JP3048774B2 - Sense circuit and memory circuit using the same - Google Patents

Sense circuit and memory circuit using the same

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JP3048774B2
JP3048774B2 JP4349646A JP34964692A JP3048774B2 JP 3048774 B2 JP3048774 B2 JP 3048774B2 JP 4349646 A JP4349646 A JP 4349646A JP 34964692 A JP34964692 A JP 34964692A JP 3048774 B2 JP3048774 B2 JP 3048774B2
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    • G11C2211/56Indexing scheme relating to G11C11/56 and sub-groups for features not covered by these groups
    • G11C2211/561Multilevel memory cell aspects
    • G11C2211/5614Multilevel memory cell comprising negative resistance, quantum tunneling or resonance tunneling elements

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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ(以下、DRAMという)、スタ
ティックRAM(以下、SRAMという)等のメモリ回
路において、データ線等に接続されて高速な読み出しを
可能とする電流差動型等のセンス回路、及びこのような
センス回路を複数含むメモリ回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory circuit such as a dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) or a static RAM (hereinafter referred to as SRAM) which is connected to a data line or the like to perform high-speed reading. The present invention relates to a current differential type sense circuit and the like and a memory circuit including a plurality of such sense circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献;IEEE ジャーナル オブ ソリッド−ステイ
ト サーキット(IEEEJOURNAL OF SOLID-STATE CIRUITS
)、26[4](1991−4) Evert Seevinck,etc
“Current-Mode Techniques for High-Speed VLSICirc
uits with Application to Current Sense Anplifier f
or CMOS SRAM's”P.525−536 図2は、前記文献に記載された従来の電流差動型センス
回路の一構成例を示す回路図である。このセンス回路
は、同一回路構成の第1の回路部分10と第2の回路部
分20とで構成されている。第1の回路部分10は、デ
ータ線に接続された第1の入力端子IN及び第1の出力
端子OUTを有し、該入力端子INがデータ線負荷11
を介して電源電圧Vccに接続されている。第1の入力
端子INと第1の出力端子OUTとの間には、2個のP
チャネル型MOSトランジスタ(以下、PMOSとい
う)12,13が直列接続され、さらにその出力端子O
UTが、第1の抵抗手段14を介してグランドGNDに
接続されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques in such a field include:
For example, there is one described in the following literature. References: IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRUITS
), 26 [4] (1991-4) Evert Seevinck, etc.
“Current-Mode Techniques for High-Speed VLSICirc
uits with Application to Current Sense Anplifier f
2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a conventional current differential type sense circuit described in the above-mentioned document.This sense circuit has a first circuit having the same circuit configuration. The circuit portion 10 includes a circuit portion 10 and a second circuit portion 20. The first circuit portion 10 has a first input terminal IN and a first output terminal OUT connected to a data line. Terminal IN is the data line load 11
Is connected to the power supply voltage Vcc. Two Ps are provided between the first input terminal IN and the first output terminal OUT.
Channel type MOS transistors (hereinafter, referred to as PMOS) 12 and 13 are connected in series, and an output terminal O
The UT is connected to the ground GND via the first resistance means 14.

【0003】第2の回路部分20は、第1の回路部分1
0と同様に、データ線に接続された第2の入力端子IN
B及び第2の出力端子OUTBを有し、該入力端子IN
Bがデータ線負荷21を介して電源電圧Vccに接続さ
れている。第2の入力端子INBと第2の出力端子OU
TBとの間には、2個のPMOS22,23が直列接続
され、さらに該出力端子OUTBが、第2の抵抗手段2
4を介してGNDに接続されている。
[0003] The second circuit part 20 comprises a first circuit part 1.
0, the second input terminal IN connected to the data line.
B and a second output terminal OUTB, and the input terminal IN
B is connected to the power supply voltage Vcc via the data line load 21. A second input terminal INB and a second output terminal OU
TB, two PMOSs 22 and 23 are connected in series, and the output terminal OUTB is connected to the second resistance means 2.
4 and connected to GND.

【0004】第1の回路部分10内のPMOS12と第
2の回路部分20内のPMOS22は、そのゲートとド
レインが互いに交差接続されている。又、PMOS13
とPMOS23のゲートは、端子Yに共通接続されてい
る。なお、図2の回路では、その動作時に、第1,第2
の入力端子IN,INBが電源電圧Vcc近くにバイア
スされると共に、PMOS12,13,22,23が全
て飽和状態になるように設計されている。
The gate and drain of the PMOS 12 in the first circuit portion 10 and the PMOS 22 in the second circuit portion 20 are cross-connected to each other. Also, PMOS13
And the gate of the PMOS 23 are commonly connected to a terminal Y. Note that, in the circuit of FIG.
Are designed so that the input terminals IN and INB are biased near the power supply voltage Vcc, and the PMOSs 12, 13, 22, and 23 are all saturated.

【0005】次に、動作を説明する。端子Yが“L”レ
ベルになると、PMOS13,23がオン状態となり、
データ線に接続された入力端子IN,INBに流れる微
小電流差で、PMOS12又は22のいずれか一方がオ
ン状態、他方がオフ状態となり、該微小電流差が検出さ
れる。そして、この微小電流差が増幅され、第1,第2
の出力端子OUT,OUTBにおいて大きな電位差とし
て得られる。この種のセンス回路では、入力端子IN及
びINBの電位差(データ線電圧振幅に相当する)を極
めて小さく抑えて、高速な読み出しが可能である。
Next, the operation will be described. When the terminal Y becomes “L” level, the PMOSs 13 and 23 are turned on,
One of the PMOSs 12 and 22 is turned on and the other is turned off by the minute current difference flowing between the input terminals IN and INB connected to the data line, and the minute current difference is detected. Then, this small current difference is amplified, and the first and second currents are amplified.
Are obtained as a large potential difference between the output terminals OUT and OUTB. In this type of sense circuit, the potential difference (corresponding to the data line voltage amplitude) between the input terminals IN and INB is extremely small, and high-speed reading is possible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
センス回路では、(a)動作の安定したものが容易に得
られないという問題と、(b)電源電圧Vccが低い
と、充分な動作マージン及び速度が得られないという問
題(即ち、低電源電圧動作において不利である)があ
り、以下その問題を説明する。
However, in the conventional sense circuit, there is a problem that (a) it is not easy to obtain a stable operation, and (b) if the power supply voltage Vcc is low, a sufficient operation margin and There is a problem that speed cannot be obtained (that is, disadvantageous in low power supply voltage operation), and the problem will be described below.

【0007】(a) 動作の安定性の問題 従来のセンス回路では、PMOS12,22のゲートと
ドレインが互いに交差接続されているため(即ち、ラッ
チ回路の一部が含まれているため)、回路に正帰還がか
かりやすく、回路がラッチ動作に入って出力状態を入力
と無関係に保持してしまったり、あるいは発振する等、
動作が不安定になりやすかった。図3(a),(b)
は、このような回路の動作安定性を判定するための入出
力電圧特性図である。図3(a),(b)の縦軸は、第
1の回路部分10の出力電位VO1及び第2の回路部分2
0の入力電位VI2であり、横軸は第1の回路部分10の
入力電位VI1及び第2の回路部分20の出力電位VO2
ある。図中の曲線C1 は、第1の回路部分10において
PMOS12のゲートを入力とし、ドレインを出力とみ
なした入出力電圧特性曲線である。曲線C2 は、第2の
回路部分20においてPMOS22のゲートを入力と
し、ドレインを出力とみなした入出力電圧特性曲線であ
る。なお、入力端子IN及びINBは、同電位に適宜バ
イアスされているものとする。図3(a)に示すよう
に、曲線C1 と曲線C2 がただ1つの動作点(交点)P
を持つとき、回路は安定動作する。ところが、従来のセ
ンス回路では、全領域で曲線C1 と曲線C2 は近接して
いるため、わずかなノイズや製造ばらつきによって、図
3(b)のように複数の動作点P1 ,P2 ,P3 が発生
し、センス回路がラッチ動作に入ったり、発振したりす
るおそれがある。このように、従来のセンス回路では、
互いにゲートとドレインが交差接続された2個のPMO
S12,22を含むため、動作の安定したものが得られ
なかった。
(A) Problem of Operation Stability In the conventional sense circuit, the gates and drains of the PMOSs 12 and 22 are cross-connected to each other (ie, because a part of the latch circuit is included), Positive feedback is likely to be applied to the circuit, and the circuit enters the latch operation and holds the output state irrespective of the input, or oscillates, etc.
Operation was likely to be unstable. FIG. 3 (a), (b)
FIG. 4 is an input / output voltage characteristic diagram for determining the operation stability of such a circuit. 3A and 3B, the vertical axis represents the output potential V O1 of the first circuit portion 10 and the second circuit portion 2.
The input potential V I2 is 0, and the horizontal axis is the input potential V I1 of the first circuit portion 10 and the output potential V O2 of the second circuit portion 20. A curve C 1 in the figure is an input / output voltage characteristic curve in which the gate of the PMOS 12 is regarded as an input and the drain is regarded as an output in the first circuit portion 10. A curve C 2 is an input / output voltage characteristic curve in which the gate of the PMOS 22 is input and the drain is regarded as output in the second circuit portion 20. Note that the input terminals IN and INB are appropriately biased to the same potential. As shown in FIG. 3 (a), the curve C 1 and curve C 2 Gatada one operating point (intersection) P
, The circuit operates stably. However, in the conventional sense circuit, because the curve C 1 and curve C 2 in all areas are close, a slight noise and manufacturing variations, the plurality of operating points P 1 as shown in FIG. 3 (b), P 2 , P 3 is generated, or contains a sense circuit to latch operation, there is a risk or to oscillate. Thus, in the conventional sense circuit,
Two PMOs whose gate and drain are cross-connected to each other
Since S12 and S22 were included, a stable operation could not be obtained.

