JP2924511B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JP2924511B2 JP2924511B2 JP4302088A JP30208892A JP2924511B2 JP 2924511 B2 JP2924511 B2 JP 2924511B2 JP 4302088 A JP4302088 A JP 4302088A JP 30208892 A JP30208892 A JP 30208892A JP 2924511 B2 JP2924511 B2 JP 2924511B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特にセルフリフレッシュ動作を有する半導体記憶装置に
関する。
特にセルフリフレッシュ動作を有する半導体記憶装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、リフレッシュ動作を必要とする半
導体記憶装置においては、そのリフレッシュの方法とし
て、RASオンリーリフレッシュ,CASビフォアRA
S(以下CBRとよぶ)リフレッシュと、近年、主流と
なってきているCBRセルフリフレッシュという方法が
ある。このCBRセルリフレッシュは、アドレスカウン
タとタイマー回路とをチップ内に内蔵して、動作的にリ
フレッシュを行う方法である。(セルフリフレッシュ動
作についての詳細な説明は「“Auto/SelfRe
fresh機能内蔵64kbit MOSダイナミック
RAM”電子通信学会論文誌、83/1 vol.F6
6−C.NO1.62〜69頁」参照)。
導体記憶装置においては、そのリフレッシュの方法とし
て、RASオンリーリフレッシュ,CASビフォアRA
S(以下CBRとよぶ)リフレッシュと、近年、主流と
なってきているCBRセルフリフレッシュという方法が
ある。このCBRセルリフレッシュは、アドレスカウン
タとタイマー回路とをチップ内に内蔵して、動作的にリ
フレッシュを行う方法である。(セルフリフレッシュ動
作についての詳細な説明は「“Auto/SelfRe
fresh機能内蔵64kbit MOSダイナミック
RAM”電子通信学会論文誌、83/1 vol.F6
6−C.NO1.62〜69頁」参照)。
【0003】このようなCBRセルフリフレッシュ機能
を備えた従来の半導体記憶装置の一例を図3に示す。
を備えた従来の半導体記憶装置の一例を図3に示す。
【0004】この半導体記憶装置は、発振制御信号Φの
値(レベル)と対応した周波数の発振信号OSC1を出
力する発振回路11a、発振信号OSC1の波形を整形
する波形整形回路12、この波形整形回路12により波
形整形された発振信号により所定のレベルの基板電位V
subを発生するポンピング回路13、基板電位Vsu
bが設定電位にあるか否かを検知する基板電位検知回路
14、及びこの基板電位検知回路14の出力信号がアク
ティブレベルのとき制御信号RASyを通過させて発振
制御信号ΦとするAND型のゲート回路G1を備えた基
板電位発生回路1aと、CBRセルフリフレッシュ信号
CBRがアクティブレベルのとき発振して所定の周波数
の発振信号OSC2を発生する発振回路23、発振信号
OSC2の波形を整形する波形整形回路24、m段のD
−フリップフロップ回路FF1〜FFmから成り波形整
形回路24の出力信号を順次カウントして各D−フリッ
プフロップFF1〜FFmからカウント信号を発生する
カウンタ回路21a、及びNAND型のゲート回路G
3,G4とインバータIV1,IV2とを備えこのカウ
ンタ回路21aからのカウント信号をデコードしてセル
フリフレッシュ制御信号SRS,SRを発生するデコー
ド回路22aを備えたセルフリフレッシュ制御信号発生
回路2aと、行アドレス制御信号RASb,列アドレス
制御信号CASbセルフリフレッシュ制御信号SRS,
SRを受けてCBRセルフリフレッシュ信号CBR,制
御信号RASy,リセット信号RSTを発生して各部を
制御する制御部3aとを有する構成となっている。
値(レベル)と対応した周波数の発振信号OSC1を出
力する発振回路11a、発振信号OSC1の波形を整形
する波形整形回路12、この波形整形回路12により波
