JP2905302B2 - 記憶装置の情報読出し回路 - Google Patents

記憶装置の情報読出し回路

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JP2905302B2
JP2905302B2 JP4776691A JP4776691A JP2905302B2 JP 2905302 B2 JP2905302 B2 JP 2905302B2 JP 4776691 A JP4776691 A JP 4776691A JP 4776691 A JP4776691 A JP 4776691A JP 2905302 B2 JP2905302 B2 JP 2905302B2
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sense amplifier
circuit
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信明 新森
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記憶装置の情報読出し
回路に関し、特にROM等の固体記憶装置において所謂
ダミーセル比較形センスアンプを用いてメモリセルの記
憶情報を読み出す情報読出し回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ROM等の固体記憶装置において、その
情報データの読出しに用いられるセンスアンプは、メモ
リセルからビット線上に現れる微小電圧を検出するため
のものである。このセンスアンプとして、ダミーセル比
較形の回路構成のものが知られており、このダミーセル
比較形センスアンプを用いた従来の情報読出し回路の一
例を図3に示す。同図において、記憶の最小単位である
メモリセル1に対してダミーメモリセル2が設けられて
おり、このダミーメモリセル2は通常メモリトランジス
タを直列に2段接続することにより構成され、データ
“1”及び“0”のときのメモリセル1の出力の中間値
を参照電圧として出力する。メモリセル1及びダミーメ
モリセル2の各出力端と電源VDDとの間には、Pチャネ
ル形MOSトランジスタ(以下、P‐MOSと略記す
る)3,4が負荷として接続されている。メモリセル1
側のP‐MOS3は、メモリセル1のデータ“0”,
“1”に応じてオン/オフし、ダミーメモリセル2側の
P‐MOS4は常にオン状態にある。ただし、ダミーメ
モリセル2側のP‐MOS4の相互(伝達)コンダクタ
ンスgm は、メモリセル1側のP‐MOS3のそれの半
分程度に設定されている。
【0003】P‐MOS3,4の各ゲートには、チップ
イネーブル信号CEがインバータ5で反転されて印加さ
れる。このチップイネーブル信号CEは、ROMからの
情報データの読出しを指令する情報読出し信号に基づい
て外部で生成され、情報データの読出し時に高レベル
(以下、“H”レベルと記す)となり、それ以外の期間
では低レベル(以下、“L”レベルと記す)となる。一
方、メモリセル1とダミーメモリセル2との出力レベル
の差を検出するために、差動アンプ構成のセンスアンプ
6が設けられている。このセンスアンプ6において、P
‐MOSからなる差動対トランジスタ7,8の各ゲート
がメモリセル1及びダミーメモリセル2の各出力端にそ
れぞれ接続され、差動対トランジスタ6,7のドレイン
共通接続点と電源VDDとの間にP‐MOS9が接続され
ており、このP‐MOS9がオンすることによりセンス
アンプ6が活性化(アクティブ)状態となる。P‐MO
S9のゲートには、先のチップイネーブル信号CEがイ
ンバータ5で反転されて印加される。
【0004】次に、回路動作について説明する。ROM
から情報データを読み出すときにはチップイネーブル信
号CEが高レベルとなり、そのとき、メモリセル1がオ
フしていれば、即ちそのメモリセル1にデータが記憶さ
れていれば、メモリセル1側からダミーメモリセル2側
よりも高い電圧がセンスアンプ6に入力され、これによ
り出力OUTが“H”レベルとなる。一方、メモリセル
1がオンしていれば、即ちそのメモリセル1にデータが
記憶されていなければ、メモリセル1側からダミーメモ
リセル2側よりも低い電圧がセンスアンプ6に入力さ
れ、これにより出力OUTが“L”レベルとなる。情報
データの読出し期間以外では、チップイネーブル信号C
Eが“L”レベルとなることで回路の消費電力の低減化