【0008】(b) 低電源電圧動作において不利とい
う問題 従来のセンス回路では、抵抗手段14,24に加えて、
飽和状態にある少なくとも2個のPMOS12と13、
22と23がそれぞれ直列接続されているため、入力端
子IN,INBには少なくともVR +VTP+VTPa (但
し、 R ;各抵抗手段14,24の電圧降下分、VTP
PMOSのスレッショルド電圧、VTPa;バックバイア
ス効果を含むPMOSのスレッショルド電圧)だけ電圧
を印加する必要がある。そのため、電源電圧Vccが低
いと、充分な動作マージン及び動作速度が得られなかっ
た。本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、
動作の安定したものが容易に得られないという点、及び
低電源電圧動作において不利等といった点について解決
したセンス回路及びこれを用いたメモリ回路を提供する
ものである。
(B) Problem of disadvantage in low power supply voltage operation In the conventional sense circuit, in addition to the resistance means 14 and 24,
At least two PMOSs 12 and 13 in saturation;
Since the terminals 22 and 23 are connected in series, the input terminals IN and INB have at least V R + V TP + V TPa (where, V R ; the voltage drop of each of the resistance means 14 and 24, V TP ;
It is necessary to apply only the threshold voltage of the PMOS, V TPa ; the threshold voltage of the PMOS including the back bias effect). Therefore, when the power supply voltage Vcc is low, a sufficient operation margin and operation speed cannot be obtained. The present invention has the following problems.
An object of the present invention is to provide a sense circuit and a memory circuit using the same, in which a stable operation cannot be easily obtained and disadvantages in low power supply voltage operation are solved.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明では、前記課
題を解決するために、第1の入力端子及び第1の出力端
子を有する第1の回路部分と、第2の入力端子及び第2
の出力端子を有し前記第1の回路部分と同一構成の第2
の回路部分とを備え、前記第1及び第2の入力端子の入
力信号差を検知、増幅してそれを前記第1及び第2の出
力端子から出力するセンス回路において、前記第1及び
第2の回路部分を次のように構成している。即ち、前記
第1の回路部分は、第1のデプレッション型MOSトラ
ンジスタと、前記第1の出力端子と基準電位(例えば、
GND)との間に接続された第1の抵抗手段とを、備え
ている。第1のデプレッション型MOSトランジスタ
は、ソースが前記第1の入力端子に、ドレインが直接又
は第1のスイッチ手段を介して前記第1の出力端子に、
ゲートが前記第2の出力端子にそれぞれ接続されてい
る。前記第2の回路部分は、第2のデプレッション型M
OSトランジスタと、前記第2の出力端子と前記基準電
位との間に接続された第2の抵抗手段とを、備えてい
る。第2のデプレッション型MOSトランジスタは、ソ
ースが前記第2の入力端子に、ドレインが直接又は第2
のスイッチ手段を介して前記第2の出力端子に、ゲート
が前記第1の入力端子にそれぞれ接続されている。
According to a first aspect of the present invention, a first circuit portion having a first input terminal and a first output terminal, and a second input terminal and a second circuit having a first input terminal are provided. 2
Having the same output terminal as the first circuit portion.
A sense circuit for detecting and amplifying a difference between input signals of the first and second input terminals and outputting the amplified signal from the first and second output terminals. Is configured as follows. That is, the first circuit portion includes a first depletion type MOS transistor, the first output terminal, and a reference potential (for example,
GND). The first depletion type MOS transistor has a source connected to the first input terminal and a drain connected directly or via the first switch to the first output terminal.
Gates are respectively connected to the second output terminals. The second circuit portion includes a second depletion type M
An OS transistor; and a second resistor connected between the second output terminal and the reference potential. The second depletion type MOS transistor has a source connected to the second input terminal and a drain connected directly or to the second input terminal.
The gate is connected to the second output terminal via the switch means, and the gate is connected to the first input terminal.

【0010】第2の発明では、第1及び第2の入力端子
と第1及び第2の出力端子とを持った複数のセンス回路
を有する読み出し回路を備え、前記読み出し回路で読み
出されたデータを第1及び第2のデータバスへ出力する
メモリ回路において、前記各センス回路の第1及び第2
の出力端子は、前記第1及び第2のデータバスにそれぞ
共通に接続されてワイヤード論理が構成され、前記第
1のデータバスが第1の抵抗手段を介して基準電位に接
続され、前記第2のデータバスが第2の抵抗手段を介し
て前記基準電位に接続され、さらに前記各センス回路が
次のように構成されている。即ち、前記各センス回路
は、ソースが前記第1の入力端子に、ゲートが前記第2
の入力端子にそれぞれ接続された第1のデプレッション
型MOSトランジスタと、ソースが前記第2の入力端子
に、ゲートが前記第1の入力端子にそれぞれ接続された
第2のデプレッション型MOSトランジスタと、前記第
1のデプレッション型MOSトランジスタのドレインと
前記第1の出力端子との間に直列接続された第1のスイ
ッチ手段と、前記第2のデプレッション型MOSトラン
ジスタのドレインと前記第2の出力端子との間に直列接
続された第2のスイッチ手段とを、備えている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a read circuit having a plurality of sense circuits having first and second input terminals and first and second output terminals, wherein data read by the read circuit is provided. Output to the first and second data buses.
Are connected in common to the first and second data buses, respectively , to form a wired logic , and the first data bus is connected to a reference potential via first resistance means. 2 data buses are connected to the reference potential via second resistance means, and the respective sense circuits are configured as follows. That is, each of the sense circuits has a source connected to the first input terminal and a gate connected to the second input terminal.
A first depletion-mode MOS transistor connected to an input terminal of each of the first and second depletion-mode MOS transistors having a source connected to the second input terminal and a gate connected to the first input terminal, respectively; A first switch means connected in series between a drain of a first depletion type MOS transistor and the first output terminal; and a first switch means connected between a drain of the second depletion type MOS transistor and the second output terminal. And second switch means connected in series between them.

【0011】第3の発明では、第1の発明の第1及び第
2の回路部分を、次のように構成している。即ち、前記
第1の回路部分は、第1の入出力端子が前記第1の入力
端子に、第2の入出力端子が直接又は第1のスイッチ手
段を介して前記第1の出力端子に、制御端子が前記第2
の入力端子にそれぞれ接続された第1の負性抵抗回路
と、前記第1の出力端子と基準電位との間に接続された
第1の抵抗手段とを、備えている。さらに、前記第2の
回路部分は、第1の入出力端子が前記第2の入力端子
に、第2の入出力端子が直接又は第2のスイッチ手段を
介して前記第2の出力端子に、制御端子が前記第1の入
力端子にそれぞれ接続された第2の負性抵抗回路と、前
記第2の出力端子と前記基準電位との間に接続された第
2の抵抗手段とを、備えている。
In the third invention, the first and second circuit portions of the first invention are configured as follows. That is, the first circuit portion has a first input / output terminal connected to the first input terminal and a second input / output terminal connected directly or via the first switch to the first output terminal. The control terminal is the second
A first negative resistance circuit connected to each of the input terminals, and first resistance means connected between the first output terminal and a reference potential. Further, the second circuit portion includes a first input / output terminal connected to the second input terminal, and a second input / output terminal connected to the second output terminal directly or via a second switch. A second negative resistance circuit having a control terminal connected to the first input terminal, and a second resistance means connected between the second output terminal and the reference potential. I have.

【0012】第4の発明では、第3の発明の第1,第2
の負性抵抗回路を、前記第1と第2の入出力端子間に直
列接続された第1伝導型の第1のMOSトランジスタ
と、ドレインが第1の基準電位に、ゲートが前記制御端
子に、ソースが前記第1のMOSトランジスタのゲート
にそれぞれ接続された第2伝導型の第2のMOSトラン
ジスタと、ドレインが前記第2のMOSトランジスタの
ソースに、ゲートが前記第2の入出力端子に、ソースが
第2の基準電位にそれぞれ接続された第2伝導型の第3
のMOSトランジスタとで、それぞれ構成している。第
5の発明では、第1又は第3の発明の抵抗手段は、直列
に接続された抵抗素子とスイッチ手段とを含んでいる。
第6の発明では、第5の発明の抵抗素子を、ゲートとド
レインが接続されたMOSトランジスタで構成してい
る。
In a fourth aspect, the first and second aspects of the third aspect are provided.
A first conductive type first MOS transistor connected in series between the first and second input / output terminals, a drain at a first reference potential, and a gate at the control terminal. A second conductive type second MOS transistor having a source connected to the gate of the first MOS transistor, a drain connected to the source of the second MOS transistor, and a gate connected to the second input / output terminal. , A source of a second conductivity type connected to a second reference potential, respectively.
MOS transistors. In a fifth aspect, the resistance means of the first or third aspect includes a resistance element and a switch connected in series.
In a sixth aspect, the resistance element according to the fifth aspect is constituted by a MOS transistor having a gate and a drain connected to each other.

【0013】第7の発明では、第2の発明の各センス回
路を次のように構成している。即ち、前記各センス回路
は、第1及び第2の入出力端子のうちの第1の入出力端
子が前記第1の入力端子に、制御端子が前記第2の入力
端子にそれぞれ接続された第1の負性抵抗回路と、第1
及び第2の入出力端子のうちの第1の入出力端子が前記
第2の入力端子に、制御端子が前記第1の入力端子にそ
れぞれ接続された第2の負性抵抗回路と、前記第1の負
性抵抗回路の第2の入出力端子と前記第1の出力端子と
の間に直列接続された第1のスイッチ手段と、前記第2
の負性抵抗回路の第2の入出力端子と前記第2の出力端
子との間に直列接続された第2のスイッチ手段とを、備
えている。第8の発明では、第7の発明の第1,第2の
負性抵抗回路を、前記第1と第2の入出力端子間に接続
された第1伝導型の第1のMOSトランジスタと、ドレ
インが第1の基準電位に、ゲートが前記制御端子に、ソ
ースが前記第1のMOSトランジスタのゲートにそれぞ
れ接続された第2伝導型の第2のMOSトランジスタ
と、ドレインが前記第2のMOSトランジスタのソース
に、ゲートが前記第2の入出力端子に、ソースが第2の
基準電位にそれぞれ接続された第2伝導型の第3のMO
Sトランジスタとで、それぞれ構成している。
In the seventh invention, each sense circuit of the second invention is configured as follows. That is, in each of the sense circuits, a first input / output terminal of the first and second input / output terminals is connected to the first input terminal, and a control terminal is connected to the second input terminal. The first negative resistance circuit and the first
And a second negative resistance circuit having a first input / output terminal connected to the second input terminal and a control terminal connected to the first input terminal, respectively, and A first switch means connected in series between a second input / output terminal of the first negative resistance circuit and the first output terminal;
And a second switch means connected in series between a second input / output terminal of the negative resistance circuit and the second output terminal. In an eighth aspect, the first and second negative resistance circuits according to the seventh aspect are provided as the first conductivity type first MOS transistor connected between the first and second input / output terminals. A second MOS transistor of a second conductivity type having a drain connected to the first reference potential, a gate connected to the control terminal, a source connected to the gate of the first MOS transistor, and a drain connected to the second MOS transistor; A third conductive type third MO having a gate connected to the second input / output terminal, a source connected to the second reference potential, and a source connected to the transistor, respectively.
Each of them is composed of an S transistor.

【0014】[0014]

【作用】第1の発明によれば、以上のようにセンス回路
を構成したので、第1の回路部分と第2の回路部分と
は、互いにソースフォロワ回路として動作し、ラッチ動
作に入ったり、あるいは発振したりすることがなく、安
定した動作が可能となる。飽和状態にある1個のデプレ
ッション型MOSトランジスタと抵抗手段とは、入力端
子と基準電位との間に直列接続され、微小な入力電流差
を検出して大きな電位差出力を得る。さらに、入力電位
差を小さく抑えることができる。これにより、動作の安
定性に優れ、低電源電圧動作に優れ、さらに素子数の少
ないセンス回路を提供できる。
According to the first aspect of the present invention, since the sense circuit is configured as described above, the first circuit part and the second circuit part operate as a source follower circuit with each other to enter a latch operation. Alternatively, stable operation is possible without oscillation. One depletion type MOS transistor in saturation and the resistance means are connected in series between the input terminal and the reference potential, and detect a small input current difference to obtain a large potential difference output. Further, the input potential difference can be kept small. Thus, a sense circuit with excellent operation stability, excellent low power supply voltage operation, and a small number of elements can be provided.