形整形された発振信号により所定のレベルの基板電位V
subを発生するポンピング回路13、基板電位Vsu
bが設定電位にあるか否かを検知する基板電位検知回路
14、及びこの基板電位検知回路14の出力信号がアク
ティブレベルのとき制御信号RASyを通過させて発振
制御信号ΦとするAND型のゲート回路G1を備えた基
板電位発生回路1aと、CBRセルフリフレッシュ信号
CBRがアクティブレベルのとき発振して所定の周波数
の発振信号OSC2を発生する発振回路23、発振信号
OSC2の波形を整形する波形整形回路24、m段のD
−フリップフロップ回路FF1〜FFmから成り波形整
形回路24の出力信号を順次カウントして各D−フリッ
プフロップFF1〜FFmからカウント信号を発生する
カウンタ回路21a、及びNAND型のゲート回路G
3,G4とインバータIV1,IV2とを備えこのカウ
ンタ回路21aからのカウント信号をデコードしてセル
フリフレッシュ制御信号SRS,SRを発生するデコー
ド回路22aを備えたセルフリフレッシュ制御信号発生
回路2aと、行アドレス制御信号RASb,列アドレス
制御信号CASbセルフリフレッシュ制御信号SRS,
SRを受けてCBRセルフリフレッシュ信号CBR,制
御信号RASy,リセット信号RSTを発生して各部を
制御する制御部3aとを有する構成となっている。
【0005】なお、発振回路11aの具体例としては、
図4に示すように、Nチャネル型及びPチャネル型のト
ランジスタを3個ずつ直列接続したインバータを3段順
次縦続接続したリング発振回路部分と、発振制御信号Φ
が低レベルのとき各段のNチャネル型及びPチャネル型
の3個のトランジスタのうちの2個を短絡するトランジ
スタとから構成される。発振制御信号Φが高レベルのと
きは各段の充放電は3個ずつのトランジスタによって行
われるので発振周波数は低いが、低レベルのときは各段
1個ずつのトランジスタで充放電が行なわれるので発振
周波数は高くなる。
図4に示すように、Nチャネル型及びPチャネル型のト
ランジスタを3個ずつ直列接続したインバータを3段順
次縦続接続したリング発振回路部分と、発振制御信号Φ
が低レベルのとき各段のNチャネル型及びPチャネル型
の3個のトランジスタのうちの2個を短絡するトランジ
スタとから構成される。発振制御信号Φが高レベルのと
きは各段の充放電は3個ずつのトランジスタによって行
われるので発振周波数は低いが、低レベルのときは各段
1個ずつのトランジスタで充放電が行なわれるので発振
周波数は高くなる。
【0006】次に、この半導体記憶装置の動作について
説明する。
説明する。
【0007】図5はこの半導体記憶装置の動作を説明す
るための各部信号のタイミング図である。
るための各部信号のタイミング図である。
【0008】行アドレス制御信号RASbが高レベルか
ら低レベルのアクティブレベルに変化する前に列アドレ
ス制御信号CASbが高レベルから低レベルへ変化する
とCBRモードに入り、CBRセルフリフレッシュ信号
CBRが高レベルになる。このCBRセルフリフレッシ
ュ信号CBRの高レベルは行アドレス制御信号RASb
がリセット(高レベルになる)されるまで保持される。
ら低レベルのアクティブレベルに変化する前に列アドレ
ス制御信号CASbが高レベルから低レベルへ変化する
とCBRモードに入り、CBRセルフリフレッシュ信号
CBRが高レベルになる。このCBRセルフリフレッシ
ュ信号CBRの高レベルは行アドレス制御信号RASb
がリセット(高レベルになる)されるまで保持される。
【0009】また発振回路23はCBRセルフリフレッ
シュ信号CBRが高レベルになると活性化され、数μs
周期の発振信号OSC2を出力する。この発振信号OS
C2は波形整形回路24にて波形整形されカウンタ回路
21aの初段のD−フリップフロップ回路FF1に入力
される。そして、発振信号OSC2に同期して2進カウ
ントが進み、各段から2進のカウント信号が出力され
る。
シュ信号CBRが高レベルになると活性化され、数μs
周期の発振信号OSC2を出力する。この発振信号OS
C2は波形整形回路24にて波形整形されカウンタ回路
21aの初段のD−フリップフロップ回路FF1に入力
される。そして、発振信号OSC2に同期して2進カウ
