JP3219324B2 - Sense amplifier - Google Patents

Sense amplifier

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JP3219324B2
JP3219324B2 JP31989192A JP31989192A JP3219324B2 JP 3219324 B2 JP3219324 B2 JP 3219324B2 JP 31989192 A JP31989192 A JP 31989192A JP 31989192 A JP31989192 A JP 31989192A JP 3219324 B2 JP3219324 B2 JP 3219324B2
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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、集積回路に備わるデー
タ格納部よりデータを読み出す読出部に含まれる検知増
幅器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sense amplifier included in a reading section for reading data from a data storage section provided in an integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16に示すように、論理回路部及びメ
モリ回路部50が同一チップ内に設けられた集積回路に
おいて、メモリ回路部50は、図17に示すように、メ
モリアレイ部51から格納データを読み出すメモリトラ
ンジスタを指定するアドレスデータが供給される入力
部、該アドレスデータに基づきメモリトランジスタを特
定するX、Y方向データを作成するデコーダ部、メモリ
アレイ部から読み出された格納データを上記デコーダ部
の出力信号に基づき選択する選択部52、該選択部52
から送出されたデータの電位を検知する検知増幅器5
3、及び検知増幅器53が送出するデータをメモリ回路
外部へ送出するための出力部54を備えている。尚、メ
モリアレイ51の回路は、図19に示すような周知の構
成であり、又、選択部52の回路は図20に示すような
周知の構成である。又、メモリアレイ部51及び選択部
52を半導体メモリ手段600と呼ぶ。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 16, in an integrated circuit in which a logic circuit section and a memory circuit section 50 are provided in the same chip, the memory circuit section 50 is, as shown in FIG. An input unit to which address data specifying a memory transistor from which stored data is to be read is supplied; a decoder unit for creating X and Y-direction data for specifying a memory transistor based on the address data; and a storage unit read from a memory array unit. A selection section 52 for selecting based on an output signal of the decoder section;
Amplifier 5 for detecting the potential of the data sent from
3, and an output unit 54 for sending data sent by the sense amplifier 53 to the outside of the memory circuit. The circuit of the memory array 51 has a well-known configuration as shown in FIG. 19, and the circuit of the selection section 52 has a well-known configuration as shown in FIG. Further, the memory array unit 51 and the selection unit 52 are referred to as semiconductor memory means 600.

【0003】上記検知増幅器53は、従来、図18に示
すように構成されている。尚、図18において図17に
示す構成部分と同じ構成部分については同じ符号を付し
ている。選択部52が接続される検知増幅器53の入力
側には、NチャネルのMOS(以下NMOSと記す)トラ
ンジスタ63及び64のソース側、及びインバータ61
の入力側が接続され、インバータ61の出力側はNMO
Sトランジスタ63及び64のゲートに接続される。N
MOSトランジスタ63のドレイン側には、後述する信
号φpがゲートに供給されソース側が正電源に接続され
るPチャネルのMOS(以下PMOSと記す)トランジス
タ65のドレイン側が直列に接続される。又、NMOS
トランジスタ64のドレイン側には、ゲートが接地され
ソース側が正電源に接続されるPMOSトランジスタ6
6のドレイン側が直列に接続される。
The above-mentioned sense amplifier 53 is conventionally configured as shown in FIG. In FIG. 18, the same components as those shown in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals. The input side of the sense amplifier 53 to which the selection unit 52 is connected includes the source sides of N-channel MOS (hereinafter referred to as NMOS) transistors 63 and 64 and the inverter 61.
Of the inverter 61 is connected to the input side of the NMO.
Connected to the gates of S transistors 63 and 64. N
The drain side of the MOS transistor 63 is connected in series to the drain side of a P-channel MOS (hereinafter referred to as PMOS) transistor 65 to which a signal φp described later is supplied to the gate and the source side is connected to a positive power supply. Also, NMOS
A PMOS transistor 6 having a gate grounded and a source connected to a positive power supply is provided on the drain side of the transistor 64.
6 are connected in series.

【0004】又、インバータ61の出力側と検知増幅器
53の入力側との間には、検知増幅器53に印加される
正方向ノイズの除去を目的としてインバータ61の直接
の負帰還用にNMOSトランジスタ67及び68が直列
接続される。尚、NMOSトランジスタ67のゲート
は、上記PMOSトランジスタ66とNMOSトランジ
スタ64との接続点に接続され、又、NMOSトランジ
スタ68のゲートには上記φpの信号が供給される。
尚、PMOSトランジスタ66とNMOSトランジスタ
64との接続点は、インバータ69を介して上記出力部
54の入力側に接続される。
An NMOS transistor 67 is provided between the output side of the inverter 61 and the input side of the sense amplifier 53 for direct negative feedback of the inverter 61 for the purpose of removing positive direction noise applied to the sense amplifier 53. And 68 are connected in series. The gate of the NMOS transistor 67 is connected to a connection point between the PMOS transistor 66 and the NMOS transistor 64, and the gate of the NMOS transistor 68 is supplied with the signal of φp.
A connection point between the PMOS transistor 66 and the NMOS transistor 64 is connected to an input side of the output unit 54 via an inverter 69.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
る検知増幅器における動作を以下に説明する。選択部5
2から送出されたデータは、まずインバータ61に供給
され信号レベルが反転されてNMOSトランジスタ64
のゲートに供給されることで、NMOSトランジスタ6
4のオンオフ制御を行う。即ち、インバータ61は、検
知増幅器53の入力側電位をインバータ61の反転電位
レベル付近に維持するように作用する。例えば、メモリ
アレイ部51内の選択されたメモリトランジスタが高抵
抗もしくはオフ状態であった場合には、検知増幅器53
の入力側電位は反転電位に比し高い電位となるので、イ
ンバータ61の作用によりNMOSトランジスタ64の
ゲートに供給される信号レベルが変化し、NMOSトラ
ンジスタ64はオフ状態となる。よって、検知増幅器5
3の出力部に設けられるインバータ69の入力側は、常
にオン状態であるPMOSトランジスタ66を介して正
電源に接続されるので、インバータ69の入力側はハイ
(H)レベルとなり、インバータ69の作用により検知増
幅器53の出力側はロー(L)レベルに変化する。
The operation of the above-configured sense amplifier will be described below. Selector 5
2 is first supplied to the inverter 61, the signal level of which is inverted, and the NMOS transistor 64
Of the NMOS transistor 6
4 on / off control. That is, the inverter 61 acts to maintain the input-side potential of the detection amplifier 53 near the inverted potential level of the inverter 61. For example, if the selected memory transistor in the memory array unit 51 is in a high resistance or off state, the detection amplifier 53
Is higher than the inverted potential, the signal level supplied to the gate of the NMOS transistor 64 changes due to the action of the inverter 61, and the NMOS transistor 64 is turned off. Therefore, the sense amplifier 5
3 is connected to the positive power supply via the PMOS transistor 66 which is always on, so that the input side of the inverter 69 is high.
(H) level, and the output side of the detection amplifier 53 changes to low (L) level by the action of the inverter 69.