【0015】第2の発明によれば、各センス回路内の第
1と第2の回路部分が互いにソースフォロワ回路として
動作するため、第1の発明と同様に、動作が安定し、さ
らに低電源電圧動作が可能となる。しかも、スイッチ手
段は、待機状態から動作状態へ速やかに遷移可能にさせ
る。第3の発明によれば、第1及び第2の負性抵抗回路
がたすきがけ接続されているので、第1と第2の回路部
分が互いにソースフォロワ回路として動作する。さら
に、入力端子と基準電位との間に直列接続された負性抵
抗回路と抵抗手段は、微小な入力電流差を検出して大き
な電位差出力を得るセンス動作を行い、さらに入力電位
差を小さく抑えることができるので、低電源電圧動作に
優れている。
According to the second invention, the first and second circuit portions in each sense circuit operate as a source follower circuit, so that the operation is stable and the low power Voltage operation becomes possible. In addition, the switch means enables a quick transition from the standby state to the operating state. According to the third aspect, since the first and second negative resistance circuits are cross-connected, the first and second circuit portions operate as a source follower circuit with each other. Further, the negative resistance circuit and the resistance means connected in series between the input terminal and the reference potential perform a sensing operation for detecting a small input current difference and obtaining a large potential difference output, and further reducing the input potential difference. Therefore, it is excellent in low power supply voltage operation.

【0016】第4の発明によれば、第1,第2の負性抵
抗回路は、第1,第2,第3のMOSトランジスタでそ
れぞれ構成されているので、各負性抵抗回路における制
御端子の電位と、第1及び第2の入出力端子間を流れる
電流との関係が、デプレッション型MOSトランジスタ
に類似する関係となる。そのため、第1と第2の回路部
分が互いにソースフォロワ回路として動作するので、動
作が安定する。又、各負性抵抗回路の第1の入出力端子
と第2の入出力端子との間には、負性(微分)抵抗特性
が得られ、この第1と第2の入出力端子間を流れる電流
が増加すると、その入出力端子間の抵抗が小さくなる。
そのため、抵抗手段に生じる電圧降下分が増大し、セン
ス回路のゲインが大きくなる。
According to the fourth aspect, since the first and second negative resistance circuits are each constituted by the first, second and third MOS transistors, the control terminal in each negative resistance circuit is provided. And a current flowing between the first and second input / output terminals has a relationship similar to that of a depletion type MOS transistor. Therefore, the first and second circuit portions operate as source follower circuits with each other, so that the operation is stabilized. Further, a negative (differential) resistance characteristic is obtained between the first input / output terminal and the second input / output terminal of each negative resistance circuit, and the connection between the first and second input / output terminals is obtained. As the flowing current increases, the resistance between the input and output terminals decreases.
Therefore, the voltage drop generated in the resistance means increases, and the gain of the sense circuit increases.

【0017】第5及び第6の発明によれば、抵抗手段
おけるスイッチ手段がオン、オフすることにより、待機
時の消費電流が減少する。第7の発明によれば、第1と
第2の負性抵抗回路がたすきがけ接続されているので、
第2の発明と同様に、第1と第2の回路部分が互いにソ
ースフォロワ回路として動作し、動作が安定し、さらに
良好な低電源電圧動作が行える。又、スイッチ手段は、
待機状態から動作状態へ速やかに遷移可能にさせる。第
8の発明によれば、第1,第2の負性抵抗回路が第1,
第2,第3のMOSトランジスタでそれぞれ構成されて
いるので、第4の発明と同様の作用となる。従って、前
記課題を解決できるのである。
[0017] According to the fifth and sixth, the resistance means
Standby by turning on and off the switch means
The current consumption at the time is reduced. According to the seventh aspect, since the first and second negative resistance circuits are cross-connected,
As in the second aspect, the first and second circuit portions operate as a source follower circuit with each other, so that the operation is stabilized, and more favorable low power supply voltage operation can be performed. Also, the switch means
A transition from the standby state to the operation state can be quickly performed. According to the eighth invention, the first and second negative resistance circuits are the first and second negative resistance circuits.
Since they are constituted by the second and third MOS transistors, the operation is the same as that of the fourth invention. Therefore, the above problem can be solved.

【0018】[0018]

【実施例】第1の実施例 図1は、本発明の第1の実施例を示す電流差動型センス
回路の回路図である。このセンス回路は、データ線に接
続される第1の入力端子IN及び第1の出力端子OUT
を有する第1の回路部分110と、データ線に接続され
る第2の入力端子INB及び第2の出力端子OUTBを
有し該第1の回路部分110と同一構成の第2の回路部
分120とで、構成されている。第1の回路部分110
は、第1の入力端子INと第1の基準電位(例えば、電
源電圧Vcc)との間に接続されたデータ線負荷111
を有し、該入力端子INが第1のデプレッション型PM
OS112のソースに接続され、そのゲートが第2の入
力端子INBに接続されている。PMOS112のドレ
インは、第1の出力端子OUTに接続されると共に、第
1の抵抗手段113を介して第2の基準電位(例えば、
GND)に接続されている。
EXAMPLES First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a current differential type sense circuit showing a first embodiment of the present invention. This sense circuit includes a first input terminal IN and a first output terminal OUT connected to a data line.
A first circuit portion 110 having a second input terminal INB and a second output terminal OUTB connected to a data line, and a second circuit portion 120 having the same configuration as the first circuit portion 110. In the configuration. First circuit part 110
Is a data line load 111 connected between the first input terminal IN and a first reference potential (for example, power supply voltage Vcc).
And the input terminal IN is connected to the first depletion type PM
The gate is connected to the source of the OS 112, and the gate is connected to the second input terminal INB. The drain of the PMOS 112 is connected to the first output terminal OUT and has a second reference potential (for example,
GND).

【0019】第2の回路部分120は、第1の回路部分
110と同様に、第2の入力端子INBと電源電圧Vc
cとの間に接続されたデータ線負荷121を有し、該入
力端子INBが第2のデプレッション型PMOS122
のソースに接続され、そのゲートが第1の入力端子IN
に接続されている。PMOS122のドレインは、第2
の出力端子OUTBに接続されると共に、第2の抵抗手
段123を介してGNDに接続されている。このセンス
回路では、2個のPMOS112,122のゲートとソ
ースが互いに交差接続され、第1の回路部分110と第
2の回路部分120が互いにソースフォロワとして働く
ように構成されている。
The second circuit portion 120 has a second input terminal INB and a power supply voltage Vc, similarly to the first circuit portion 110.
c, and the input terminal INB is connected to a second depletion-type PMOS 122
And the gate thereof is connected to the first input terminal IN.
It is connected to the. The drain of the PMOS 122 is connected to the second
The output terminal OUTB is connected to GND via the second resistance means 123. In this sense circuit, the gates and sources of the two PMOSs 112 and 122 are cross-connected to each other, and the first circuit portion 110 and the second circuit portion 120 are configured to function as source followers.

【0020】次に、動作を説明する。まず、入力端子I
NとINBは電源電圧Vcc近くにバイアスされてい
る。例えば、入力端子INに流れ込むバイアス電流IIN
が増加し、入力端子INBに流れ込むバイアス電流I
INB が減少すると、入力端子INの電位VINがわずかに
上昇し、入力端子INBの電位VINB がわずかに低下す
る。すると、PMOS112を流れる電流ID は増大
し、PMOS122を流れる電流IDBが減少し、抵抗手
段113,123の電圧降下によって出力端子OUT,
OUTBに大きな電位差VOUTdifが得られる。一方、電
流IINが増加する分、電流ID も増加するので、データ
線負荷111を流れる電流IL には大きな変化が生じな
い。又、データ線負荷121を流れる電流ILBについて
も同様である。従って、入力端子INとINBの電位差
INdi f を小さく抑えることができる。
Next, the operation will be described. First, the input terminal I
N and INB are biased near the power supply voltage Vcc. For example, the bias current I IN flowing into the input terminal IN
Increases and the bias current I flowing into the input terminal INB
When INB is reduced, and raised to the potential V IN slightly the input terminal IN, it falls to the potential V INB slightly input terminal INB. Then, the current I D flowing through the PMOS 112 increases, the current I DB flowing through the PMOS 122 decreases, and the output terminals OUT, OUT,
A large potential difference V OUTdif is obtained at OUTB. On the other hand, since the current I D increases as the current I IN increases, the current I L flowing through the data line load 111 does not greatly change. The same applies to the current I LB flowing through the data line load 121. Therefore, it is possible to reduce the electric potential difference V Indi f of the input terminal IN and INB.

【0021】次に、本実施例の動作を式を用いて説明す
る。各データ線負荷111,121の抵抗値をrとし、
各抵抗手段113,123の抵抗値をRとする。又、動
作時において、PMOS112,122は飽和してお
り、その相互コンダクタンスをgとする。例えば、入
力端子INとINBへ流れ込む電流差をIINdif (=I
IN−IINB)とすると、第1及び第2の回路部分11
0,120の対称性より、IINdif =0のとき、VIN
INB 、ID =IDBとなってVOUTdif=0となる。
Next, the operation of this embodiment will be described using equations. Let r be the resistance value of each data line load 111, 121,
The resistance value of each of the resistance means 113 and 123 is R. Further, during operation, PMOS112,122 is saturated, and the mutual conductance and g m. For example, the difference between the currents flowing into the input terminals IN and INB is represented by I INdif (= I
IN− I INB ), the first and second circuit portions 11
Due to the symmetry of 0,120 , when I INdif = 0, V IN =
V INB , I D = I DB and V OUTdif = 0.

【0022】次に、IINdif >0なる微小電流差が生じ
たとする。このときの電流IINの変化をΔIIN、電流I
INB の変化をΔIINB 、電流ID の変化をΔID 、電流
DBの変化をΔIDB、電位VINの変化をΔVIN、電位V
INB の変化をΔVINB とすると、次式(1)〜(4)が
成り立つ。 ΔVIN=−r(ΔID −ΔIIN) ・・・(1) ΔVINB =−r(ΔIDB−ΔIINB ) ・・・(2) ΔID =g(ΔVIN−ΔVINB ) ・・・(3) ΔIDB=g(ΔVINB −ΔVIN) ・・・(4)
Next, it is assumed that a small current difference of I INdif > 0 occurs. The change of the current I IN at this time is represented by ΔI IN and the current I IN
[Delta] I a change in INB INB, current [Delta] I D changes in I D, the current I [Delta] I DB changes in DB, the potential V IN changes in [Delta] V IN, the potential V
Assuming that the change in INB is ΔV INB , the following equations (1) to (4) hold. ΔV IN = −r (ΔI D −ΔI IN ) (1) ΔV INB = −r (ΔI DB −ΔI INB ) (2) ΔI D = g m (ΔV IN −ΔV INB ) (3) ΔI DB = g m (ΔV INB −ΔV IN ) (4)

【数1】 一方、 VINdif =ΔVIN−ΔVINB ・・・(8) IINdif =ΔIIN−ΔIINB ・・・(9) VOUTdif=R(ΔID −ΔIDB) ・・・(10) であるから、(6)式及び(7)式より、次式(1
1),(12)を得る。
(Equation 1) On the other hand, V INdif = ΔV IN −ΔV INB (8) I INdif = ΔI IN −ΔI INB (9) V OUTdif = R (ΔI D −ΔI DB ) (10) From equations (6) and (7), the following equation (1) is obtained.
1) and (12) are obtained.