ントが進み、各段から2進のカウント信号が出力され
る。
【0010】デコード回路22aは、カウンタ回路21
aからのカウント信号をデコードして、カウント信号が
それぞれ所定の値を示すときにセルフリフレッシュスタ
ート信号SRS及びリフレッシュ要求タイマ信号SRか
ら成るセルフリフレッシュ制御信号を発生する。
aからのカウント信号をデコードして、カウント信号が
それぞれ所定の値を示すときにセルフリフレッシュスタ
ート信号SRS及びリフレッシュ要求タイマ信号SRか
ら成るセルフリフレッシュ制御信号を発生する。
【0011】一方、基板電位発生回路1aにおいては、
所定の時間が経過後は基板電位検知回路14の出力信号
はアクティブレベルとなるので、行アドレス制御信号R
ASbと同期して高レベル,低レベルとなる制御信号R
ASyがそのまま発振制御信号Φとなり、発振信号OS
C1の周波数を制御する。
所定の時間が経過後は基板電位検知回路14の出力信号
はアクティブレベルとなるので、行アドレス制御信号R
ASbと同期して高レベル,低レベルとなる制御信号R
ASyがそのまま発振制御信号Φとなり、発振信号OS
C1の周波数を制御する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体記憶
装置では、基板電位発生回路1a及びセルフリフレッシ
ュ制御信号発生回路2aのそれぞれに、対応する発振回
路11a,23を備えているので、これら発振回路によ
り消費電力が増大するという問題点があった。
装置では、基板電位発生回路1a及びセルフリフレッシ
ュ制御信号発生回路2aのそれぞれに、対応する発振回
路11a,23を備えているので、これら発振回路によ
り消費電力が増大するという問題点があった。
【0013】本発明の目的は消費電力を低減することが
できる半導体記憶装置を提供することにある。
できる半導体記憶装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、発振制御信号の値と対応した周波数の発振信号を出
力する発振回路、及びその発振回路からの発振信号によ
り所定のレベルの基板電位を発生するポンピング回路を
備えた基板電位発生回路と、セルフリフレッシュ信号が
アクティブレベルのとき前記発振信号を通過させるゲー
ト回路と、このゲート回路の出力信号を順次カウントし
てカウント信号を発生するカウンタ回路と、このカウン
タ回路からのカウント信号をデコードし、セルフリフレ
ッシュモードを開始させるセルフリフレッシュスタート
信号並びに、セルフリフレッシュの周期を決める、発生
周期の互いに異なる第1のリフレッシュタイマ信号及び
第2のリフレッシュタイマ信号を発生するデコード回路
を備えるセルフリフレッシュ制御信号発生回路とを含ん
でなり、前記リフレッシュ制御信号発生回路は、前記発
振制御信号の値に応じて、前記発生周期の異なる第1の
リフレッシュタイマ信号及び第2のリフレッシュタイマ
信号からいずれか一方の信号を選択する手段を備えるこ
とを特徴とする。
は、発振制御信号の値と対応した周波数の発振信号を出
力する発振回路、及びその発振回路からの発振信号によ
り所定のレベルの基板電位を発生するポンピング回路を
備えた基板電位発生回路と、セルフリフレッシュ信号が
アクティブレベルのとき前記発振信号を通過させるゲー
ト回路と、このゲート回路の出力信号を順次カウントし
てカウント信号を発生するカウンタ回路と、このカウン
タ回路からのカウント信号をデコードし、セルフリフレ
ッシュモードを開始させるセルフリフレッシュスタート
信号並びに、セルフリフレッシュの周期を決める、発生
周期の互いに異なる第1のリフレッシュタイマ信号及び
第2のリフレッシュタイマ信号を発生するデコード回路
を備えるセルフリフレッシュ制御信号発生回路とを含ん
でなり、前記リフレッシュ制御信号発生回路は、前記発
振制御信号の値に応じて、前記発生周期の異なる第1の
リフレッシュタイマ信号及び第2のリフレッシュタイマ
信号からいずれか一方の信号を選択する手段を備えるこ
とを特徴とする。
【0015】また、セルフリフレッシュ制御信号のうち
のスタート信号に応答して発振制御信号の値を変更して
発振信号の周波数を変更するようにして構成される。