【0006】逆に、上記メモリトランジスタが低抵抗も
しくはオン状態である場合には、NMOSトランジスタ
64はインバータ61の作用によりオン状態に保たれ、
インバータ69の入力側は、PMOSトランジスタ66
を流れる電流と上記メモリトランジスタのオン電流とに
より決まる比較的低いレベルの電位を示す。この場合、
検知増幅器53の入力側は、PMOSトランジスタ66
のオン抵抗値によっては上記電位を保つことができずイ
ンバータ61の反転電位より低い電位を示すことがあ
る。このような状態の後に、次に選択されたメモリトラ
ンジスタが高抵抗もしくはオフ状態であった場合、検知
増幅器53の入力側電位が回復するまで検知増幅器53
は正常な動作をしない。即ち、NMOSトランジスタ6
4はオフ状態にならない。この回復に要する時間は、P
MOSトランジスタ66のオン抵抗値によって決定され
るが、通常この抵抗値は、メモリトランジスタのあまり
大きくないオン電流で十分電位差を生ぜしめる目的のた
め、かなり大きな値に設定されている。よって上記回復
には長時間を必要とするという欠点がある。
On the other hand, when the memory transistor is in a low resistance or on state, the NMOS transistor 64 is kept on by the action of the inverter 61.
The input side of the inverter 69 is connected to a PMOS transistor 66.
And a relatively low level of potential determined by the current flowing through the memory transistor and the ON current of the memory transistor. in this case,
The input side of the sense amplifier 53 is connected to a PMOS transistor 66.
Depending on the on-resistance value of the inverter 61, the above-mentioned potential cannot be maintained and the potential may be lower than the inversion potential of the inverter 61. After such a state, if the next selected memory transistor is in a high resistance or off state, the sense amplifier 53 is reset until the input side potential of the sense amplifier 53 recovers.
Does not work properly. That is, the NMOS transistor 6
4 does not go off. The time required for this recovery is P
The resistance value is determined by the on-resistance value of the MOS transistor 66. Usually, this resistance value is set to a considerably large value for the purpose of generating a sufficient potential difference with a not so large on-state current of the memory transistor. Therefore, there is a disadvantage that the above recovery requires a long time.

【0007】この欠点を解決するために、クロック信号
φpを用い、該クロック信号φpをゲートに入力すること
で動作制御されるPMOSトランジスタ65と、該PM
OSトランジスタ65に直列接続され上記インバータ6
1の出力電位がゲートに印加されるNMOSトランジス
タ63とを設け、PMOSトランジスタ65及びNMO
Sトランジスタ63のオン抵抗値を比較的低く設定して
おくことで、急速に検知増幅器53の入力側電位を回復
するようにしている。しかし、このように構成した検知
増幅器53においても、クロック信号φpがLレベルで
ある期間は、インバータ69の入力側にはメモリトラン
ジスタのオン電流に加え、PMOSトランジスタ65及
びNMOSトランジスタ63により電流が迂回するた
め、インバータ69の入力側電位は正常な電位を示すこ
とができず、検知増幅器53が正常動作しないという第
1の問題点がある。よって上記回復に長時間を有する解
決方法の有無に拘わらずアクセスタイムを一定以上速く
することはできない。
In order to solve this drawback, a PMOS transistor 65 whose operation is controlled by using a clock signal φp and inputting the clock signal φp to the gate,
The inverter 6 connected in series to the OS transistor 65
And an NMOS transistor 63 to which an output potential of 1 is applied to the gate.
By setting the on-resistance value of the S transistor 63 to a relatively low value, the input-side potential of the detection amplifier 53 is quickly recovered. However, in the sense amplifier 53 thus configured, during the period when the clock signal φp is at the L level, the current is bypassed by the PMOS transistor 65 and the NMOS transistor 63 in addition to the ON current of the memory transistor on the input side of the inverter 69. Therefore, there is a first problem that the input side potential of the inverter 69 cannot show a normal potential, and the detection amplifier 53 does not operate normally. Therefore, the access time cannot be shortened more than a certain amount regardless of the presence or absence of a solution having a long recovery time.

【0008】さらに、PMOSトランジスタ66のオン
抵抗値のバラツキ及びメモリトランジスタのオン電流の
バラツキによっては充分なL電位をインバータ69に供
給できない可能性があるという第2の問題点がある。
Further, there is a second problem that a sufficient L potential may not be supplied to the inverter 69 depending on the variation of the ON resistance value of the PMOS transistor 66 and the variation of the ON current of the memory transistor.

【0009】又、検知増幅器53に印加される正方向ノ
イズの除去を目的として、インバータ61の直接の負帰
還用としてNMOSトランジスタ67及び68を設けて
いる。上記負帰還をかけるインバータ61は、上述した
ように、NMOSトランジスタ64に対して正常な動作
をしなくなるため、NMOSトランジスタ68のゲート
には別途クロック信号φpを供給しNMOSトランジス
タ68の動作を制御している。さらに、正方向ノイズ
は、通常選択されたメモリトランジスタが高抵抗もしく
はオフ状態時にのみ入力すると考えられるので、このよ
うな状態のときにインバータ69の入力がHレベルであ
ることを利用しNMOSトランジスタ67のゲートには
インバータ69の入力側を接続している。こうしてメモ
リトランジスタが高抵抗もしくはオフ時、かつクロック
信号φpがHレベルのときにインバータ61の入力と出
力はショートし、検知増幅器53の入力は一時的に抵抗
値が低くなりノイズが吸収されインバータ61の反転電
位を維持しようとする。この場合、上述したように検知
増幅器53は正常動作ができないという第3の問題点を
有する。又、この電位の回復には長時間を要するので、
アクセス時間は一定値以上速くすることはできない。
In order to remove positive noise applied to the sense amplifier 53, NMOS transistors 67 and 68 are provided for direct negative feedback of the inverter 61. As described above, since the inverter 61 that applies the negative feedback does not operate normally with respect to the NMOS transistor 64, the clock signal φp is separately supplied to the gate of the NMOS transistor 68 to control the operation of the NMOS transistor 68. ing. Further, since it is considered that the positive direction noise is normally input only when the selected memory transistor is in a high resistance or off state, the fact that the input of the inverter 69 is at the H level in such a state is used to make use of the NMOS transistor 67. Is connected to the input side of the inverter 69. Thus, when the memory transistor is high resistance or off, and when the clock signal φp is at the H level, the input and output of the inverter 61 are short-circuited, and the input of the detection amplifier 53 temporarily has a low resistance value, noise is absorbed, and the inverter 61 To maintain the inversion potential of. In this case, as described above, there is a third problem that the sense amplifier 53 cannot operate normally. Also, it takes a long time to recover this potential,
The access time cannot be made faster than a certain value.

【0010】本発明は上述しような問題点を解決するた
めになされたもので、メモリトランジスタへのアクセス
時間を短い状態に維持し、さらに電流対電圧増幅率を向
上させ検知精度を向上させることで確実な動作を行う検
知増幅器を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and maintains the access time to the memory transistor in a short state, and further improves the current-to-voltage amplification factor to improve the detection accuracy. It is an object of the present invention to provide a sense amplifier that performs a reliable operation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段とその作用】本発明は、第
1正電源と半導体メモリ手段との間で上記第1正電源に
直列接続され、低いオン抵抗値を有する第1トランジス
タと、上記第1トランジスタと上記半導体メモリ手段と
の間で上記第1トランジスタに直列接続され、第1反転
素子を有する負帰還回路が接続される第2トランジスタ
と、第2正電源と検知増幅器出力部との間で上記第2正
電源に直列接続され、上記第1トランジスタとカレント
ミラー構造をなす第3トランジスタと、を備えたことを
特徴とする。
According to the present invention, there is provided a first transistor having a low on-resistance and connected in series to a first positive power supply between a first positive power supply and a semiconductor memory means. A second transistor connected in series to the first transistor between the first transistor and the semiconductor memory means and connected to a negative feedback circuit having a first inverting element; a second positive power supply and a sense amplifier output unit; A third transistor which is connected in series to the second positive power supply and has a current mirror structure with the first transistor.