【0023】[0023]

【数2】 従って、相互コンダクタンスg及び抵抗値Rを適宜決
めれば、入力端子IN及びINBの微小電流差IINdif
を検出し、出力端子OUT及びOUTB間において大き
な出力電位差VOUTdifを得ると共に、該入力端子IN及
びINB間の電位差VINdif を小さく抑えることができ
る。又、入力端子IN及びINB間の等価インピーダン
スは、1/2gとなって極めて小さくできるので、例
えばメモリ回路において、該入力端子IN及びINBに
大きな寄生容量を有するデータ線を接続しても、高速な
読み出しが可能になる。さらに、(5)式に注目する
と、たとえrg→∞としても、ΔID −ΔIDB<ΔI
IN−ΔIINB が成立し、発振したり、あるいはラッチ動
作に入ることのない、動作の安定性の優れたものが得ら
れる。その上、本実施例のセンス回路では、図4に示す
ように、多少の製造ばらつきや、ノイズがあっても、誤
動作のおそれのないものが得られる。
(Equation 2) Accordingly, if the transconductance g m and the resistance value R are appropriately determined, the minute current difference I INdif between the input terminals IN and INB is determined.
And a large output potential difference V OUTdif is obtained between the output terminals OUT and OUTB, and the potential difference V INdif between the input terminals IN and INB can be reduced. Also, the equivalent impedance between the input terminals IN and INB, since 1/2 g m and made with can be minimized, for example in a memory circuit, be connected to the data lines having large parasitic capacitance to the input terminal IN and INB, High-speed reading becomes possible. Moreover, focusing on the equation (5), even if rg m → ∞, ΔI D -ΔI DB <ΔI
IN− ΔI INB is satisfied, and a device with excellent operation stability without oscillation or latch operation can be obtained. In addition, in the sense circuit according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, even if there is some manufacturing variation or noise, there is obtained a circuit that does not cause a malfunction.

【0024】図4は、図1に示すセンス回路の動作の安
定性を判定するための第1及び第2の回路部分110,
120の入出力電圧特性図である。図4の縦軸は、第1
の回路部分110の出力電位VO1及び第2の回路部分1
20の入力電位VI2、横軸は、第1の回路部分110の
入力電位VI1及び第2の回路部分120の出力電位VO2
である。曲線C1 は、第1の回路部分110においてP
MOS112のゲートを入力とし、ソースを出力とした
ときの入出力特性曲線である。曲線C2 は、第2の回路
部分120においてPMOS122のゲートを入力と
し、ソースを出力としたときの入出力特性曲線である。
なお、入力端子IN及びINBは、同電位に適宜バイア
スされている。
FIG. 4 shows first and second circuit portions 110 and 200 for determining the stability of the operation of the sense circuit shown in FIG.
120 is an input / output voltage characteristic diagram. The vertical axis in FIG.
Output potential V O1 of the second circuit part 110 and the second circuit part 1
Input potential V I2 of 20, the horizontal axis, the output potential V O2 of input potential V I1 and the second circuit portion 120 of the first circuit part 110
It is. Curve C 1 is plotted at P
This is an input / output characteristic curve when the gate of the MOS 112 is used as an input and the source is used as an output. A curve C 2 is an input / output characteristic curve when the gate of the PMOS 122 is input and the source is output in the second circuit portion 120.
The input terminals IN and INB are appropriately biased to the same potential.

【0025】図4に示すように、曲線C1 及びC2 は一
箇所の動作点Pで交わり、この動作点Pを中心に互いに
遠ざかる形となる。そのため、曲線C1 及びC2 が多少
変化しても、複数の動作点が生じるおそれが極めて小さ
く、製造ばらつきや、ノイズに対しても、安定な動作が
可能である。このように、本実施例のセンス回路では、
第1の回路部分110と第2の回路部分120が互いに
ソースフォロワとして働くので、動作の安定性の優れた
ものが得られる。しかも、本実施例のセンス回路では、
入力端子IN,INBとGNDとの間に、抵抗手段11
3,123と飽和状態の1個のデプレッション型PMO
S112,122とを直列に設けるだけでも、センス動
作が可能であり、その上、このデプレッション型PMO
S112,122を飽和させるためのドレイン・ソース
電圧を充分小さくできる。従って、低電源電圧動作にお
いて、極めて優れたセンス回路が得られる。
As shown in FIG. 4, the curves C 1 and C 2 intersect at one operating point P and move away from each other about the operating point P. Therefore, even if the curves C 1 and C 2 slightly change, a plurality of operating points are unlikely to occur, and stable operation can be performed even with respect to manufacturing variations and noise. Thus, in the sense circuit of the present embodiment,
Since the first circuit portion 110 and the second circuit portion 120 function as a source follower with each other, a device having excellent operation stability can be obtained. Moreover, in the sense circuit of the present embodiment,
A resistance means 11 is provided between the input terminals IN and INB and GND.
One depletion-type PMO saturated with 3,123
The sense operation can be performed only by providing S112 and S122 in series, and the depletion type PMO
The drain-source voltage for saturating S112 and S122 can be sufficiently reduced. Therefore, an extremely excellent sense circuit can be obtained in a low power supply voltage operation.

【0026】第2の実施例 図5は、本発明の第2の実施例を示すメモリ回路の要部
の回路図であり、第1の実施例を示す図1中の要素と共
通の要素には共通の符号が付されている。このメモリ回
路は、図1のセンス回路と類似したセンス回路100を
備えている。センス回路100は、データ線に接続され
た第1の入力端子IN及び第1の出力端子OUTを有す
る第1の回路部分110Aと、データ線に接続された第
2の入力端子INB及び第2の出力端子OUTBを有し
該第1の回路部分110Aと同一構成の第2の回路部分
120Aとで、構成されている。
Second Embodiment FIG. 5 is a circuit diagram of a main part of a memory circuit according to a second embodiment of the present invention. The elements common to those in FIG. 1 showing the first embodiment are the same as those in FIG. Are denoted by common symbols. This memory circuit includes a sense circuit 100 similar to the sense circuit of FIG. The sense circuit 100 includes a first circuit portion 110A having a first input terminal IN and a first output terminal OUT connected to a data line, and a second input terminal INB and a second input terminal INB connected to a data line. It comprises an output terminal OUTB and a second circuit portion 120A having the same configuration as the first circuit portion 110A.

【0027】第1の回路部分110Aは、第1の入力端
子INと電源電圧Vccとの間に接続されたデータ線負
荷111を有し、該入力端子INが第1のデプレッショ
ン型PMOS112のソースに接続されている。PMO
S112のゲートは第2の入力端子INBに接続され、
さらに該PMOS112のドレインが、第1のスイッチ
手段(例えば、PMOS)114を介して第1の出力端
子OUTに接続されている。第2の回路部分120A
は、第1の回路部分110Aと同様に、第2の出力端子
INBと電源電圧Vccとの間に接続されたデータ線負
荷121を有し、該出力端子INBが第2のデプレッシ
ョン型PMOS122のソースに接続されている。PM
OS122のゲートは第1の入力端子INに接続され、
該PMOS122のドレインが、第2のスイッチ手段
(例えば、PMOS)124を介して第2の出力端子O
UTBに接続されている。PMOS124のゲートは、
PMOS114のゲートと共に端子SEBに共通接続さ
れている。
The first circuit portion 110A has a data line load 111 connected between a first input terminal IN and a power supply voltage Vcc, and the input terminal IN is connected to the source of the first depletion type PMOS 112. It is connected. PMO
The gate of S112 is connected to the second input terminal INB,
Further, the drain of the PMOS 112 is connected to a first output terminal OUT via first switch means (for example, PMOS) 114. Second circuit portion 120A
Has a data line load 121 connected between the second output terminal INB and the power supply voltage Vcc, like the first circuit portion 110A, and the output terminal INB is connected to the source of the second depletion type PMOS 122. It is connected to the. PM
The gate of the OS 122 is connected to the first input terminal IN,
The drain of the PMOS 122 is connected to a second output terminal O via a second switch (for example, a PMOS) 124.
Connected to UTB. The gate of the PMOS 124 is
The gate of the PMOS 114 is commonly connected to the terminal SEB.

【0028】第1,第2の出力端子OUT,OUTB
は、データバスD,DBを介して他のセンス回路の第
1,第2の出力端子OUT,OUTBと共通に接続され
ワイヤード論理が構成されている。即ち、複数のセン
ス回路100,…が、一対の共通のデータバスD,DB
に接続され、該データバスD,DB、共通の第1,第
2の抵抗手段131,132を介してGNDに接続され
ている。
First and second output terminals OUT and OUTB
Are commonly connected to the first and second output terminals OUT and OUTB of the other sense circuits via the data buses D and DB to form a wired logic . That is, the sense circuit 100 of the multiple, ... is, a pair of common data buses D, DB
And the data buses D and DB are connected to GND via common first and second resistance means 131 and 132.

【0029】次に、動作を説明する。データバスD,D
Bに共通に接続された複数のセンス回路100,…にお
いて、1つのセンス回路(例えば、100)の端子SE
Bが“L”レベルとなると、該センス回路100内のP
MOS114,124がオン状態となってセンス動作を
開始する。このように、複数のセンス回路100,…で
抵抗手段131,132を共有する構成とした回路にお
いても、動作状態の回路部分に注目すると、入力端子I
N,INBとGNDとの間に、実質的にPMOS11
2,122と抵抗手段131,132とが直列形態に接
続された構成となるため、第1の実施例と同様のセンス
動作が行われる。本実施例では、従来の回路と異なり、
スイッチ手段であるPMOS114,124が特に飽和
状態になくても、各第1,第2の入力端子IN,INB
間の電位差は抑えられる。そのため、動作の安定性に優
れ、低電源電圧動作においても、優れたメモリ回路が得
られる。その上、端子SEBが“H”レベルとなり、非
選択状態となった待機状態のセンス回路100,…の各
第1,第2の入力端子IN,INBは、動作時の電位に
近い電源電圧Vccとなるので、待機状態から動作状態
への速やかな遷移が可能である。
Next, the operation will be described. Data bus D, D
A plurality of sense circuits 100 connected commonly to B, in ..., terminal SE of one sense circuit (e.g., 100)
When B goes to the “L” level, P in the sense circuit 100
The MOSs 114 and 124 are turned on to start the sensing operation. As described above, even in a circuit in which the resistance means 131 and 132 are shared by the plurality of sense circuits 100,...
N, INB and GND are substantially connected to PMOS11.
2 and 122 and the resistance means 131 and 132 are connected in series, so that the same sensing operation as in the first embodiment is performed. In this embodiment, unlike the conventional circuit,
Each of the first and second input terminals IN and INB can be used even when the PMOSs 114 and 124 as the switch means are not particularly in a saturated state.
The potential difference between them is suppressed. Therefore, an excellent memory circuit with excellent operation stability and low power supply voltage operation can be obtained. Furthermore, the first and second input terminals IN and INB of the sense circuits 100,... In the standby state in which the terminal SEB is at the “H” level and in the non-selected state are connected to the power supply voltage Vcc close to the potential at the time of operation. Therefore, a quick transition from the standby state to the operation state is possible.