のスタート信号に応答して発振制御信号の値を変更して
発振信号の周波数を変更するようにして構成される。
【0016】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【0017】図1は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。
る。
【0018】この実施例が図3に示された従来の半導体
記憶装置と相違する点は、第1に、従来のセルフリフレ
ッシュ制御信号発生回路2aの発振回路23及び波形整
形回路24に変えて、CBRセルフリフレッシュ信号C
BRがアクティブレベルのとき基板電位発生回路1の発
振回路11からの発振信号OSCを波形整形回路12を
介して入力してカウンタ回路21に伝達するAND型の
ゲート回路G2を設け、第2に、制御信号RASxを、
セルフリフレッシュ制御信号SRS,SR(SR1,S
R2)によってそのレベルが変化する信号として発振信
号OSCの周波数を変更するようにした点にある。また
そのほかにも、発振回路11の発振周波数(発振信号O
SCの周波数)に応じて、カウンタ回路21のD−フリ
ップフロップ回路(FF1〜FFn)の数の変更、及び
リフレッシュ要求タイマ信号SRをSR1,SR2の2
つにしてこれらを選択できるようにしている点などがあ
る。
記憶装置と相違する点は、第1に、従来のセルフリフレ
ッシュ制御信号発生回路2aの発振回路23及び波形整
形回路24に変えて、CBRセルフリフレッシュ信号C
BRがアクティブレベルのとき基板電位発生回路1の発
振回路11からの発振信号OSCを波形整形回路12を
介して入力してカウンタ回路21に伝達するAND型の
ゲート回路G2を設け、第2に、制御信号RASxを、
セルフリフレッシュ制御信号SRS,SR(SR1,S
R2)によってそのレベルが変化する信号として発振信
号OSCの周波数を変更するようにした点にある。また
そのほかにも、発振回路11の発振周波数(発振信号O
SCの周波数)に応じて、カウンタ回路21のD−フリ
ップフロップ回路(FF1〜FFn)の数の変更、及び
リフレッシュ要求タイマ信号SRをSR1,SR2の2
つにしてこれらを選択できるようにしている点などがあ
る。
【0019】次にこの実施例の動作について説明する。
図2はこの実施例の動作を説明するための各部信号のタ
イミング図である。
図2はこの実施例の動作を説明するための各部信号のタ
イミング図である。
【0020】行アドレス制御信号RASbが高レベルか
ら低レベルに変化する前に列アドレス制御信号CASB
が低レベルへ変化すると、CBRモードにエントリー
し、CBRセルフリフレッシュ信号CBRが高レベルに
なる。また、発振回路11は発振制御信号Φの状態によ
り互いに異なる2つの発振周波数をもち、この状態と対
応した周期の発振信号OSCを出力する。すなわち、発
振制御信号Φが高レベルであれば発振信号OSCは周期
の長い信号となり、低レベルであれば周期の短い信号と
なる。発振制御信号Φのレベルは基板電位検知回路14
の出力信号と制御信号RASxとの論理積で決定され
る。
ら低レベルに変化する前に列アドレス制御信号CASB
が低レベルへ変化すると、CBRモードにエントリー
し、CBRセルフリフレッシュ信号CBRが高レベルに
なる。また、発振回路11は発振制御信号Φの状態によ
り互いに異なる2つの発振周波数をもち、この状態と対
応した周期の発振信号OSCを出力する。すなわち、発
振制御信号Φが高レベルであれば発振信号OSCは周期
の長い信号となり、低レベルであれば周期の短い信号と
なる。発振制御信号Φのレベルは基板電位検知回路14
の出力信号と制御信号RASxとの論理積で決定され
る。
【0021】CBRモードに入ったときは行アドレス制
御信号RASbは低レベルであり、制御信号RASxが
低レベルになる。この変化により、発振制御信号Φは低
レベルになるので、発振回路11の出力の発振信号OS
Cは周期の短い信号となり波形整形回路12で波形整形
される。
御信号RASbは低レベルであり、制御信号RASxが
低レベルになる。この変化により、発振制御信号Φは低
レベルになるので、発振回路11の出力の発振信号OS
Cは周期の短い信号となり波形整形回路12で波形整形
される。