【0012】第3トランジスタの出力側に検知増幅器の
出力部を接続し、第1トランジスタと第3トランジスタ
とをカレントミラー構造とすることは、第3トランジス
タを流れる電流値と第1トランジスタを流れる電流値と
を比例させる。よって第1トランジスタと第2トランジ
スタとの接点部分の電位は検知増幅器の出力信号に直接
関係しないことより、第1トランジスタと第3トランジ
スタとをカレントミラー構造とすることは、第1トラン
ジスタのオン抵抗値を低く設定可能とし、第1反転素子
の負帰還回路の抵抗値を下げることを可能とする。した
がって、上記の構成は、検知増幅器入力部の電位を短時
間に一定に設定することが可能となり、メモリトランジ
スタへのアクセス時間を高速化するように作用する。
When the output of the sense amplifier is connected to the output of the third transistor, and the first and third transistors have a current mirror structure, the current flowing through the third transistor and the current flowing through the first transistor are different. Make the value proportional. Therefore, since the potential of the contact portion between the first transistor and the second transistor is not directly related to the output signal of the detection amplifier, the current mirror structure of the first transistor and the third transistor requires the on-resistance of the first transistor. The value can be set low, and the resistance value of the negative feedback circuit of the first inversion element can be reduced. Therefore, the above configuration enables the potential of the input terminal of the sense amplifier to be set to be constant in a short time, and acts to shorten the access time to the memory transistor.

【0013】又、本発明は、上記第1反転素子の出力信
号が第2反転素子ゲートに供給される第4トランジスタ
を有し、上記第2トランジスタと上記半導体メモリ手段
との間である検知増幅器入力部に入力されるノイズに起
因する上記検知増幅器入力部の電位上昇を防止するノイ
ズ除去手段を備えても良い。
Further, the present invention has a fourth transistor in which an output signal of the first inverting element is supplied to a gate of a second inverting element, and wherein a sense amplifier is provided between the second transistor and the semiconductor memory means. There may be provided a noise removing means for preventing a rise in the potential of the detection amplifier input section caused by noise inputted to the input section.

【0014】ノイズ除去手段は、検知増幅器入力部にノ
イズが入力することで上記検知増幅器入力部の電位が上
昇した場合、これを検知し上記電位の上昇を抑えるよう
に作用する。よって、ノイズ除去手段を備えることは、
第1トランジスタ、即ち第3トランジスタを流れる電流
値が安定し、検知増幅器の出力信号レベルを安定化する
ように作用する。
The noise elimination means operates to detect a rise in the potential of the sense amplifier input section due to noise input to the sense amplifier input section and suppress the rise in the potential. Therefore, having the noise removing means
The value of the current flowing through the first transistor, that is, the third transistor is stabilized, and acts to stabilize the output signal level of the sense amplifier.

【0015】さらに本発明は、第3正電源とダミー半導
体メモリ手段との間で上記第3正電源に直列接続され、
低いオン抵抗値を有する第5トランジスタと、上記第5
トランジスタと上記ダミー半導体メモリ手段との間で上
記第5トランジスタに直列接続され、第3反転素子を有
する負帰還回路が接続される第6トランジスタと、第4
正電源に直列接続され、上記第5トランジスタとカレン
トミラー構造をなす第7トランジスタと、上記第3反転
素子の出力信号が第4反転素子を介してゲートに供給さ
れる第8トランジスタを有し、上記第6トランジスタと
上記ダミー半導体メモリ手段との間である入力部に入力
されるノイズに起因する上記入力部の電位上昇を防止す
るノイズ除去手段と、上記第3トランジスタ及び上記第
7トランジスタにそれぞれ直列接続される第9及び第1
0トランジスタがカレントミラー構造をなす出力信号安
定部と、を備えても良い。
Further, according to the present invention, the third positive power supply is connected in series between the third positive power supply and the dummy semiconductor memory means,
A fifth transistor having a low on-resistance value;
A sixth transistor connected in series with the fifth transistor between the transistor and the dummy semiconductor memory means and connected to a negative feedback circuit having a third inverting element;
A seventh transistor connected in series to a positive power supply and forming a current mirror structure with the fifth transistor, and an eighth transistor whose output signal from the third inversion element is supplied to a gate via a fourth inversion element; Noise removing means for preventing a potential rise of the input section caused by noise inputted to an input section between the sixth transistor and the dummy semiconductor memory means; and a third transistor and a seventh transistor respectively. Ninth and first connected in series
And an output signal stabilizing section in which the 0 transistor forms a current mirror structure.

【0016】ダミー半導体メモリ手段は、オン抵抗値が
低い半導体メモリトランジスタから構成されているの
で、第7トランジスタを流れる電流値はオン抵抗値が低
い半導体メモリトランジスタを選択した場合の値を模擬
する。このような第7トランジスタに直列接続された第
10トランジスタとカレントミラー構造を有し配設され
る第9トランジスタを第3トランジスタに直列接続した
ことは、第7トランジスタを流れる電流値と第3トラン
ジスタを流れる電流値とが比例するように作用する。し
たがって上記のように構成することは、製造条件により
オン抵抗値の異なるメモリトランジスタとなった場合で
あっても検知動作を補正し正しいレベルの信号を検知増
幅器は送出するように作用する。
Since the dummy semiconductor memory means is composed of a semiconductor memory transistor having a low on-resistance, the current flowing through the seventh transistor simulates a value obtained when a semiconductor memory transistor having a low on-resistance is selected. Connecting the ninth transistor having a current mirror structure and the ninth transistor connected in series to the third transistor in series with the tenth transistor connected to the seventh transistor in this way means that the current value flowing through the seventh transistor and the third transistor And the current flowing therethrough is proportional to the current value. Therefore, with the above-described configuration, even when the memory transistors have different on-resistance values due to manufacturing conditions, the detection operation is corrected, and the detection amplifier operates to transmit a signal of a correct level.

【0017】さらに本発明は、第5正電源と半導体メモ
リ手段との間で上記第5正電源に直列接続され、低いオ
ン抵抗値を有する第11トランジスタと、上記第11ト
ランジスタと上記半導体メモリ手段との間で上記第11
トランジスタに直列接続され、第5反転素子を有する負
帰還回路が接続される第12トランジスタと、第5正電
源と接地との間で上記第5正電源に直列接続され、上記
第11トランジスタとカレントミラー構造をなす第13
トランジスタと、上記第13トランジスタと接地との間
に接続される第14トランジスタと、第6正電源と検知
増幅器出力部との間で上記第6正電源に直列接続される
第15トランジスタと、上記検知増幅器出力部と接地と
の間に接続され、上記第14トランジスタとカレントミ
ラー構造をなす第16トランジスタと、を備えたことを
特徴とする。
The present invention further provides an eleventh transistor having a low on-resistance value, which is connected in series to the fifth positive power supply between the fifth positive power supply and the semiconductor memory means; Between the eleventh and
A twelfth transistor connected in series to the transistor and to which a negative feedback circuit having a fifth inverting element is connected; and a twelfth transistor connected in series to the fifth positive power supply between a fifth positive power supply and the ground, and a current connected to the eleventh transistor. The thirteenth mirror structure
A transistor, a fourteenth transistor connected between the thirteenth transistor and ground, a fifteenth transistor connected in series to the sixth positive power supply between a sixth positive power supply and a sense amplifier output, A sixteenth transistor, which is connected between the output of the sense amplifier and the ground and has a current mirror structure with the fourteenth transistor, is provided.