【0030】第3の実施例 図6は、本発明の第3の実施例を示すセンス回路の回路
図であり、第1の実施例を示す図1中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。このセンス回路は、
図1の第1のデプレッション型PMOS112に代えて
第1の負性抵抗回路115が設けられた第1の回路部分
110Bと、図1の第2のデプレッション型PMOS1
22に代えて第2の負性抵抗回路125が設けられた第
2の回路部分120Bとで、構成されている。
Third Embodiment FIG. 6 is a circuit diagram of a sense circuit showing a third embodiment of the present invention. The elements common to those in FIG. 1 showing the first embodiment are the same as those shown in FIG. Reference numerals are given. This sense circuit
A first circuit portion 110B in which a first negative resistance circuit 115 is provided instead of the first depletion type PMOS 112 in FIG. 1 and a second depletion type PMOS 1 in FIG.
22 and a second circuit portion 120 </ b> B provided with a second negative resistance circuit 125.

【0031】第1の負性抵抗回路115は、第1,第2
の入出力端子TS,TD及び制御端子TGを有し、該第
1の入出力端子TSが、第1の入力端子INに接続され
ると共に、第1のデータ線負荷111を介して電源電圧
Vccに接続されている。第2の入出力端子TDは、第
1の出力端子OUTに接続されると共に、第1の抵抗手
段113を介してGNDに接続されている。制御端子T
Gは、第2の回路部分120Bの第2の入力端子INB
に接続されている。第2の負性抵抗回路125は、第1
の負性抵抗回路115と同一の構成であり、第1,第2
の入出力端子TS,TD及び制御端子TGを有し、該第
1の入出力端子TSが、第2の入力端子INBに接続さ
れると共に、データ線負荷121を介して電源電圧Vc
cに接続されている。第2の入出力端子TDは、第2の
出力端子OUTBに接続されると共に、第2の抵抗手段
123を介してGNDに接続されている。制御端子TG
は、第1の回路部分110Bの第1の入力端子INに接
続されている。
The first negative resistance circuit 115 includes first and second
The first input / output terminal TS is connected to the first input terminal IN, and is connected to the power supply voltage Vcc via the first data line load 111. It is connected to the. The second input / output terminal TD is connected to the first output terminal OUT and to GND via the first resistance means 113. Control terminal T
G is the second input terminal INB of the second circuit portion 120B.
It is connected to the. The second negative resistance circuit 125 has a first
Has the same configuration as the negative resistance circuit 115 of FIG.
The first input / output terminal TS is connected to the second input terminal INB, and is connected to the power supply voltage Vc via the data line load 121.
c. The second input / output terminal TD is connected to the second output terminal OUTB and to GND via the second resistance means 123. Control terminal TG
Is connected to the first input terminal IN of the first circuit portion 110B.

【0032】第1の負性抵抗回路115は、第1,第2
の入出力端子TS,TD間に接続された第1伝導型の第
1のMOSトランジスタ(例えば、PMOS)115a
と、第1の基準電位(例えば、電源電圧Vcc)と第2
の基準電位(例えば、GND)の間に直列接続された第
2伝導型の第2及び第3のMOSトランジスタ(例え
ば、NチャネルMOSトランジスタ、以下NMOSとい
う)115b,115cとで、構成されている。NMO
S115bのゲートは制御端子TGに接続され、該NM
OS115bのソースが、PMOS115aのゲート及
びNMOS115cのドレインに接続されている。NM
OS115cのゲートは、第2の入出力端子TDに接続
されている。
The first negative resistance circuit 115 includes first and second negative resistance circuits.
Of the first conductivity type (eg, PMOS) 115a connected between the input / output terminals TS and TD
And a first reference potential (for example, power supply voltage Vcc) and a second reference potential.
And second and third MOS transistors (for example, N-channel MOS transistors, hereinafter referred to as NMOS) 115b and 115c of the second conductivity type connected in series between the reference potentials (for example, GND). . NMO
The gate of S115b is connected to the control terminal TG, and the NM
The source of the OS 115b is connected to the gate of the PMOS 115a and the drain of the NMOS 115c. NM
The gate of the OS 115c is connected to the second input / output terminal TD.

【0033】第2の負性抵抗回路125は、第1の負性
抵抗回路115と同様に、第1,第2の入出力端子T
S,TD間に接続されたPMOS125aを有し、該P
MOS125aのゲートがNMOS125bのソース及
びNMOS125cのドレインに接続されている。NM
OS125bのドレインは電源電圧Vccに、ゲートは
制御端子TGにそれぞれ接続されている。NMOS12
5cのゲートは第2の入出力端子TDに、ソースはGN
Dにそれぞれ接続されている。
The second negative resistance circuit 125, like the first negative resistance circuit 115, has first and second input / output terminals T
A PMOS 125a connected between S and TD;
The gate of the MOS 125a is connected to the source of the NMOS 125b and the drain of the NMOS 125c. NM
The drain of the OS 125b is connected to the power supply voltage Vcc, and the gate is connected to the control terminal TG. NMOS 12
The gate of 5c is connected to the second input / output terminal TD, and the source is GN.
D.

【0034】次に、動作を説明する。本実施例において
も、第1,第2の入力端子IN,INBは、電源電圧V
cc近くにバイアスされている。このとき、第1,第2
の負性抵抗回路115,125におけるPMOS115
a,125aの各ゲートは、NMOS115b,125
bの働きにより、少なくとも第1,第2の入力端子I
N,INBの電位より、バックバイアス効果を含むNM
OSのスレッショルド電圧VTNa だけ低い電位となって
いる。一般に、VTNa ≫|VTP|であるから、各PMO
S115a,125aは常時、オン状態となっている。
例えば、第2の入力端子INBの電位が低下すると、第
1の負性抵抗回路115におけるPMOS115aのゲ
ート電位が低下し、該負性抵抗回路115の第1,第2
の入出力端子TS,TD間を流れる電流が増加する。つ
まり、第1及び第2の負性抵抗回路115,125は、
擬似的なデプレッション型PMOSのごとく動作するの
で、本実施例のセンス回路は第1の実施例と同様のセン
ス動作を行う。さらに、本実施例では、第1,第2の負
性抵抗回路115,125を用いているので、図7に示
すように、第1及び第2の実施例よりもゲインの高いも
のが得られる。
Next, the operation will be described. Also in this embodiment, the first and second input terminals IN and INB are connected to the power supply voltage V.
biased close to cc. At this time, the first and second
115 in the negative resistance circuits 115 and 125 of FIG.
a and 125a are connected to NMOS 115b and 125a, respectively.
b, at least the first and second input terminals I
NM including back bias effect from the potential of N and INB
The potential is lower by the threshold voltage V TNa of OS. In general, since V TNa ≫ | V TP |, each PMO
S115a and 125a are always on.
For example, when the potential of the second input terminal INB decreases, the gate potential of the PMOS 115a in the first negative resistance circuit 115 decreases, and the first and second potentials of the negative resistance circuit 115 decrease.
The current flowing between the input / output terminals TS and TD increases. That is, the first and second negative resistance circuits 115 and 125
Since it operates like a pseudo depletion-type PMOS, the sense circuit of this embodiment performs the same sensing operation as that of the first embodiment. Further, in the present embodiment, since the first and second negative resistance circuits 115 and 125 are used, a circuit having a higher gain than the first and second embodiments can be obtained as shown in FIG. .

【0035】図7は、図6の動作例を示す第1の出力端
子OUTの動作特性図である。図7の縦軸は、第1の抵
抗手段113を流れる電流ID 、横軸は、第1の出力端
子OUTの電位VOUT である。曲線lは、第1の抵抗手
段113として例えばゲートとドレインを接続したNM
OSを用いたときの特性曲線である。曲線C1は、第2
の入力端子INBの電位VINB がVINB =V0 であると
きの第1の負性抵抗回路115の特性曲線である。曲線
2 は、電位VINB がVINB =V0 −ΔVと変化したと
きの第1の負性抵抗回路115の特性曲線である。な
お、図7では、第1の入力端子INの電位VINは一定と
する。図7に示すように、VINB =V0 での第1の出力
端子OUTの動作点は、曲線lと曲線C1 の交点P1
なり、このときID =I1 となる。VINB =V0 −ΔV
での動作点は、曲線lと曲線C2 の交点P2 となり、こ
のときID =I2 となる。
FIG. 7 is an operation characteristic diagram of the first output terminal OUT showing the operation example of FIG. The vertical axis in FIG. 7 is the current I D flowing through the first resistance means 113, and the horizontal axis is the potential V OUT of the first output terminal OUT. A curve 1 represents, for example, NM in which the gate and the drain are connected as the first resistance means 113.
It is a characteristic curve when OS was used. Curve C 1 is the second
The potential V INB input terminal INB of a characteristic curve of the first negative resistance circuit 115 when a V INB = V 0. Curve C 2 is a characteristic curve of the first negative resistance circuit 115 when the potential V INB changes the V INB = V 0 -ΔV. Note that in FIG. 7, the potential V IN of the first input terminal IN is constant. As shown in FIG. 7, the operating point of the first output terminal OUT at V INB = V 0 is the intersection P 1 next to the curve l and the curve C 1, the I D = I 1 this time. V INB = V 0 -ΔV
Operating point at the intersection P 2 next curve l and the curve C 2, this time becomes I D = I 2.

【0036】一方、VINB =V0 でのデプレッション型
PMOSの特性曲線は、破線の曲線C1aとなってその動
作点P1aではID =I1aとなる。VINB =V0 −ΔVで
のデプレッション型PMOSの特性は曲線C2aとなり、
その動作点P2aでID =I2aとなる。図7に示すよう
に、I2 −I1 >I2a−I1aであり、入力端子IN,I
NBにおける同一の電位変化に対する電流変化は、図1
及び図5のデプレッション型PMOS112,122よ
りも、本実施例の負性抵抗回路115,125を用いた
方が大きい。そのため、前記(1)式〜(12)式にお
いて、負性抵抗回路115,125を用いた場合の方が
より相互コンダクタンスgが大きくなり、回路全体と
してよりゲインの高いものが得られる。
On the other hand, the characteristic curve of the depletion type PMOS at V INB = V 0 becomes a broken line curve C 1a, and I D = I 1a at the operating point P 1a . The characteristic of the depletion type PMOS at V INB = V 0 −ΔV is a curve C 2a ,
I D = I 2a at the operating point P 2a . As shown in FIG. 7, a I 2 -I 1> I 2a -I 1a, input terminal IN, I
The current change for the same potential change in NB is shown in FIG.
5 and the negative resistance circuits 115 and 125 of the present embodiment are larger than the depletion type PMOSs 112 and 122 of FIG. Therefore, in the (1) to (12), it is the transconductance g m is increased more in the case of using a negative resistance circuit 115 and 125, having a high gain than the whole circuit can be obtained.

