアドレスによって選択されたワード線11が立ち上が
ったブロック30のセンスアンプのみ、活性化するように
制御されているため、第4の制御線によって第3のアン
プ(Q1,Q2)を選択的(例えば、ローアドレスの情報に
よって選択)に活性化し、第2のアンプ(Q11,Q12)も
第1の制御線19によって選択的(例えば、コラムアドレ
スの情報によって選択)に活性化して電流差を増幅する
ことができる。第3、第4の実施例と比較して、第7の
トランジスタ(Q13)が必要なく、さらに制御回路が簡
略化でき、低面積化を実現するのに有利である。
【0033】(実施例6)以下本発明のダイナミックRA
Mの読み出し回路の第6の実施例について、図12,図1
3を参照しながら説明する。第1のビット線12(BL)と
第2のビット線12(/BL)に、それぞれ第10、第11
のトランジスタ(Q5,Q6)のドレインを接続し、第1
0、第11のトランジスタ(Q5,Q6)のソースをそれぞ
れ第2、第1のトランジスタ(Q9,Q10)のドレインに接
続する。
Mの読み出し回路の第6の実施例について、図12,図1
3を参照しながら説明する。第1のビット線12(BL)と
第2のビット線12(/BL)に、それぞれ第10、第11
のトランジスタ(Q5,Q6)のドレインを接続し、第1
0、第11のトランジスタ(Q5,Q6)のソースをそれぞ
れ第2、第1のトランジスタ(Q9,Q10)のドレインに接
続する。
【0034】第10、第11のトランジスタ(Q5,Q6)
とは、逆の極性をもつ第12、第13のトランジスタ
(Q4,Q3)のゲートをそれぞれ、第1、第2のビット線
に接続し、第12、第13のトランジスタ(Q4,Q3)の
ドレインをそれぞれ、第2、第1のビット線に接続し、
第12、第13のトランジスタのソースを共通に第5の
制御線20(SAP)に接続し、第10、第11のトランジ
スタ(Q5,Q6)のゲートに第6の制御線25(SEG)に接続
した。上述の動作の説明図を図13に示した。
とは、逆の極性をもつ第12、第13のトランジスタ
(Q4,Q3)のゲートをそれぞれ、第1、第2のビット線
に接続し、第12、第13のトランジスタ(Q4,Q3)の
ドレインをそれぞれ、第2、第1のビット線に接続し、
第12、第13のトランジスタのソースを共通に第5の
制御線20(SAP)に接続し、第10、第11のトランジ
スタ(Q5,Q6)のゲートに第6の制御線25(SEG)に接続
した。上述の動作の説明図を図13に示した。
【0035】本実施例は、以上の構成により、第1、第
2のトランジスタ(Q10,Q9)が、第8、第9(Q2,Q1)
のトランジスタの働き(リフレッシュアンプ)も兼ねる
ことができ、第8、第9(Q2,Q1)のトランジスタを省
くことができる。
2のトランジスタ(Q10,Q9)が、第8、第9(Q2,Q1)
のトランジスタの働き(リフレッシュアンプ)も兼ねる
ことができ、第8、第9(Q2,Q1)のトランジスタを省
くことができる。
【0036】本実施例の回路において、第1、第2トラ
ンジスタの共通ソース線は、直接、接地線に接続しても
良い。その理由は、第6の制御線25(SEG)が、オンに
ならないと、ビット線と前記第1のアンプ(Q9,Q10)の
出力が接続されないからである。その時、第5、第6の
トランジスタ(Q11,Q12)の制御を、第2の実施例の様
に制御すれば、消費電流の点でも問題ない。さらに、前
記した様に第1、第2のトランジスタ(Q9,Q10)の共通
ソース線が、直接、接地線であると、ビット線をリフレ
ッシュする時に、一斉に前記ビット線を増幅するときの
遅延を小さくでき、隣接ビット線間のノイズの問題も軽
減できる。
ンジスタの共通ソース線は、直接、接地線に接続しても
良い。その理由は、第6の制御線25(SEG)が、オンに
ならないと、ビット線と前記第1のアンプ(Q9,Q10)の
出力が接続されないからである。その時、第5、第6の
トランジスタ(Q11,Q12)の制御を、第2の実施例の様
に制御すれば、消費電流の点でも問題ない。さらに、前
記した様に第1、第2のトランジスタ(Q9,Q10)の共通
ソース線が、直接、接地線であると、ビット線をリフレ
ッシュする時に、一斉に前記ビット線を増幅するときの
遅延を小さくでき、隣接ビット線間のノイズの問題も軽
減できる。
【0037】(実施例7)以下、本発明のダイナミック
RAMの読み出し回路の第7の実施例について、図14、