【0018】第11ないし第13トランジスタは、それ
ぞれ上述した第1ないし第3トランジスタと同じ作用を
する。さらに第14トランジスタは第13トランジスタ
を電流が流れることでオン状態となり、さらに第14と
第16トランジスタはカレントミラー構造をなすことで
第14トランジスタを流れる電流と第16トランジスタ
を流れる電流とは比例する。さらに、当該検知増幅器の
出力電位は第15トランジスタを流れる電流特性と第1
6トランジスタを流れる電流特性とによって決定され
る。このように第15トランジスタは、当該検知増幅器
の入力側の電位を回復するためのプリチャージ動作に関
係しない回路接続となるので、第15トランジスタの電
流特性は第15トランジスタの定電流値がほぼ一定とな
る理想的な特性値に設定できる。又、第16トランジス
タの定電流値はほぼ一定であるので、第15トランジス
タと第16トランジスタとの接続点を当該検知増幅器の
出力端とすることで、第15トランジスタ及び第16ト
ランジスタは当該検知増幅器の電流対電圧増幅率を向上
するように作用し、さらに電流対電圧増幅率が向上する
ことで半導体メモリ手段の出力側電位の検知精度を向上
させるように作用する。
The eleventh to thirteenth transistors have the same functions as the first to third transistors, respectively. Further, the fourteenth transistor is turned on when a current flows through the thirteenth transistor, and the fourteenth and sixteenth transistors form a current mirror structure, so that the current flowing through the fourteenth transistor is proportional to the current flowing through the sixteenth transistor. . Further, the output potential of the sense amplifier depends on the current characteristic flowing through the fifteenth transistor and the first characteristic.
And the characteristics of the current flowing through the six transistors. As described above, since the fifteenth transistor has a circuit connection not related to the precharge operation for restoring the potential on the input side of the sense amplifier, the current characteristic of the fifteenth transistor is such that the constant current value of the fifteenth transistor is substantially constant. The ideal characteristic value can be set as follows. Since the constant current value of the sixteenth transistor is substantially constant, the connection between the fifteenth transistor and the sixteenth transistor is set as the output terminal of the detection amplifier, so that the fifteenth transistor and the sixteenth transistor are connected to the detection amplifier. Of the semiconductor memory means, thereby improving the accuracy of detecting the potential on the output side of the semiconductor memory means.

【0019】さらに本発明は、第7正電源とダミー半導
体メモリ手段との間で上記第7正電源に直列接続され、
低いオン抵抗値を有する第17トランジスタと、上記第
17トランジスタと上記ダミー半導体メモリ手段との間
で上記第17トランジスタに直列接続され、第6反転素
子を有する負帰還回路が接続される第18トランジスタ
と、第7正電源と接地との間で上記第7正電源に直列接
続され、上記第17トランジスタとカレントミラー構造
をなす第19トランジスタと、上記第19トランジスタ
と接地との間に接続される第20トランジスタと、第8
正電源と検知増幅器出力部との間で上記第8正電源に直
列接続され、上記第15トランジスタとカレントミラー
構造をなす第21トランジスタと、上記検知増幅器出力
部と接地との間に接続され、上記第20トランジスタと
カレントミラー構造をなす第22トランジスタと、を備
えることもできる。
Further, according to the present invention, the seventh positive power supply is connected in series between the seventh positive power supply and the dummy semiconductor memory means,
A seventeenth transistor having a low on-resistance value, and an eighteenth transistor connected in series with the seventeenth transistor between the seventeenth transistor and the dummy semiconductor memory means and connected to a negative feedback circuit having a sixth inversion element And a nineteenth transistor connected in series to the seventh positive power supply between the seventh positive power supply and ground, forming a current mirror structure with the seventeenth transistor, and connected between the nineteenth transistor and ground. 20th transistor and 8th transistor
A twenty-first transistor connected in series with the eighth positive power supply between the positive power supply and the sense amplifier output part and forming a current mirror structure with the fifteenth transistor, and connected between the sense amplifier output part and ground; A twenty-second transistor having a current mirror structure with the twentieth transistor may be provided.

【0020】このように構成することで、正規側の半導
体メモリ手段におけるオン抵抗値が製造条件により異な
る場合で、請求項4記載の構成を備えた正規側検知増幅
器の検知動作が正常でなくなるような場合であっても、
第17ないし第22トランジスタを備えダミー半導体メ
モリ手段の検知動作を行なうダミー側検知増幅器は、上
記オン抵抗値の違いに応じて検知動作を補正して正常な
検知動作を可能ならしめるように作用する。
With this configuration, when the on-resistance value of the normal-side semiconductor memory means differs depending on the manufacturing conditions, the normal-side detection amplifier having the configuration according to the fourth aspect of the present invention does not operate normally. Even if
The dummy-side sense amplifier having the seventeenth through the twenty-second transistors and performing the detection operation of the dummy semiconductor memory means operates so as to correct the detection operation according to the difference in the on-resistance value to enable the normal detection operation. .

【0021】さらに本発明は、上記半導体メモリ手段を
構成するメモリトランジスタと同一構造でありオン状態
にある一つのダミーメモリトランジスタが接続され、該
ダミーメモリトランジスタが流し得る電流値の所定倍の
基準電流値を検出する基準電圧値送出手段と、上記第1
1トランジスタ及び上記第13トランジスタのゲート並
びに上記基準電圧値送出手段の出力側が接続され、上記
第11トランジスタを流れる電流値と上記基準電流値と
を比較することで、上記第11トランジスタを流れる電
流値が上記基準電流値以上となる、上記半導体メモリ手
段におけるプリチャージ状態を検出するプリチャージ検
出手段と、上記プリチャージ検出手段の出力側が接続さ
れ、上記プリチャージ検出手段にて上記半導体メモリ手
段がプリチャージ状態にあることを検出したとき、上記
第11トランジスタと上記半導体メモリ手段との間に上
記第11トランジスタを流れる電流値に加えて電流を流
し込むプリチャージ強化用電流供給手段と、を備えるこ
ともできる。
Further, according to the present invention, one dummy memory transistor having the same structure as that of the memory transistor constituting the semiconductor memory means and being turned on is connected, and a reference current of a predetermined multiple of a current value that can be passed by the dummy memory transistor is provided. A reference voltage value transmitting means for detecting a voltage value;
The first transistor and the gate of the thirteenth transistor are connected to the output side of the reference voltage value sending means, and the current value flowing through the eleventh transistor is compared with the current value flowing through the eleventh transistor and the reference current value. And a precharge detecting means for detecting a precharge state in the semiconductor memory means, wherein an output side of the precharge detecting means is connected to the semiconductor memory means. A current supply means for supplying a current between the eleventh transistor and the semiconductor memory means in addition to a current flowing through the eleventh transistor when detecting that the battery is in a charged state; it can.

【0022】このように構成することで、プリチャージ
検出手段は半導体メモリ手段の出力側がプリチャージ状
態にあることを検出するように作用し、プリチャージ状
態にあるとき、第13トランジスタを介して供給される
電流に加えて、プリチャージ強化用電流供給手段は半導
体メモリ手段の出力側へプリチャージ電流を供給するよ
うに作用する。よってプリチャージ検出手段等は、半導
体メモリ手段のプリチャージ動作に要する時間を短縮
し、メモリトランジスタへのアクセス時間を短縮するよ
うに作用する。
With this configuration, the precharge detecting means functions to detect that the output side of the semiconductor memory means is in the precharge state, and when the output side is in the precharge state, supplies the voltage via the thirteenth transistor. In addition to the current supplied, the precharge enhancing current supply means acts to supply a precharge current to the output side of the semiconductor memory means. Therefore, the precharge detecting means and the like act to shorten the time required for the precharge operation of the semiconductor memory means and to shorten the access time to the memory transistor.