【0037】本実施例においても、第1,第2の負性抵
抗回路115,125の第1の入出力端子TSと制御端
子TGが交差接続された構成となっているため、第1の
回路部分110Bと第2の回路部分120Bが互いにソ
ースフォロワとして動作する。そのため、回路全体のゲ
インが高くなっても、そのループ利得が1を越えること
はなく、動作の安定したものが得られる。このことは、
(5)式においてg→∞としても、ΔID −ΔIDB
ΔIIN−ΔIINB が成り立つことからも明らかである。
さらに、本実施例のセンス回路では、デプレッション型
MOSトランジスタを用いないで構成できるので、製造
コストを小さくできる。本実施例においては、第1,第
2の負性抵抗回路115,125におけるPMOS11
5a,125aは飽和していることが必要である。その
ため、第1,第2の入力端子IN,INBは、少なくと
もVTP+VR (但し、VR ;抵抗手段113,123の
電圧降下分)以上の電位にバイアスする必要がある。し
かし、この場合でも、従来のもの(VR +VTP
TPa )より低くてよく、低電源電圧動作に優れたもの
が得られる。
Also in this embodiment, since the first input / output terminal TS and the control terminal TG of the first and second negative resistance circuits 115 and 125 are cross-connected, the first circuit Portion 110B and second circuit portion 120B operate as source followers with each other. Therefore, even if the gain of the entire circuit increases, the loop gain does not exceed 1, and a stable operation can be obtained. This means
In equation (5), even if g m → ∞, ΔI D −ΔI DB <
It is clear from the fact that ΔI IN −ΔI INB holds.
Furthermore, since the sense circuit of the present embodiment can be configured without using a depletion type MOS transistor, the manufacturing cost can be reduced. In the present embodiment, the PMOS 11 in the first and second negative resistance circuits 115 and 125 is used.
5a and 125a need to be saturated. Therefore, the first and second input terminals IN and INB need to be biased to a potential of at least V TP + V R (where V R is the voltage drop of the resistance means 113 and 123). However, even in this case, the conventional (V R + V TP +
V.sub.TPa ), which is excellent in low power supply voltage operation.

【0038】第4の実施例 図8は、本発明の第4の実施例を示すセンス回路の回路
図であり、第3の実施例を示す図6中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。このセンス回路で
は、図6の第1の回路部分110Bと異なる構成の第1
の回路部分110Cと、図6の第2の回路部分120B
と異なる構成で、かつ第1の回路部分110cと同一の
第2の回路部分120Cとで、構成されている。第1の
回路部分110Cは、図6の第1のデータ線負荷111
に代えた負荷用のPMOS111−1と、図6の第1の
負性抵抗回路115と異なる構成の第1の負性抵抗回路
115−1と、図6と同様の第1の抵抗手段113と
で、構成されている。同様に、第2の回路部分120C
は、図6の第2のデータ線負荷121に代えた負荷用の
PMOS121−1と、図6の第2の負性抵抗回路12
5と異なる構成の第2の負性抵抗回路125−1と、図
6と同様の第2の抵抗手段123とで、構成されてい
る。
Fourth Embodiment FIG. 8 is a circuit diagram of a sense circuit showing a fourth embodiment of the present invention. The elements common to the elements in FIG. 6 showing the third embodiment are the same as those shown in FIG. Reference numerals are given. In this sense circuit, a first circuit having a different configuration from the first circuit portion 110B of FIG.
Circuit portion 110C of FIG. 6 and second circuit portion 120B of FIG.
And a second circuit portion 120C that is the same as the first circuit portion 110c. The first circuit portion 110C is connected to the first data line load 111 of FIG.
, A first negative resistance circuit 115-1 having a configuration different from that of the first negative resistance circuit 115 in FIG. 6, a first resistance means 113 similar to that in FIG. In the configuration. Similarly, the second circuit portion 120C
6 shows a PMOS 121-1 for a load in place of the second data line load 121 in FIG. 6 and a second negative resistance circuit 12 in FIG.
5 and a second negative resistance circuit 123 similar to FIG. 6.

【0039】第1の負性抵抗回路115−1は、図6の
第1の負性抵抗回路115と同様のPMOS115a及
びNMOS115b,115cで構成されているが、P
MOS115aのゲートが端子TXに引き出されている
ことが図6と異なっている。同様に、第2の負性抵抗回
路125−1は、図6の第2の負性抵抗回路125と同
様にPMOS125a及びNMOS125b,125c
で構成されているが、PMOS125aのゲートが端子
TXに引き出されていることが図6と異なっている。
又、第1の負性抵抗回路115−1の端子TXはPMO
S121−1のゲートに接続され、さらに第2の負性抵
抗回路125−1の端子TXが、PMOS111−1の
ゲートに接続されている。
The first negative resistance circuit 115-1 is composed of the same PMOS 115a and NMOS 115b and 115c as the first negative resistance circuit 115 of FIG.
The difference from FIG. 6 is that the gate of the MOS 115a is extended to the terminal TX. Similarly, the second negative resistance circuit 125-1 includes the PMOS 125 a and the NMOSs 125 b and 125 c similarly to the second negative resistance circuit 125 of FIG.
6 is different from FIG. 6 in that the gate of the PMOS 125a is drawn to the terminal TX.
The terminal TX of the first negative resistance circuit 115-1 is a PMO
The terminal TX of the second negative resistance circuit 125-1 is connected to the gate of the PMOS 111-1, and the terminal TX of the second negative resistance circuit 125-1 is connected to the gate of S121-1.

【0040】本実施例では、次のような利点がある。第
1の負性抵抗回路115−1の端子TXには、第2の入
力端子INBの電位がシフトダウンされ、かつ増幅され
て得られる。そのため、第2の入力端子INBに接続さ
れたPMOS121−1のゲート電位は、該入力端子I
NBの電位低下と共に低下してゆくこととなり、該PM
OS121−1を流れる電流が増加してゆく。このよう
に、入力端子INBに接続された負荷用のPMOS12
1−1のゲートに、該入力端子INBのレベルシフトさ
れた電位が加わる構成としたので、該負荷用のPMOS
121−1はその非飽和領域の範囲が見かけ上拡張され
たように動作し、特性の直線性が改善される。他の負荷
用のPMOS111−1についても同様である。従っ
て、ダイナミック・レンジの広いセンス回路が得られ
る。
This embodiment has the following advantages. The potential of the second input terminal INB is shifted down and amplified at the terminal TX of the first negative resistance circuit 115-1. Therefore, the gate potential of the PMOS 121-1 connected to the second input terminal INB is set to the level of the input terminal IB.
It decreases with the decrease in the potential of NB, and the PM
The current flowing through the OS 121-1 increases. Thus, the load PMOS 12 connected to the input terminal INB
1-1, the level-shifted potential of the input terminal INB is applied to the gate, so that the load PMOS
121-1 operates as if the range of its unsaturated region was apparently expanded, and the linearity of the characteristics was improved. The same applies to the PMOS 111-1 for other loads. Therefore, a sense circuit having a wide dynamic range can be obtained.

【0041】第5の実施例 図9は、本発明の第5の実施例を示すセンス回路の回路
図であり、第3の実施例を示す図6中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。このセンス回路は、
図6の第1の回路部分110Bと類似した構成の第1の
回路部分110Dと、該第1の回路部分110Dと同一
構成の第2の回路部分120Dとで、構成されている。
第1の回路部分110Dでは、図6の第1の負性抵抗回
路115に代えて構成の異なる第1の負性抵抗回路11
5−2が設けられ、さらに該第1の負性抵抗回路115
−2の第2の入出力端子TDと第1の出力端子OUTと
の間にスイッチ手段(例えば、PMOS)114が設け
られている点が図6と異なっている。第1の負性抵抗回
路115−2は、図6と同様にPMOS115a、及び
NMOS115b,115cで構成されているが、該N
MOS115bのドレインが端子TYに引き出されてい
る。第1の負性抵抗回路115−2の第2の入出力端子
TDは、PMOS114のソースに接続され、そのドレ
インが第1の出力端子OUTに接続されると共に、抵抗
手段113を介してGNDに接続されている。
Fifth Embodiment FIG. 9 is a circuit diagram of a sense circuit showing a fifth embodiment of the present invention. The elements common to the elements in FIG. 6 showing the third embodiment are the same as those shown in FIG. Reference numerals are given. This sense circuit
It is composed of a first circuit portion 110D having a configuration similar to the first circuit portion 110B of FIG. 6 and a second circuit portion 120D having the same configuration as the first circuit portion 110D.
In the first circuit portion 110D, a first negative resistance circuit 11 having a different configuration is used instead of the first negative resistance circuit 115 of FIG.
5-2 are provided, and the first negative resistance circuit 115
6 in that a switch means (for example, a PMOS) 114 is provided between the second input / output terminal TD and the first output terminal OUT. The first negative resistance circuit 115-2 includes a PMOS 115a and NMOSs 115b and 115c as in FIG.
The drain of the MOS 115b is drawn to the terminal TY. The second input / output terminal TD of the first negative resistance circuit 115-2 is connected to the source of the PMOS 114, the drain is connected to the first output terminal OUT, and is connected to GND via the resistance means 113. It is connected.

【0042】第2の回路部分120Dは、第1の回路部
分110Dと同様に、電源電圧Vccと第2の入力端子
INBとの間に接続されたデータ線負荷121と、該入
力端子INBに第1の入出力端子TSが接続された第2
の負性抵抗回路125−2と、該負性抵抗回路125−
2の第2の入出力端子TDと第2の出力端子OUTBと
の間に接続されたPMOS124と、該出力端子OUT
BとGNDとの間に接続された抵抗手段123とで、構
成されている。第2の負性抵抗回路125−2は、図6
と同様にPMOS125a、及びNMOS125b,1
25cで構成され、該NMOS125bのドレインが端
子TYに引き出されている。
Similarly to the first circuit portion 110D, the second circuit portion 120D includes a data line load 121 connected between the power supply voltage Vcc and the second input terminal INB, and a second line connected to the input terminal INB. The second input / output terminal TS is connected to the second
Negative resistance circuit 125-2, and the negative resistance circuit 125-2
A PMOS 124 connected between the second input / output terminal TD and the second output terminal OUTB of the second output terminal OUTB;
And a resistance means 123 connected between B and GND. The second negative resistance circuit 125-2 is shown in FIG.
Similarly, the PMOS 125a and the NMOS 125b, 1
25c, and the drain of the NMOS 125b is drawn out to the terminal TY.

【0043】各PMOS114,124のゲートは、端
子SEBに共通接続されている。又、第1,第2の負性
抵抗回路115−2,125−2の各端子TYは、PM
OS133のドレインに共通接続され、該PMOS13
3のゲートが端子SEBに、ソースが電源電圧Vccに
それぞれ接続されている。このように、端子SEBで制
御されるPMOS114,124と、PMOS133と
を設けたので、待機時の消費電力を低減できる。即ち、
端子SEBが“L”レベルのとき、PMOS133及び
PMOS114,124が全てオン状態となり、第3の
実施例である図6と同様のセンス動作が行われる。又、
このセンス動作においてPMOS114,124は飽和
している必要がなく、従来のものより低電源電圧動作に
有利である。
The gates of the PMOSs 114 and 124 are commonly connected to a terminal SEB. Further, each terminal TY of the first and second negative resistance circuits 115-2 and 125-2 is connected to PM
The PMOS 13 is commonly connected to the drain of the OS 133.
3 has a gate connected to the terminal SEB and a source connected to the power supply voltage Vcc. As described above, since the PMOSs 114 and 124 controlled by the terminal SEB and the PMOS 133 are provided, power consumption during standby can be reduced. That is,
When the terminal SEB is at the “L” level, the PMOS 133 and the PMOSs 114 and 124 are all turned on, and the same sensing operation as in FIG. 6 of the third embodiment is performed. or,
In this sense operation, the PMOSs 114 and 124 do not need to be saturated, which is advantageous for a lower power supply voltage operation than the conventional one.