図15を参照しながら説明する。簡単のために前記第6
の実施例と異なる所のみ説明する。第5の制御線20(SA
P)と第6の制御線25(SEG)を共有化したことで、第6の
制御線を省略できる。
RAMの読み出し回路の第7の実施例について、図14、
図15を参照しながら説明する。簡単のために前記第6
の実施例と異なる所のみ説明する。第5の制御線20(SA
P)と第6の制御線25(SEG)を共有化したことで、第6の
制御線を省略できる。
【0038】また、図14に示しているように、遅延素
子を介して第5の制御線20(SAP)と第10、第11の
トランジスタ(Q5,Q6)のゲートを接続することで第1
のアンプの出力と、ビット線を接続するタイミングを任
意に設定できる。
子を介して第5の制御線20(SAP)と第10、第11の
トランジスタ(Q5,Q6)のゲートを接続することで第1
のアンプの出力と、ビット線を接続するタイミングを任
意に設定できる。
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明は、最悪の場合、数
10mVという微少なビット線の電位差を、クロスカップル
型カレントミラーセンスアンプを各ビット線ごとに設け
ることで、高速に高利得で、電流I1,I2に変換して、数1
00mmの長さを持つ共通データ線に読みだすため、共通デ
ータ線の容量、抵抗のアンバランスに対して、従来に比
較してマージンを確保でき、次段のアンプを安定に動作
させることができる。また、前記カレントミラーセンス
アンプの電源は、ローアドレス及びコラムアドレスによ
って選択的に活性化するので、低消費電力化の点で有利
である。以上の様に本発明は、高密度、高速DRAMの読み
出し回路において、その実用的効果は大きい。
10mVという微少なビット線の電位差を、クロスカップル
型カレントミラーセンスアンプを各ビット線ごとに設け
ることで、高速に高利得で、電流I1,I2に変換して、数1
00mmの長さを持つ共通データ線に読みだすため、共通デ
ータ線の容量、抵抗のアンバランスに対して、従来に比
較してマージンを確保でき、次段のアンプを安定に動作
させることができる。また、前記カレントミラーセンス
アンプの電源は、ローアドレス及びコラムアドレスによ
って選択的に活性化するので、低消費電力化の点で有利
である。以上の様に本発明は、高密度、高速DRAMの読み
出し回路において、その実用的効果は大きい。
【図1】本発明の第1の実施例における読み出し回路の
回路図
回路図
【図2】同実施例における読み出し回路の動作説明図
【図3】本発明の第2の実施例における読み出し回路の
回路図
回路図
【図4】同実施例における読み出し回路の動作説明図
【図5】本発明の第3の実施例における読み出し回路の
回路図
回路図
【図6】同実施例における読み出し回路の動作説明図
【図7】同実施例における読み出し回路の動作説明図
【図8】本発明の第4の実施例における読み出し回路の
回路図
回路図
【図9】同実施例における読み出し回路の動作説明図
【図10】本発明の第5の実施例における読み出し回路
の回路図
の回路図
【図11】同実施例における読み出し回路の動作説明図
【図12】本発明の第6の実施例における読み出し回路
の回路図
の回路図
【図13】同実施例における読み出し回路の動作説明図
【図14】本発明の第7の実施例における読み出し回路
の回路図
の回路図
【図15】同実施例における読み出し回路の動作説明図
【図16】従来例における読み出し回路の回路図
【図17】同実施例における読み出し回路の動作説明図
12 ビット線 13 共通データ線対 19 第1の制御線 190 第2の制御線 31 第3の制御線 22 第4の制御線 20 第5の制御線 25 第6の制御線 14 第12、第13のトランジスタ 15 第8、第9のトランジスタ 16 第3、第4のトランジスタ 17 第5、第6のトランジスタ 18 第10、第11のトランジスタ
Claims (7)
- 【請求項1】メモリセルに接続された第1のビット線
と、前記第1のビット線と電気的に対をなす第2のビッ
ト線にそれぞれのゲートが接続され、ソースが共通に第
1の電位供給線に接続された第1、第2のトランジスタ
と、前記第1、第2のトランジスタのドレインがそれぞ
れ、第1の制御線によって制御される第3、第4のトラ
ンジスタを介して接続された第1のデータ線およびこの
第1のデータ線と電気的に対をなす第2のデータ線と、