【0023】さらに本発明は、第7正電源とダミー半導
体メモリ手段との間で上記第7正電源に直列接続され、
低いオン抵抗値を有する第17トランジスタと、上記第
17トランジスタと上記ダミー半導体メモリ手段との間
で上記第17トランジスタに直列接続され、第7反転素
子を有する負帰還回路が接続される第18トランジスタ
と、第7正電源と接地との間で上記第7正電源に直列接
続され、上記第17トランジスタとカレントミラー構造
をなす第19トランジスタと、上記第19トランジスタ
と接地との間に接続される第20トランジスタと、第8
正電源に直列接続され、上記第15トランジスタとカレ
ントミラー構造をなす第21トランジスタと、上記第2
1トランジスタと接地との間に接続され、上記第20ト
ランジスタとカレントミラー構造をなす第22トランジ
スタと、上記第17トランジスタ及び上記第19トラン
ジスタのゲート並びに上記基準電圧値送出手段の出力側
が接続され、上記第17トランジスタ及び上記第19ト
ランジスタを流れる電流値と上記基準電流値とを比較す
ることで、上記第17トランジスタ及び上記第19トラ
ンジスタを流れる電流値が上記基準電流値以上となる、
上記ダミー半導体メモリ手段におけるプリチャージ状態
を検出する第2プリチャージ検出手段と、上記第2プリ
チャージ検出手段の出力側が接続され、上記第2プリチ
ャージ検出手段にて上記ダミー半導体メモリ手段がプリ
チャージ状態にあることを検出したとき、上記第17ト
ランジスタと上記ダミー半導体メモリ手段との間に上記
第17トランジスタを流れる電流値に加えて電流を流し
込む第2プリチャージ強化用電流供給手段と、を備える
ようにしても良い。
Further, according to the present invention, the seventh positive power supply is connected in series between the seventh positive power supply and the dummy semiconductor memory means,
A seventeenth transistor having a low on-resistance value, and an eighteenth transistor connected in series with the seventeenth transistor between the seventeenth transistor and the dummy semiconductor memory means and connected to a negative feedback circuit having a seventh inversion element And a nineteenth transistor connected in series to the seventh positive power supply between the seventh positive power supply and the ground, forming a current mirror structure with the seventeenth transistor, and connected between the nineteenth transistor and the ground. 20th transistor and 8th transistor
A twenty-first transistor connected in series to a positive power supply and forming a current mirror structure with the fifteenth transistor;
A twenty-second transistor connected between the first transistor and the ground and forming a current mirror structure with the twentieth transistor, a gate of the seventeenth transistor and the nineteenth transistor, and an output side of the reference voltage value sending means are connected; By comparing a current value flowing through the seventeenth transistor and the nineteenth transistor with the reference current value, a current value flowing through the seventeenth transistor and the nineteenth transistor becomes equal to or greater than the reference current value.
Second precharge detection means for detecting a precharge state in the dummy semiconductor memory means is connected to an output side of the second precharge detection means, and the dummy semiconductor memory means is precharged by the second precharge detection means. A second precharge enhancing current supply means for supplying a current between the seventeenth transistor and the dummy semiconductor memory means in addition to a current value flowing through the seventeenth transistor when the state is detected. You may do it.

【0024】このように構成することで、第17ないし
第22トランジスタ、第2プリチャージ検出手段、及び
第2プリチャージ強化用電流供給手段を備えたダミー側
検知増幅器は、正規側検知増幅器の検知動作が製造条件
により異なるメモリトランジスタ特性となって正常動作
が行えなくなるような場合であっても上記検知動作を補
正して正常動作させるように作用する。
With this configuration, the dummy-side sense amplifier including the seventeenth through the twenty-second transistors, the second precharge detection means, and the second precharge enhancement current supply means can detect the normal side sense amplifier. Even in the case where normal operation cannot be performed due to memory transistor characteristics that differ depending on manufacturing conditions, the above-described detection operation is corrected and normal operation is performed.

【0025】さらに本発明は、半導体メモリ手段の出力
側に入力側が接続され、上記半導体メモリ手段内の検知
対象メモリトランジスタが送出する電流値の検出動作を
行う、カレントミラー構造を有する検知増幅手段と、上
記半導体メモリ手段を模擬したダミー半導体メモリ手段
の出力側に入力側が接続され、上記ダミー半導体メモリ
手段内のダミーメモリトランジスタが送出する電流値の
検出動作を行う、カレントミラー構造を有するダミー検
知増幅手段と、上記検知増幅手段の出力側に接続される
検知出力手段の入力側に接続される負荷端子と、上記ダ
ミー検知増幅手段の出力端が接続されるコントロール電
流入力端子とを有し、上記検知増幅手段の出力側におけ
る電流値との関係で上記検知出力手段より送出される電
流値を決定するための基準電流を流す負荷手段と、を備
えた検知増幅器であって、上記ダミー半導体メモリ手段
は、上記半導体メモリ手段より選択された検知対象メモ
リトランジスタの流す電流値の内、最大の電流値と最小
の電流値との間の電流値となる電流を発生する比較電流
発生手段であることを特徴とする。
Further, the present invention relates to a detecting and amplifying means having a current mirror structure, wherein the input side is connected to the output side of the semiconductor memory means, and the detecting and amplifying means has a current mirror structure and performs a detecting operation of a current value transmitted by a detection target memory transistor in the semiconductor memory means. A dummy detection amplifier having a current mirror structure, wherein an input side is connected to an output side of the dummy semiconductor memory means simulating the semiconductor memory means, and a detection operation of a current value transmitted by a dummy memory transistor in the dummy semiconductor memory means is performed. Means, a load terminal connected to the input side of the detection output means connected to the output side of the detection amplification means, and a control current input terminal connected to the output end of the dummy detection amplification means, The current value sent from the detection output means is determined in relation to the current value at the output side of the detection amplification means. Load means for flowing the reference current of the semiconductor memory means, wherein the dummy semiconductor memory means has a maximum current value and a minimum current value among the current values of the detection target memory transistors selected by the semiconductor memory means. And a comparison current generating means for generating a current having a current value between the current value and the current value.

【0026】このように構成することで、比較電流発生
手段は、半導体メモリ手段より選択された検知対象メモ
リトランジスタの流す電流値の内、最大電流値と最小電
流値との間の電流値となる電流を発生するので、上記負
荷手段を流れる基準電流を上記最大電流値及び最小電流
値に対応した電流値に設定し、検知精度向上に作用す
る。
With this configuration, the comparison current generating means has a current value between the maximum current value and the minimum current value among the current values flowing through the memory transistor to be detected selected by the semiconductor memory means. Since a current is generated, the reference current flowing through the load means is set to a current value corresponding to the maximum current value and the minimum current value, thereby improving detection accuracy.

【0027】又、上記比較電流発生手段は、低いオン抵
抗値を有するダミー半導体メモリアレイを有し、上記ダ
ミー検知増幅手段の入力側に接続される低抵抗ダミー半
導体メモリ手段と、高いオン抵抗値を有するダミー半導
体メモリアレイを有し、上記低抵抗ダミー半導体メモリ
手段の出力側と並列に上記ダミー検知増幅手段の入力側
に接続される高抵抗ダミー半導体メモリ手段と、上記ダ
ミー検知増幅手段の等価抵抗値と同一の等価抵抗値を有
し、上記高抵抗及び低抵抗ダミー半導体メモリ手段の並
列接続された出力側に入力側が接続される分流手段とを
備えることもできる。
Further, the comparison current generating means has a dummy semiconductor memory array having a low on-resistance value, and a low-resistance dummy semiconductor memory means connected to an input side of the dummy detection amplification means, and a high on-resistance value. A high-resistance dummy semiconductor memory means connected to an input side of the dummy detection amplification means in parallel with an output side of the low resistance dummy semiconductor memory means, and an equivalent of the dummy detection amplification means. The high-resistance and low-resistance dummy semiconductor memory means, which have the same equivalent resistance value as the resistance value, may include a shunt means having an input side connected to an output side connected in parallel.