【0022】一方、CBRセルフリフレッシュ信号CB
Rは高レベルとなるので、波形整形回路12を通った発
振信号OSCがゲート回路G2を通ってそのままカウン
タ回路21へ入力される。
Rは高レベルとなるので、波形整形回路12を通った発
振信号OSCがゲート回路G2を通ってそのままカウン
タ回路21へ入力される。
【0023】ゲート回路G2の出力によりカウンタ回路
21は順次カウントアップしてゆき、そのカウント信号
がデコード回路22でデコードされて所望の値となった
ときセルフリフレッシュスタート信号SRSは高レベル
となる。このセルフリフレッシュスタート信号SRSは
およそ100μs程度の周期に設定されており、これが
高レベルになると、CBRセルフリレッシュモードがス
タートする。
21は順次カウントアップしてゆき、そのカウント信号
がデコード回路22でデコードされて所望の値となった
ときセルフリフレッシュスタート信号SRSは高レベル
となる。このセルフリフレッシュスタート信号SRSは
およそ100μs程度の周期に設定されており、これが
高レベルになると、CBRセルフリレッシュモードがス
タートする。
【0024】このセルフリフレッシュスタート信号SR
Sの低レベルから高レベルへの変化をうけて、制御信号
RASxは低レベルから高レベルとなり発振制御信号Φ
も高レベルになる。このとき基板検知回路14の出力は
高レベルになっているので、制御信号RASxが高レベ
ルになると、発振信号OSCの周期は長くなる。そして
この長い周期の信号によりカウントアップしたカウント
信号によって、リフレッシュ要求タイマ信号SR(SR
1,SR2)を作る。
Sの低レベルから高レベルへの変化をうけて、制御信号
RASxは低レベルから高レベルとなり発振制御信号Φ
も高レベルになる。このとき基板検知回路14の出力は
高レベルになっているので、制御信号RASxが高レベ
ルになると、発振信号OSCの周期は長くなる。そして
この長い周期の信号によりカウントアップしたカウント
信号によって、リフレッシュ要求タイマ信号SR(SR
1,SR2)を作る。
【0025】このリフレッシュ要求タイマ信号SRは制
御信号RASxのレベルにより、制御信号RASxがハ
イレベルのときはリフレッシュ要求タイマ信号SR1が
選択され、制御信号RASxがロウレベルのときはリフ
レッシュ要求タイマ信号SR2が選択されるというよう
にどちらか一方が選択されるようになっており、発振信
号OSCの周期の長い場合でも短い場合でも、何れにも
対応できるように設定されている。
御信号RASxのレベルにより、制御信号RASxがハ
イレベルのときはリフレッシュ要求タイマ信号SR1が
選択され、制御信号RASxがロウレベルのときはリフ
レッシュ要求タイマ信号SR2が選択されるというよう
にどちらか一方が選択されるようになっており、発振信
号OSCの周期の長い場合でも短い場合でも、何れにも
対応できるように設定されている。
【0026】この実施例においては、発振回路11の出
力をセルフリフレッシュ制御信号発生回路2にも使用し
ているので、発振回路の数が従来の半分になり、発振回
路による消費電力を低減することができる。
力をセルフリフレッシュ制御信号発生回路2にも使用し
ているので、発振回路の数が従来の半分になり、発振回
路による消費電力を低減することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板電位
発生回路とセルフリフレッシュ制御信号発生回路とで、
1つの発振回路を共用する構成としたので、発振回路の
数を半減することができ、その分消費電力を低減するこ
とでできる。本発明に係る半導体記憶装置においては、
発生周期の異なる二種類のリフレッシュ要求タイマ信号
を発生させ、発振回路出力の周波数に応じて二つリフレ
ッシュ要求タイマ信号のうちのいずれか一方を選択する
ようにしている。従って、発振回路の周波数が高いとき
でも低いときでも、いずれの場合に対しても対応でき
る。
発生回路とセルフリフレッシュ制御信号発生回路とで、
1つの発振回路を共用する構成としたので、発振回路の
数を半減することができ、その分消費電力を低減するこ
とでできる。本発明に係る半導体記憶装置においては、
発生周期の異なる二種類のリフレッシュ要求タイマ信号