前記第1、第2のトランジスタのドレインにそれぞれの
ゲートが接続され、前記第2、第1のトランジスタのド
レインにそれぞれのドレインが接続された第5、第6の
トランジスタと、前記第5、第6のトランジスタのソー
スに接続された第2の制御線とを備えたダイナミックRA
Mの読み出し回路。 - 【請求項2】請求項1記載の第2の制御線は、コラムア
ドレスの情報によって制御される第1の制御線と共通で
あることを特徴とするダイナミックRAMの読みだし回
路。 - 【請求項3】請求項1記載の第5、第6のトランジスタ
のソースに接続された第2の制御線の代わりに前記第
5、第6のトランジスタのソースを共通に第7のトラン
ジスタのドレインに接続し、前記第7のトランジスタの
ソースを前記第1の制御線に接続し、前記第7のトラン
ジスタのゲートを第3の制御線に接続したことを特徴と
するダイナミックRAMの読み出し回路。 - 【請求項4】請求項3記載の第3の制御線は、ローアド
レスの情報によって制御される、イコライズ、プリチャ
ージ信号と共通であることを特徴とするダイナミックRA
Mの読みだし回路。 - 【請求項5】請求項1記載において、第1のビット線と
第2のビット線にそれぞれのゲートが接続され、前記第
2のビット線と前記第1のビット線にそれぞれのドレイ
ンが接続された第8、第9のトランジスタと、前記第
8、第9のトランジスタの共通ソースと前記第1、第2
のトランジスタの共通ソースとが接続された第4の制御
線とを有することを特徴とするダイナミックRAMの読み
出し回路。 - 【請求項6】請求項1記載において、第1のビット線と
第2のビット線に、それぞれのドレインが接続され、前
記第2、第1のトランジスタのドレインにそれぞれのソ
ースが接続された第10、第11のトランジスタと、前
記第10、第11のトランジスタのゲートに接続された
第6の制御線と、前記第10、第11のトランジスタと
は逆の極性をもち、前記第1、第2のビット線にそれぞ
れのゲートが接続され、前記第2、第1のビット線にそ
れぞれのドレインが接続され、第5の制御線にそれぞれ
のソースが接続された第12、第13のトランジスタと
を有することを特徴とするダイナミックRAMの読み出し
回路。 - 【請求項7】請求項6記載の第6の制御線と第5の制御
線を共有化したことを特徴とするダイナミックRAMの読
み出し回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3165445A JP2887950B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | ダイナミックramの読み出し回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3165445A JP2887950B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | ダイナミックramの読み出し回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0512854A JPH0512854A (ja) | 1993-01-22 |
JP2887950B2 true JP2887950B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=15812568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3165445A Expired - Fee Related JP2887950B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | ダイナミックramの読み出し回路 |
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JP (1) | JP2887950B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3165445A patent/JP2887950B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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