が図られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ROM等の
固体記憶装置の読出し時間は、その記憶装置の容量やセ
ンスアンプ6の能力によって異なることから、その時間
設定が非常に難しい。従って、上述した従来の情報読出
し回路では、読出し期間(“H”レベルの期間)が予め
一定時間に設定されたチップイネーブル信号CEを用い
て情報データの読出し制御を行っていた。このため、出
力OUTが“H”又は“L”レベルになっても、チップ
イネーブル信号CEがアクティブ(“H”レベル)の期
間は電流パスが存在し、その分だけ消費電流が多くなる
という問題点があった。
【0006】そこで、本発明は、チップイネーブル信号
CEをアクティブにする時間を極限まで短くすることに
より、最小限の消費電力で情報データの読出しを行える
ようにした記憶装置の情報読出し回路を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、カレントミラー構成を有し、制御信号に
基づいて活性化・非活性化され、差動信号のレベル差を
増幅してカレントミラー構成の一方の出力点から出力す
るセンスアンプを備え、その出力を読出しデータとして
出力する記憶装置の情報読出し回路において、センスア
ンプの動作を認識し、この認識に基づいて認識信号を出
力する認識回路と、情報読出し信号によりセンスアンプ
を活性化状態とし、上記認識信号によりセンスアンプを
非活性化状態とする上記制御信号を生成する制御信号生
成回路と、上記制御信号に基づいて制御され、センスア
ンプが非活性化状態とされる時に上記出力点を所定の電
位に固定するとともに、カレントミラー構成の両方の出
力点をイコライズする非活性化回路とを備えた構成を採
っている。
【0008】
【作用】上記構成の記憶装置の情報読出し回路におい
て、認識回路はセンスアンプの動作を認識して認識信号
を出力し、制御信号生成回路は情報読出し信号によりセ
ンスアンプを活性化状態とし、該認識信号によりセンス
アンプを非活性化状態とする制御信号を生成する。一
方、非活性化回路は、センスアンプが非活性化状態とさ
れる時に、カレントミラー構成の一方の出力点を所定の
電位に固定するとともに、その両方の出力点をイコライ
ズする。すなわち、センスアンプの動作が確認されたら
すぐにセンスアンプを非活性化状態とする。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明による情報読出し回路の一実
施例を示す回路図である。図において、図3の従来例と
同等部分には同一符号を付し、重複説明を避けるために
その部分についての説明は省略する。本実施例におい
て、メモリセル1及びダミーメモリセル2の各アース
(GND)側には、これらセル1,2の各出力端(以
下、ノードA,Bと称する)を“H”レベルにするため
のNチャネル形MOSトランジスタ(以下、N‐MOS
と略記する)10,11が接続され、さらに差動対トラ
ンジスタ7,8の各出力端(以下、ノードC,Dと称す
る)には、情報データの読出し時以外にノードC,Dの
電位を等しくするためのN‐MOS12が接続されてい
る。また、ノードC,Dの各電圧を2入力とするORゲ
ート回路13が設けられており、このORゲート回路1
3はセンスアンプ6が情報データの読出しを完了したか
否かの状態を認識するために設けられたものである。
【0010】ノードDの電圧はRSフリップフロツプ1
4のセット入力ともなる。このRSフリップフロツプ1
4は外部から入力される情報読出し信号INIをリセッ
ト入力としており、センスアンプ6によって読み出され
たデータ(ノードDの電圧)を、次のデータ読出しが行
われるまで保持するために設けられたものである。情報
読出し信号INIはRSフリップフロツプ15のセット
入力及びNORゲート回路16の一入力ともなる。RS
フリップフロツプ15は、先のORゲート回路13の出
力をリセット入力とし、そのセット出力をNORゲート
回路16の他入力とし、このNORゲート回路16とと
もにチップイネーブル信号CEを生成する作用をなす。
チップイネーブル信号CEはN‐MOS10,11の各
ゲート入力になるとともに、インバータ5で反転されて
P‐MOS9及びN‐MOS12の各ゲート入力とな
る。
【0011】次に、かかる構成の回路操作につき図2の
波形図に基づいて説明する。なお、図2の各波形は、メ
モリセル1がオンしている場合を示している。先ず、チ
ップイネーブル信号CEが“L”レベルの状態では、ノ
ードC,D各電位及びORゲート回路13の出力は