【0028】このように構成することで、低抵抗ダミー
半導体メモリ手段、高抵抗ダミー半導体メモリ手段、及
び分流手段は、上記負荷手段を流れる基準電流を上記最
大電流値及び最小電流値に対応した電流値に設定し、検
知精度向上に作用する。
With this configuration, the low-resistance dummy semiconductor memory means, the high-resistance dummy semiconductor memory means, and the shunting means set the reference current flowing through the load means to a current corresponding to the maximum current value and the minimum current value. Set to a value to improve detection accuracy.

【0029】又、本発明は、半導体メモリ手段の出力側
に入力側が接続され、上記半導体メモリ手段内の検知対
象メモリトランジスタが送出する電流値の検出動作を行
う、カレントミラー構造を有する検知増幅手段と、上記
半導体メモリ手段を模擬したダミー半導体メモリ手段の
出力側に入力側が接続され、上記ダミー半導体メモリ手
段内のダミーメモリトランジスタが送出する電流値の検
出動作を行う、カレントミラー構造を有するダミー検知
増幅手段と、上記検知増幅手段の出力側に接続される検
知出力手段の入力側に接続される負荷端子と、上記ダミ
ー検知増幅手段の出力端が接続されるコントロール電流
入力端子とを有し、上記検知増幅手段の出力側における
電流値との関係で上記検知出力手段より送出される電流
値を決定するための基準電流を流す負荷手段と、上記ダ
ミー半導体メモリ手段は、低いオン抵抗値を有するダミ
ー半導体メモリアレイを有し、上記ダミー検知増幅手段
の入力側に接続される低抵抗ダミー半導体メモリ手段
と、高いオン抵抗値を有するダミー半導体メモリアレイ
を有し、上記低抵抗ダミー半導体メモリ手段の出力側と
並列に上記ダミー検知増幅手段の入力側に接続される高
抵抗ダミー半導体メモリ手段と、を有し、上記半導体メ
モリ手段より選択された検知対象メモリトランジスタの
流す電流値の内、最大の電流値と最小の電流値との間の
電流値となる電流を発生する比較電流発生手段である検
知増幅器であって、上記検知増幅手段のカレントミラー
構造による電流増幅率が上記ダミー検知増幅手段のカレ
ントミラー構造による電流増幅率に比し大であることを
特徴とする。
Further, according to the present invention, there is provided a detecting and amplifying means having a current mirror structure, wherein an input side is connected to an output side of a semiconductor memory means, and a detecting operation of a current value transmitted by a memory transistor to be detected in the semiconductor memory means is performed. A dummy mirror having a current mirror structure, wherein an input side is connected to an output side of the dummy semiconductor memory means simulating the semiconductor memory means, and an operation of detecting a current value transmitted by a dummy memory transistor in the dummy semiconductor memory means is performed. Amplifying means, having a load terminal connected to the input side of the detection output means connected to the output side of the detection amplification means, and a control current input terminal to which the output terminal of the dummy detection amplification means is connected, To determine the current value sent from the detection output means in relation to the current value on the output side of the detection amplification means Load means for flowing a reference current, the dummy semiconductor memory means has a dummy semiconductor memory array having a low on-resistance value, and a low-resistance dummy semiconductor memory means connected to the input side of the dummy detection amplifier means; Having a dummy semiconductor memory array having an on-resistance value, and having a high-resistance dummy semiconductor memory means connected to an input side of the dummy detection amplification means in parallel with an output side of the low-resistance dummy semiconductor memory means, A detection amplifier which is a comparison current generating means for generating a current having a current value between a maximum current value and a minimum current value among the current values flowing through the detection target memory transistor selected by the semiconductor memory means; Therefore, the current amplification factor of the current amplification structure of the detection amplification means is smaller than the current amplification factor of the dummy detection amplification means of the current mirror structure. Characterized in that it is a major.

【0030】このように構成することで、検知増幅手段
及びダミー検知増幅手段における電流増幅率の比は、上
記負荷手段を流れる基準電流値を半導体メモリ手段より
選択された検知対象メモリトランジスタの流す電流値の
内、最大電流値に対応した電流値と最小電流値に対応し
た電流値との間の電流値となるように設定し、検知精度
向上に作用する。
With this configuration, the ratio of the current amplification factor between the detection amplification means and the dummy detection amplification means is determined by setting the reference current value flowing through the load means to the current flowing through the detection target memory transistor selected by the semiconductor memory means. Of the values, the current value is set so as to be between the current value corresponding to the maximum current value and the current value corresponding to the minimum current value, thereby improving the detection accuracy.

【0031】又、請求項8及び10における比較電流発
生手段は、上記半導体メモリ手段に含まれる半導体メモ
リアレイの接地へ至る電流経路におけるメモリトランジ
スタの直列接続段数と同一もしくはこれを超える直列接
続段数にてなる接地へ至る電流経路を形成する、低いオ
ン抵抗値を有する半導体メモリトランジスタと、上記半
導体メモリ手段に含まれる半導体メモリアレイの接地へ
至る電流経路におけるメモリトランジスタの直列接続段
数と同一もしくはこれを超える段数からなる接地へ至る
電流経路を形成し、上記半導体メモリアレイに並列接続
される高いオン抵抗値を有する半導体メモリトランジス
タとを備えるものでも良い。
The comparison current generating means according to claims 8 and 10 may be configured so that the number of series connection stages of memory transistors is equal to or greater than the number of series connection stages of memory transistors in a current path to the ground of the semiconductor memory array included in the semiconductor memory means. A semiconductor memory transistor having a low on-resistance value that forms a current path to ground, and the same or as many as the number of serially connected memory transistors in the current path to ground of the semiconductor memory array included in the semiconductor memory means. A semiconductor memory transistor having a high on-resistance value, which is formed in parallel with the semiconductor memory array, may form a current path leading to the ground having a greater number of stages.

【0032】このように構成することで比較電流発生手
段は、検知対象メモリトランジスタの流す電流値の内、
最大電流値に対応した電流値と最小電流値に対応した電
流値との間の電流値となるように設定し、検知精度向上
に作用する。
With this configuration, the comparison current generating means can output the current value of the memory transistor to be detected,
The current value is set so as to be between the current value corresponding to the maximum current value and the current value corresponding to the minimum current value, thereby improving detection accuracy.

【0033】[0033]

【実施例】【Example】

第1の実施例;図1を参照し、本発明の検知増幅器の第
1の実施例について説明する。選択部52の出力側が接
続される検知増幅器1の入力側には、該入力側にNMO
Sトランジスタ4のソース側が接続され、該NMOSト
ランジスタ4のドレイン側には正電源2にソース側が接
続された、PMOSによるMOSダイオード(以下PM
OSダイオードと記す)3が直列接続される。尚、PM
OSダイオード3におけるオン抵抗値は、上述したよう
な回路構成にて使用される場合の従来のPMOSダイオ
ードにおけるオン抵抗値に比べ低く設定されている。例
えば上述したような回路構成において従来のPMOSダ
イオードにおけるオン抵抗による電圧降下値は、ほぼ電
源電圧値の5Vに等しいものであるが、本実施例におけ
るPMOSダイオード3における電圧降下値は約0.5
V程度であり、従来のものに比べると約10倍異なるも
のを使用する。さらに上記電圧降下値について説明する
と、上記電圧降下値の下限値はメモリアレイ部51から
選択部52を介して当該検知増幅器に接続される、いわ
ゆるビットラインにおける電圧値以下とならない値であ
り、その上限値は上記PMOSダイオード3が後述する
ようなカレントミラー構造として動作するに十分な値で
ある。
First Embodiment: A first embodiment of the sense amplifier of the present invention will be described with reference to FIG. The input side of the sense amplifier 1 to which the output side of the selection unit 52 is connected has an NMO
A source of the S transistor 4 is connected, and a source of the NMOS transistor 4 is connected to the positive power supply 2 at a drain of the NMOS transistor 4.
3 are connected in series. In addition, PM
The on-resistance value of the OS diode 3 is set lower than the on-resistance value of the conventional PMOS diode when used in the above-described circuit configuration. For example, in the above-described circuit configuration, the voltage drop value due to the on-resistance of the conventional PMOS diode is almost equal to the power supply voltage value of 5 V, but the voltage drop value of the PMOS diode 3 in this embodiment is about 0.5.
V, which is about 10 times different from the conventional one. To further explain the voltage drop value, the lower limit value of the voltage drop value is a value that is not lower than the voltage value of a so-called bit line connected to the sense amplifier from the memory array unit 51 via the selection unit 52. The upper limit is a value sufficient for the PMOS diode 3 to operate as a current mirror structure as described later.