を発生させ、発振回路出力の周波数に応じて二つリフレ
ッシュ要求タイマ信号のうちのいずれか一方を選択する
ようにしている。従って、発振回路の周波数が高いとき
でも低いときでも、いずれの場合に対しても対応でき
る。
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】図1に示された実施例の動作を説明するための
各部信号のタイミング図である。
各部信号のタイミング図である。
【図3】従来の半導体記憶装置の一例を示す回路図であ
る。
る。
【図4】図3に示された半導体記憶装置の基板電位発生
回路中の発振回路の具体例を示す回路図である。
回路中の発振回路の具体例を示す回路図である。
【図5】図3に示された半導体記憶装置の動作を説明す
るための各部信号のタミング図である。
るための各部信号のタミング図である。
【符号の説明】 1,1a 基板電位発生回路 2,2a セルフリフレッシュ制御信号発生回路 3,3a 制御部 11,11a 発振回路 12 波形整形回路 13 ポンピング回路 14 基板電位検知回路 21,21a カウンタ回路 22,22a デコード回路 23 発振回路 24 波形整形回路 FF1〜FFm,FFn D−フリップフロップ回路 G1〜G7 ゲート回路
Claims (2)
- 【請求項1】 発振制御信号の値と対応した周波数の発
振信号を出力する発振回路、及びその発振回路からの発
振信号により所定のレベルの基板電位を発生するポンピ
ング回路を備えた基板電位発生回路と、 セルフリフレッシュ信号がアクティブレベルのとき前記
発振信号を通過させるゲート回路と、このゲート回路の
出力信号を順次カウントしてカウント信号を発生するカ
ウンタ回路と、このカウンタ回路からのカウント信号を
デコードし、セルフリフレッシュモードを開始させるセ
ルフリフレッシュスタート信号並びに、セルフリフレッ
シュの周期を決める、発生周期の互いに異なる第1のリ
フレッシュタイマ信号及び第2のリフレッシュタイマ信
号を発生するデコード回路を備えるセルフリフレッシュ
制御信号発生回路とを含んでなり、 前記リフレッシュ制御信号発生回路は、前記発振制御信
号の値に応じて、前記発生周期の異なる第1のリフレッ
シュタイマ信号及び第2のリフレッシュタイマ信号から
いずれか一方の信号を選択する手段を備える ことを特徴
とする半導体記憶装置。 - 【請求項2】 前記セルフリフレッシュ制御信号発生回
路が出力するセルフリフレッシュスタート信号に応答し
て前記発振制御信号の値を変更して、前記発振信号の周
波数を変更するようにした請求項1記載の半導体記憶装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4302088A JP2924511B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4302088A JP2924511B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06150645A JPH06150645A (ja) | 1994-05-31 |
JP2924511B2 true JP2924511B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=17904784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4302088A Expired - Fee Related JP2924511B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2924511B2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-12 JP JP4302088A patent/JP2924511B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06150645A (ja) | 1994-05-31 |
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