“L”レベルにある。この状態で、“H”レベルの情報
読出し信号INIが入力されると、出力データ保持用R
Sフリップフロップ14がリセットされてその出力OU
Tが“L”レベルになるとともに、CE生成用RSフリ
ップフロップ15がセットされる。次に、情報読出し信
号INIが“L”レベルに遷移すると、NORゲート回
路16の出力であるチップイネーブル信号CEが“H”
レベルとなり、これにより、センスアンプ6が活性化
(アクティブ)状態となる。一方、ノードA,B間に
は、メモリセル1の内容によって電位差が生じる。具体
的には、メモリセル1がオンしていれば、即ちこのメモ
リセル1にデータが記憶されていれば、ノードAの電位
がノードBのそれよりも低くなり、メモリセル1がオフ
していれば、即ちこのメモリセル1にデータが記憶され
ていなければ、ノードAの電位がノードBのそれよりも
高くなる。
【0012】このノードA,B間の電位差はセンスアン
プ6によって増幅され、ノードA側がノードB側よりも
高いときはノードDの電位が“H”レベルとなり、ノー
ドA側がノードB側よりも低いときはノードCの電位が
“H”レベルとなる。ノードC,Dのいずれか一方の電
位が“H”レベルとなることで、ORゲート回路13は
“H”レベルの出力を発生し、情報データの読出しが完
了したことを認識できる。また同時に、ノードDの電位
が“H”レベルになったときのみ、“H”レベルの情報
読出し信号INIによってリセットされた出力データ保
持用RSフリップフロツプ14がセットされる。次に、
ORゲート回路13の出力が“H”レベルになると、C
E生成用RSフリップフロツプ15がリセットされ、チ
ップイネーブル信号CEは“L”レベルに遷移する。す
ると、出力データ保持用RSフリップフロツプ14を除
き、ノードA,B,C,Dの各電位は最初の状態に戻
り、情報読出し信号INIが次に“H”レベルになるま
で、この状態を保持する。
【0013】なお、上記実施例においては、出力データ
保持用RSフリップフロツプ14を設けてセンスアンプ
6で読み出したデータを次のデータを読み出すまでラッ
チするとしたが、このラッチ回路は必須のものではな
く、読出しデータを次のデータを読み出すまで保持する
必要のない場合には省略しても良い。
【0014】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、センスアンプが情報データの読出しを完了したか
否かの状態を認識し、その状態に基づいてチップイネー
ブル信号CEを回路内部で生成するようにしたので、チ
ップイネーブル信号CEをアクティブにする時間を極限
まで短くすることができ、これにより最小限の消費電力
で情報データの読出しを行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による情報読出し回路の一実施例を示す
回路図である。
【図2】図1の回路動作を説明するための波形図であ
る。
【図3】従来の情報読出し回路の一例を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
1 メモリセル 2 ダミーメモリセル 6 センスアンプ 7,8 差動対トランジスタ 13 ORゲート回路 14 出力データ保持用RSフリップフロツプ 15 CE生成用RSフリップフロツプ 16 NORゲート回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カレントミラー構成を有し、制御信号に
    基づいて活性化・非活性化され、差動信号のレベル差を
    増幅して前記カレントミラー構成の一方の出力点から出
    力するセンスアンプを備え、その出力を読出しデータと
    して出力する記憶装置の情報読出し回路において、 前記センスアンプの動作を認識し、この認識に基づいて
    認識信号を出力する認識回路と、情報読出し信号により前記センスアンプを活性化状態と
    し、前記認識信号により前記センスアンプを非活性化状
    態とする 前記制御信号を生成する制御信号生成回路と 前記制御信号に基づいて制御され、前記センスアンプが
    非活性化状態とされる時に前記出力点を所定の電位に固
    定するとともに、前記カレントミラー構成の両方の出力
    点をイコライズする非活性化回路と を備えたことを特徴
    とする記憶装置の情報読出し回路。
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