【0034】さらに上記検知増幅器1の入力側には、直
列接続されたインバータ5及び6におけるインバータ5
の入力側が接続され、又、ソース側が接地されゲートに
上記インバータ6の出力側が接続されるNMOSトラン
ジスタ7のドレイン側がそれぞれ接続される。尚、イン
バータ6の反転電位は、インバータ5の反転電位と該電
位にNMOSトランジスタ4のしきい値電圧を加えた電
位の中間の電位に設定される。PMOSダイオード3と
NMOSトランジスタ4との接続点は、上記PMOSダ
イオード3のゲート、及び正電源8にソースが接続され
るPMOSトランジスタ9のゲートに接続される。尚、
PMOSトランジスタ9におけるオン抵抗値は、上述し
たPMOSダイオード3におけるオン抵抗値とは異なっ
ていても良いが、通常設計時には同じ値あるいはそれ以
上の値に設計するのが好ましい。後述するカレントミラ
ー回路による電流増幅率を1以上にすることが望ましい
からである。
The input side of the sense amplifier 1 is connected to the inverter 5 of the inverters 5 and 6 connected in series.
Are connected to each other, and the drain side of an NMOS transistor 7 whose source side is grounded and whose gate is connected to the output side of the inverter 6 is connected to each other. The inversion potential of the inverter 6 is set to an intermediate potential between the inversion potential of the inverter 5 and the potential obtained by adding the threshold voltage of the NMOS transistor 4 to the inversion potential. The connection point between the PMOS diode 3 and the NMOS transistor 4 is connected to the gate of the PMOS diode 3 and the gate of the PMOS transistor 9 whose source is connected to the positive power supply 8. still,
The on-resistance value of the PMOS transistor 9 may be different from the on-resistance value of the PMOS diode 3 described above, but it is preferable that the on-resistance value is designed to be the same value or a larger value during normal design. This is because it is desirable that the current amplification factor by the current mirror circuit described later be 1 or more.

【0035】PMOSトランジスタ9のドレイン側には
ソース側が接地されたNMOSトランジスタ10が直列
接続され、又、このPMOSトランジスタ9とNMOS
トランジスタ10との接続点はインバータ11を介して
出力部に接続される。尚、説明上、上述した構成部分2
ないし9から構成される部分を検知増幅部と記す。
An NMOS transistor 10 whose source is grounded is connected in series to the drain of the PMOS transistor 9.
The connection point with the transistor 10 is connected to the output unit via the inverter 11. Note that, for the sake of explanation, the above-described constituent part 2
The portion composed of the components 9 to 9 is referred to as a detection amplification section.

【0036】このように構成することで、PMOSダイ
オード3とPMOSトランジスタ9とはカレントミラー
構造を構成する。よって、PMOSトランジスタ9が流
そうとする電流値は、PMOSダイオード3に流れる電
流値に比例する。よって従来の検知増幅器のようにPM
OSトランジスタとNMOSトランジスタとの接続点の
電位にて検知増幅器の出力信号レベルとなることはな
い。したがって、選択されたメモリトランジスタがたと
え低抵抗のものであってもPMOSダイオード3及びN
MOSトランジスタ4のオン抵抗値を調整することで検
知増幅器の入力電位が不必要にインバータ5の反転電位
より低い電位にならないようにすることができる。
With this configuration, the PMOS diode 3 and the PMOS transistor 9 form a current mirror structure. Therefore, the value of the current that the PMOS transistor 9 intends to flow is proportional to the value of the current flowing through the PMOS diode 3. Therefore, like the conventional sense amplifier, PM
The output signal level of the detection amplifier does not reach the potential of the connection point between the OS transistor and the NMOS transistor. Therefore, even if the selected memory transistor has a low resistance, the PMOS diode 3 and the N
By adjusting the on-resistance value of the MOS transistor 4, it is possible to prevent the input potential of the detection amplifier from becoming unnecessarily lower than the inversion potential of the inverter 5.

【0037】集積回路の製造において、形成される半導
体メモリアレイを構成するメモリトランジスタについて
そのオン抵抗値が低いもので多く構成されている場合、
あるいは逆に上記オン抵抗値が高いもので多く構成され
ている場合等、ウエハ毎に変化する場合がある。そこ
で、本検知増幅器1には、半導体メモリアレイを構成す
るメモリトランジスタについてそのオン抵抗値が低いも
ので多く構成されている場合、あるいは逆に上記オン抵
抗値が高いもので多く構成されている場合であっても、
上記インバータ11の出力信号レベルが安定したH、L
レベルとなるように、PMOSトランジスタ9の負荷の
抵抗値が自動的に調節可能となるように、上述した検知
増幅部とほぼ同様の回路構成からなるダミー検知増幅部
12を設けている。
In the manufacture of an integrated circuit, when a large number of memory transistors constituting a semiconductor memory array to be formed have low on-resistance values,
Or, conversely, it may vary from wafer to wafer, such as when the on-resistance value is high and many are configured. Therefore, the present sense amplifier 1 is configured such that a large number of memory transistors constituting a semiconductor memory array have low on-resistance values, or conversely, a large number of memory transistors having high on-resistance values. Even
H, L in which the output signal level of the inverter 11 is stable
In order to automatically adjust the resistance value of the load of the PMOS transistor 9 to a level, a dummy detection amplification unit 12 having a circuit configuration substantially similar to that of the above-described detection amplification unit is provided.

【0038】ダミー検知増幅器12の入力側には、公知
の半導体メモリアレイ、即ち上記メモリアレイ部51と
同様の構成からなり、オン抵抗値の低いメモリトランジ
スタのみから構成されるダミーメモリアレイ部13の出
力側が接続される、上記選択部52と同一に構成される
ダミー選択部14の出力側が接続される。尚、ダミーメ
モリアレイ部13及びダミー選択部14には図17に示
すようにデコーダ部が接続される。又、ダミーメモリア
レイ部13、ダミー選択部14を含む回路部分をダミー
半導体メモリ手段601とする。
The input side of the dummy sense amplifier 12 is provided with a known semiconductor memory array, that is, a dummy memory array unit 13 having only the same configuration as the memory array unit 51 and having only a low on-resistance value. The output side of the dummy selection unit 14, which is connected to the output side and has the same configuration as the selection unit 52, is connected. Note that a decoder section is connected to the dummy memory array section 13 and the dummy selection section 14 as shown in FIG. A circuit portion including the dummy memory array unit 13 and the dummy selection unit 14 is referred to as a dummy semiconductor memory unit 601.