【0044】端子SEBが“H”レベルのとき、回路は
待機状態となってPMOS133及びPMOS114,
124がオフ状態となる。そのため、第1,第2の負性
抵抗回路115−2,125−2を流れる電流は全てカ
ットされ、消費電力の低減が図れる。このとき、第1,
第2の入力端子IN,INBは電源電圧Vccとなる。
従って、動作時のバイアス電位との差が小さく、入力端
子IN,INBに、大きな容量の寄生するデータ線が接
続されていても、待機状態から動作状態への遷移時間が
小さくてすむ。
When the terminal SEB is at "H" level, the circuit enters a standby state and the PMOS 133, the PMOS 114,
124 is turned off. Therefore, all the currents flowing through the first and second negative resistance circuits 115-2 and 125-2 are cut, and power consumption can be reduced. At this time,
The second input terminals IN and INB are at the power supply voltage Vcc.
Therefore, even if the difference from the bias potential at the time of operation is small and a parasitic data line having a large capacity is connected to the input terminals IN and INB, the transition time from the standby state to the operation state is short.

【0045】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 (a) 第2の実施例を示す図5において、各センス回
路100,…の第1,第2の出力端子OUT,OUTB
をデータバスD,DBに接続せずに、該データバスD,
DBに共通接続された抵抗手段131,132を各セン
ス回路100,…毎に設け、その各センス回路100,
…内に設けられたPMOS114,124を待機時の消
費電力低減のためのスイッチ手段として用いてもよい。 (b) 第5の実施例を示す図9において、PMOS1
14,124をセンス回路の選択手段として用い、第
1,第2の出力端子OUT,OUTBを複数のセンス回
路どうしで共通に接続し、抵抗手段113,123を前
記複数のセンス回路に共通にただ1組接続し、メモリ回
路の読み出し回路を構成してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible. For example, there are the following modifications. (A) In FIG. 5 showing the second embodiment, the first and second output terminals OUT, OUTB of each of the sense circuits 100,.
The data bus D, and not connected to the DB, the data bus D,
Are provided for each of the sense circuits 100,..., And each of the sense circuits 100,.
. May be used as switching means for reducing power consumption during standby. (B) In FIG. 9 showing the fifth embodiment, the PMOS1
The first and second output terminals OUT and OUTB are connected in common between a plurality of sense circuits, and the resistance means 113 and 123 are simply connected in common to the plurality of sense circuits. One set may be connected to constitute a read circuit of the memory circuit.

【0046】(c) 第1の実施例の図1、第3の実施
例の図6、及び第4の実施例の図8の各図において、抵
抗手段113,123は、抵抗素子とスイッチ手段を含
むものであってもよい。例えば、図10に示すような抵
抗手段は、センス回路の出力端子に接続される第1の端
子RAと、第1の端子にドレインとゲートが接続され抵
抗素子として働く第1のNMOS200と、該第1のN
MOS200のソースにドレインが接続されスイッチと
して働く第2のNMOS201と、該第2のNMOS2
01のソースと接続され基準電位(例えば、GND)に
接続される第2の端子RBと、該第2のNMOS201
のゲートと接続される第3の端子RCとを備えたもので
もよい。こうすることで、前記スイッチ手段をオン、オ
フして待機時の消費電流を低減できる。 (d) 第1〜第5の実施例において、NMOSをPM
OSに、PMOSをNMOSに、VccをGNDに、G
NDをVccに置き換えても、上記実施例と同様の作用
効果が得られる。
(C) In FIG. 1 of the first embodiment, FIG. 6 of the third embodiment, and FIG. 8 of the fourth embodiment, the resistance means 113 and 123 are each composed of a resistance element and a switch means. May be included. For example, the resistance means as shown in FIG. 10 includes a first terminal RA connected to an output terminal of a sense circuit, a first NMOS 200 having a drain and a gate connected to the first terminal, and serving as a resistance element. The first N
A second NMOS 201 having a drain connected to the source of the MOS 200 and functioning as a switch;
01 and a second terminal RB connected to a reference potential (eg, GND).
May be provided with a third terminal RC connected to the gate. This makes it possible to reduce the current consumption during standby by turning on and off the switch means. (D) In the first to fifth embodiments, the NMOS
OS, PMOS to NMOS, Vcc to GND, G
Even if ND is replaced with Vcc, the same operation and effect as in the above embodiment can be obtained.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1、第5
及び第6の発明によれば、第1と第2の回路部分が互い
にソースフォロワ回路として働くため、ラッチ動作に入
ったり、あるいは発振したりするおそれのない、動作の
安定性に優れたものが得られる。しかも、入力端子と基
準電位との間に、飽和状態にある1個のデプレッション
型MOSトランジスタと抵抗手段とを直列接続した構成
だけでも、微小な入力電流差を検出して大きな電位差出
力を得るセンス動作が可能である。その上、入力電位差
を小さく抑えることができるので、低電源電圧動作に優
れている。さらに、少ない素子数で回路を構成できる。
As described in detail above, the first and fifth embodiments are described.
According to the sixth aspect, since the first and second circuit portions function as a source follower circuit with each other, there is no danger of entering a latch operation or oscillating and having excellent operation stability. can get. In addition, even with a configuration in which one depletion-type MOS transistor in saturation and a resistance means are connected in series between the input terminal and the reference potential, a small input current difference is detected to obtain a large potential difference output. Operation is possible. In addition, since the input potential difference can be kept small, it is excellent in low power supply voltage operation. Further, a circuit can be configured with a small number of elements.

【0048】第2の発明によれば、第1と第2の回路部
分が互いにソースフォロワ回路として動作するため、動
作の安定性に優れ、低電源電圧動作においても優れたメ
モリ回路が得られる。さらに、第1,第2のスイッチ手
段を設けたので、待機状態から動作状態への速やかな遷
移が可能となる。第3及び第4の発明によれば、第1,
第2の負性抵抗回路を設けたので、第1と第2の回路部
分が互いにソースフォロワ回路として動作し、第1の発
明とほぼ同様に、微小な入力電流差を検出して大きな電
位差出力を得ることができ、さらに、入力電位差を小さ
く抑えることができる。しかも、従来のものと比べて、
動作の安定性に優れ、低電源電圧動作に優れたセンス回
路が得られる。又、第1,第2の負性抵抗回路は、デプ
レッション型MOSトランジスタで構成したものに比
べ、製造コストが小さく、ゲインの大きなセンス回路を
構成できる。
According to the second aspect, since the first and second circuit portions operate as a source follower circuit with each other, a memory circuit having excellent operation stability and excellent in low power supply voltage operation can be obtained. Further, since the first and second switch means are provided, it is possible to make a quick transition from the standby state to the operation state. According to the third and fourth aspects, the first,
Since the second negative resistance circuit is provided, the first and second circuit portions operate as a source follower circuit to each other, and, similarly to the first invention, detect a small input current difference and output a large potential difference. Can be obtained, and the input potential difference can be reduced. Moreover, compared to conventional ones,
A sense circuit having excellent operation stability and excellent low power supply voltage operation can be obtained. Further, the first and second negative resistance circuits can be configured as a sense circuit having a lower manufacturing cost and a larger gain as compared with a circuit configured with a depletion type MOS transistor.

【0049】第7及び第8の発明によれば、第1,第2
の負性抵抗回路を設けたので、第1と第2の回路部分が
互いにソースフォロワ回路として動作し、第3及び第4
の発明と同様に、動作の安定性に優れ、低電源電圧動作
に優れ、製造コストが小さく、ゲインの大きなメモリ回
路を得ることができる。しかも、第1,第2のスイッチ
手段を設けたので、待機状態から動作状態へ速やかに遷
移可能となる。
According to the seventh and eighth aspects, the first, second
, The first and second circuit portions operate as a source follower circuit with each other, and the third and fourth circuit portions
Similarly to the invention, a memory circuit having excellent operation stability, excellent low power supply voltage operation, low manufacturing cost, and high gain can be obtained. In addition, since the first and second switch means are provided, it is possible to quickly transition from the standby state to the operating state.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示すセンス回路の回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a sense circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のセンス回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional sense circuit.

【図3】図2の入出力電圧特性図である。FIG. 3 is an input / output voltage characteristic diagram of FIG. 2;

【図4】図1の入出力電圧特性図である。FIG. 4 is an input / output voltage characteristic diagram of FIG. 1;

【図5】本発明の第2の実施例を示すメモリ回路の要部
回路図である。
FIG. 5 is a main part circuit diagram of a memory circuit showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例を示すセンス回路の回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a sense circuit showing a third embodiment of the present invention.

【図7】図6の出力端子OUTの動作特性図である。7 is an operation characteristic diagram of the output terminal OUT of FIG.

【図8】本発明の第4の実施例を示すセンス回路の回路
図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a sense circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例を示すセンス回路の回路
図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a sense circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】抵抗手段の他の回路図である。FIG. 10 is another circuit diagram of the resistance means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 センス回路 110,110A,110B,110C,110D
第1の回路部分 111,121 データ線負荷 111−1,121−1 負荷用PMOS 112,122 第1,第2のデプレッショ
ン型PMOS 113,131 第1の抵抗手段 114,124 NMOS(第1,第2のス
イッチ手段) 115,115−1,115−2 第1の負性抵抗回
路 115a PMOS(第1のMOSト
ランジスタ) 115b,115c NMOS(第2,第3のM
OSトランジスタ) 120,120A,120B,120C,120D
第2の回路部分 123,132 第2の抵抗手段 125,125−1,125−2 第2の負性抵抗回
路 125a PMOS(第1のMOSト
ランジスタ) 125b,125c NMOS(第2,第3のM
OSトランジスタ) 133 PMOS(スイッチ手段) GND グランド IN,INB 第1,第2の入力端子 OUT,OUTB 第1,第1の出力端子 TS,TD 第1,第2の入出力端子 TG 制御端子 TX,TY 端子 Vcc 電源電圧
100 Sense circuit 110, 110A, 110B, 110C, 110D
First circuit part 111, 121 Data line load 111-1, 121-1 Load PMOS 112, 122 First and second depletion type PMOS 113, 131 First resistance means 114, 124 NMOS (first, second 2 switch means) 115, 115-1, 115-2 First negative resistance circuit 115a PMOS (first MOS transistor) 115b, 115c NMOS (second and third M
OS transistor) 120, 120A, 120B, 120C, 120D
Second circuit part 123, 132 Second resistance means 125, 125-1, 125-2 Second negative resistance circuit 125a PMOS (first MOS transistor) 125b, 125c NMOS (second, third M)
OS transistor) 133 PMOS (switch means) GND Ground IN, INB First and second input terminals OUT, OUTB First and first output terminals TS, TD First and second input / output terminals TG Control terminal TX, TY terminal Vcc power supply voltage

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1の入力端子及び第1の出力端子を有
する第1の回路部分と、第2の入力端子及び第2の出力
端子を有し前記第1の回路部分と同一構成の第2の回路
部分とを備え、 前記第1及び第2の入力端子の入力信号差を検知、増幅
してそれを前記第1及び第2の出力端子から出力するセ
ンス回路において、 前記第1の回路部分は、 ソ―スが前記第1の入力端子に、ドレインが直接又は第
1のスイッチ手段を介して前記第1の出力端子に、ゲー
トが前記第2の入力端子にそれぞれ接続された第1のデ
プレッション型MOSトランジスタと、 前記第1の出力端子と基準電位との間に接続された第1
の抵抗手段とを備え、 前記第2の回路部分は、 ソースが前記第2の入力端子に、ドレインが直接又は第
2のスイッチ手段を介して前記第2の出力端子に、ゲー
トが前記第1の入力端子にそれぞれ接続された第2のデ
プレッション型MOSトランジスタと、 前記第2の出力端子と前記基準電位との間に接続された
第2の抵抗手段とを備えた、 ことを特徴とするセンス回路。
1. A first circuit portion having a first input terminal and a first output terminal, and a first circuit portion having a second input terminal and a second output terminal and having the same configuration as the first circuit portion. A second circuit portion, wherein the first circuit detects and amplifies a difference between the input signals of the first and second input terminals and outputs the amplified signal from the first and second output terminals. The first part has a source connected to the first input terminal, a drain connected to the first output terminal directly or via first switch means, and a gate connected to the second input terminal. And a first MOS transistor connected between the first output terminal and a reference potential.
Wherein the second circuit portion has a source connected to the second input terminal, a drain connected to the second output terminal directly or through a second switch, and a gate connected to the first output terminal. A second depletion-type MOS transistor connected to each of the input terminals, and a second resistance means connected between the second output terminal and the reference potential. circuit.
【請求項2】 第1及び第2の入力端子と第1及び第2
の出力端子とを持った複数のセンス回路を有する読み出
し回路を備え、前記読み出し回路で読み出されたデータ
を第1及び第2のデータバスへ出力するメモリ回路にお
いて、 前記各センス回路の第1及び第2の出力端子は、前記第
1及び第2のデータバスにそれぞれ共通に接続されてワ
イヤード論理が構成され、 前記第1のデータバスが第1の抵抗手段を介して基準電
位に接続され、前記第2のデータバスが第2の抵抗手段
を介して前記基準電位に接続され、 前記各センス回路は、 ソースが前記第1の入力端子に、ゲートが前記第2の入
力端子にそれぞれ接続された第1のデプレッション型M
OSトランジスタと、 ソースが前記第2の入力端子に、ゲートが前記第1の入
力端子にそれぞれ接続された第2のデプレッション型M
OSトランジスタと、 前記第1のデプレッション型MOSトランジスタのドレ
インと前記第1の出力端子との間に直列接続された第1
のスイッチ手段と、 前記第2のデプレッション型MOSトランジスタのドレ
インと前記第2の出力端子との間に直列接続された第2
のスイッチ手段とを、備えたことを特徴とするメモリ回
路。
2. The first and second input terminals and the first and second input terminals.
A readout circuit having a plurality of sense circuits each having an output terminal of: a memory circuit for outputting data read by the readout circuit to first and second data buses; and second output terminals are each connected in common to said first and second data bus word
Iyado logic is configured, the first data bus is connected to the reference potential via a first resistor means, said second data bus is connected to the reference potential via a second resistor means, said Each sense circuit has a first depletion type M having a source connected to the first input terminal and a gate connected to the second input terminal.
An OS transistor, and a second depletion-type transistor having a source connected to the second input terminal and a gate connected to the first input terminal, respectively.
An OS transistor; and a first series connected between a drain of the first depletion type MOS transistor and the first output terminal.
A second switch connected in series between a drain of the second depletion type MOS transistor and the second output terminal.
And a switch means.
【請求項3】 第1の入力端子及び第1の出力端子を有
する第1の回路部分と、第2の入力端子及び第2の出力
端子を有し前記第1の回路部分と同一構成の第2の回路
部分とを備え、 前記第1及び第2の入力端子の入力信号差を検知、増幅
してそれを前記第1及び第2の出力端子から出力するセ
ンス回路において、 前記第1の回路部分は、 第1の入出力端子が前記第1の入力端子に、第2の入出
力端子が直接又は第1のスイッチ手段を介して前記第1
の出力端子に、制御端子が前記第2の入力端子にそれぞ
れ接続された第1の負性抵抗回路と、 前記第1の出力端子と基準電位との間に接続された第1
の抵抗手段とを備え、 前記第2の回路部分は、 第1の入出力端子が前記第2の入力端子に、第2の入出
力端子が直接又は第2のスイッチ手段を介して前記第2
の出力端子に、制御端子が前記第1の入力端子にそれぞ
れ接続された第2の負性抵抗回路と、 前記第2の出力端子と前記基準電位との間に接続された
第2の抵抗手段とを備えた、 ことを特徴とするセンス回路。
3. A first circuit portion having a first input terminal and a first output terminal, and a first circuit portion having a second input terminal and a second output terminal and having the same configuration as the first circuit portion. A second circuit portion, wherein the first circuit detects and amplifies a difference between the input signals of the first and second input terminals and outputs the amplified signal from the first and second output terminals. The first input / output terminal is connected to the first input terminal, and the second input / output terminal is connected to the first input / output terminal directly or via first switch means.
A first negative resistance circuit having a control terminal connected to the second input terminal, and a first negative terminal connected between the first output terminal and a reference potential.
Wherein the first circuit has a first input / output terminal connected to the second input terminal and a second input / output terminal connected directly or via a second switch.
A second negative resistance circuit having a control terminal connected to the first input terminal, and a second resistance means connected between the second output terminal and the reference potential. A sense circuit, comprising:
【請求項4】 前記第1,第2の負性抵抗回路は、 前記第1と第2の入出力端子間に直列接続された第1伝
導型の第1のMOSトランジスタと、 ドレインが第1の基準電位に、ゲートが前記制御端子
に、ソースが前記第1のMOSトランジスタのゲートに
それぞれ接続された第2伝導型の第2のMOSトランジ
スタと、 ドレインが前記第2のMOSトランジスタのソースに、
ゲートが前記第2の入出力端子に、ソースが第2の基準
電位にそれぞれ接続された第2伝導型の第3のMOSト
ランジスタとで、 それぞれ構成された請求項3記載のセンス回路。
4. The first and second negative resistance circuits include: a first conductivity type first MOS transistor connected in series between the first and second input / output terminals; A second MOS transistor of a second conductivity type having a gate connected to the control terminal, a source connected to the gate of the first MOS transistor, and a drain connected to the source of the second MOS transistor. ,
4. The sense circuit according to claim 3, wherein a gate is constituted by the second input / output terminal, and a source is constituted by a third MOS transistor of a second conductivity type, the third MOS transistor being connected to a second reference potential.
【請求項5】 前記抵抗手段は、直列に接続された抵抗
素子とスイッチ手段とを含むことを特徴とする請求項1
又は3記載のセンス回路。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said resistance means includes a resistance element and a switch means connected in series.
Or the sense circuit according to 3.
【請求項6】 前記抵抗素子は、ゲートとドレインが接
続されたMOSトランジスタであることを特徴とする請
求項5記載のセンス回路。
6. The sense circuit according to claim 5, wherein said resistance element is a MOS transistor having a gate and a drain connected to each other.
【請求項7】 第1及び第2の入力端子と第1及び第2
の出力端子とを持った複数のセンス回路を有する読み出
し回路を備え、前記読み出し回路で読み出されたデータ
を第1及び第2のデータバスへ出力するメモリ回路にお
いて、 前記各センス回路の第1及び第2の出力端子は、前記第
1及び第2のデータバスにそれぞれ共通に接続されてワ
イヤード論理が構成され、 前記第1のデータバスが第1の抵抗手段を介して基準電
位に接続され、前記第2のデータバスが第2の抵抗手段
を介して前記基準電位に接続され、 前記各センス回路は、 第1及び第2の入出力端子のうちの第1の入出力端子が
前記第1の入力端子に、制御端子が前記第2の入力端子
にそれぞれ接続された第1の負性抵抗回路と、 第1及び第2の入出力端子のうちの第1の入出力端子が
前記第2の入力端子に、制御端子が前記第1の入力端子
にそれぞれ接続された第2の負性抵抗回路と、 前記第1の負性抵抗回路の第2の入出力端子と前記第1
の出力端子との間に直列接続された第1のスイッチ手段
と、 前記第2の負性抵抗回路の第2の入出力端子と前記第2
の出力端子との間に直列接続された第2のスイッチ手段
とを、備えたことを特徴とするメモリ回路。
7. The first and second input terminals and the first and second input terminals.
A readout circuit having a plurality of sense circuits each having an output terminal of: a memory circuit for outputting data read by the readout circuit to first and second data buses; and second output terminals are each connected in common to said first and second data bus word
Iyado logic is configured, the first data bus is connected to the reference potential via a first resistor means, said second data bus is connected to the reference potential via a second resistor means, said Each sense circuit includes a first negative input terminal having a first input / output terminal of the first and second input / output terminals connected to the first input terminal, and a control terminal connected to the second input terminal. And a second negative terminal having a first input / output terminal connected to the second input terminal and a control terminal connected to the first input terminal, respectively, of the first and second input / output terminals. Resistance circuit; a second input / output terminal of the first negative resistance circuit;
First switch means connected in series between the second input / output terminal of the second negative resistance circuit and the second input / output terminal of the second negative resistance circuit.
And a second switch means connected in series between the output circuit and the output terminal.
【請求項8】 前記第1,第2の負性抵抗回路は、 前記第1と第2の入出力端子間に接続された第1伝導型
の第1のMOSトランジスタと、 ドレインが第1の基準電位に、ゲートが前記制御端子
に、ソースが前記第1のMOSトランジスタのゲートに
それぞれ接続された第2伝導型の第2のMOSトランジ
スタと、 ドレインが前記第2のMOSトランジスタのソースに、
ゲートが前記第2の入出力端子に、ソースが第2の基準
電位にそれぞれ接続された第2伝導型の第3のMOSト
ランジスタとで、 それぞれ構成された請求項7記載のメモリ回路。
8. The first and second negative resistance circuits include: a first MOS transistor of a first conductivity type connected between the first and second input / output terminals; A second conductivity type second MOS transistor having a gate connected to the control terminal, a source connected to the gate of the first MOS transistor, and a drain connected to a source of the second MOS transistor;
8. The memory circuit according to claim 7, wherein a gate is constituted by said second input / output terminal, and a source is constituted by a third MOS transistor of a second conductivity type connected to a second reference potential.
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