【0039】ダミー検知増幅器12は、上記検知増幅部
と同様に以下のように構成される。即ち、ダミー検知増
幅部12の入力側には、該入力側にNMOSトランジス
タ17のソース側が接続され、該NMOSトランジスタ
17のドレイン側には正電源15にソース側が接続され
た、PMOSによるMOSダイオード(以下PMOSダ
イオードと記す)16が直列接続される。尚、PMOS
ダイオード16におけるオン抵抗値は、上述したPMO
Sダイオード3と同様に低く設定されている。
The dummy sense amplifier 12 is configured as follows, similarly to the sense amplifier. That is, the input side of the dummy detection amplification unit 12 is connected to the source side of the NMOS transistor 17 at the input side, and the drain side of the NMOS transistor 17 is connected to the source side to the positive power supply 15. 16 are connected in series. In addition, PMOS
The on-resistance value of the diode 16 is equal to the above-mentioned PMO
It is set low similarly to the S diode 3.

【0040】さらに上記ダミー検知増幅器12の入力側
には、直列接続されたインバータ18及び19における
インバータ18の入力側が接続され、又、ソース側が接
地されゲートに上記インバータ19の出力側が接続され
るNMOSトランジスタ20のドレイン側がそれぞれ接
続される。PMOSダイオード16とNMOSトランジ
スタ17との接続点は、上記PMOSダイオード16の
ゲート、及び正電源21にソース側が接続されるPMO
Sトランジスタ22のゲートに接続される。尚、PMO
Sトランジスタ22におけるオン抵抗値は、PMOSダ
イオード16におけるオン抵抗値と異なっても良いが、
同じ値あるいはそれ以上の値であることが好ましい。
Further, the input side of the dummy sense amplifier 12 is connected to the input side of the inverter 18 in the inverters 18 and 19 connected in series, and the source side is grounded and the gate is connected to the output side of the inverter 19. The drain sides of the transistors 20 are respectively connected. The connection point between the PMOS diode 16 and the NMOS transistor 17 is connected to the gate of the PMOS diode 16 and a PMO having a source connected to the positive power supply 21.
Connected to the gate of S transistor 22. In addition, PMO
The ON resistance value of the S transistor 22 may be different from the ON resistance value of the PMOS diode 16,
It is preferable that the values be the same or more.

【0041】PMOSトランジスタ22のドレイン側に
はソース側が接地されたNMOSトランジスタ23が直
列接続され、又、NMOSトランジスタ23のドレイン
側は該NMOSトランジスタ23及び上述したNMOS
トランジスタ10のそれぞれのゲートに接続される。
The drain side of the PMOS transistor 22 is connected in series with an NMOS transistor 23 whose source side is grounded. The drain side of the NMOS transistor 23 is connected to the NMOS transistor 23 and the above-described NMOS transistor.
Connected to each gate of transistor 10.

【0042】以上のように構成される検知増幅器1の動
作を以下に説明する。インバータ5及びNMOSトラン
ジスタ4は、従来の検知増幅器の動作と同様に、検知増
幅部の入力側電位を一定とするように動作する。即ち、
メモリアレイ部51を構成するメモリトランジスタの
内、選択されたメモリトランジスタの高抵抗又は低抵抗
によって、上述したようにNMOSトランジスタがオ
フ、オン状態となる。又、上述したようにPMOSダイ
オード3及びPMOSトランジスタ9とはカレントミラ
ー構造をなしている。
The operation of the sense amplifier 1 configured as described above will be described below. The inverter 5 and the NMOS transistor 4 operate to keep the input-side potential of the detection amplification unit constant, similarly to the operation of the conventional detection amplifier. That is,
As described above, the NMOS transistor is turned off and on by the high resistance or the low resistance of the selected memory transistor among the memory transistors constituting the memory array unit 51. Further, as described above, the PMOS diode 3 and the PMOS transistor 9 have a current mirror structure.

【0043】よって、選択されたメモリトランジスタが
高抵抗である場合には、NMOSトランジスタ4がオフ
状態となるのでPMOSダイオード3及びPMOSトラ
ンジスタ9はともに電流をほとんど流さない、又は全く
流れない状態となる。よって、インバータ11の入力側
電位はLレベルとなり出力部へHレベルの信号が送出さ
れる。
Therefore, when the selected memory transistor has a high resistance, the NMOS transistor 4 is turned off, so that both the PMOS diode 3 and the PMOS transistor 9 pass little or no current. . Therefore, the input side potential of the inverter 11 becomes L level, and an H level signal is sent to the output unit.

【0044】一方、メモリトランジスタが低抵抗もしく
はオン状態である場合には、NMOSトランジスタ4は
インバータ5の作用によりオン状態に保たれる。よって
検知増幅部の入力側は、PMOSダイオード3及びNM
OSトランジスタ4のオン抵抗により決定される電位と
なるが、上記カレントミラー構造を採用したことによ
り、NMOSトランジスタ4を介する抵抗値をPMOS
ダイオード3のオン抵抗値を下げることにより低くする
ことができる。したがって正電源2からPMOSダイオ
ード3を介して電流が高速に供給可能となる。
On the other hand, when the memory transistor is in a low resistance or on state, the NMOS transistor 4 is kept on by the action of the inverter 5. Therefore, the input side of the detection amplification unit is connected to the PMOS diode 3 and the NM
Although the potential is determined by the on-resistance of the OS transistor 4, the resistance value via the NMOS transistor 4 is reduced by the PMOS transistor due to the current mirror structure.
This can be reduced by lowering the on-resistance value of the diode 3. Therefore, current can be supplied from the positive power supply 2 via the PMOS diode 3 at high speed.

【0045】よって、低抵抗のメモリトランジスタが選
択された後、次に選択されたメモリトランジスタが高抵
抗もしくはオフ状態であっても、従来の検知増幅器の欠
点である、検知増幅器の入力側電位が回復するまで検知
増幅器は正常な動作をしないという問題点は解決され
る。したがって従来の検知増幅器のように別途クロック
信号を要することなく、検知増幅器の入力部の電位を極
めて短期間に一定に保つことができ、高速なアクセスが
可能となる。
Therefore, after the low-resistance memory transistor is selected, even if the next selected memory transistor is in the high-resistance or off state, the input-side potential of the detection amplifier, which is a drawback of the conventional detection amplifier, is low. The problem that the sense amplifier does not operate normally until recovery is solved. Therefore, the potential of the input section of the sense amplifier can be kept constant for a very short time without requiring a separate clock signal unlike the conventional sense amplifier, and high-speed access is possible.

【0046】尚、選択されたメモリトランジスタが低抵
抗である場合には、PMOSダイオード3を電流が流れ
るので、カレントミラー構造によりPMOSトランジス
タ9にも電流が流れる。よって、インバータ11の入力
側電位はHレベルとなり、出力部へはLレベルの信号が
送出される。
When the selected memory transistor has a low resistance, a current flows through the PMOS diode 3, so that a current also flows through the PMOS transistor 9 by the current mirror structure. Therefore, the input side potential of the inverter 11 becomes H level, and an L level signal is sent to the output unit.

【0047】上述したように本検知増幅器は動作するこ
とより、上述した動作期間では、通常、インバータ5の
出力側の電位は、インバータ5の反転電位にNMOSト
ランジスタ4のしきい値電圧を加えた電位以下に下がる
ことはない。しかし、検知増幅器の入力側に正方向のノ
イズが入力した場合には上記電位が下がる場合がある。
Since the present sense amplifier operates as described above, the potential on the output side of the inverter 5 is usually the inverted potential of the inverter 5 plus the threshold voltage of the NMOS transistor 4 during the above-described operation period. It does not drop below the potential. However, when positive-direction noise is input to the input side of the sense amplifier, the above potential may decrease.

【0048】このような場合、上述したようにインバー
タ6の反転電位は、インバータ5の反転電位と該電位に
NMOSトランジスタ4のしきい値電圧を加えた電位の
中間の電位に設定されているので、上記ノイズが入力し
たときにはインバータ6の出力側はHレベルとなり、N
MOSトランジスタ7がオン状態となる。よって検知増
幅部の入力部における電位は下がり、上記ノイズは除去
される。尚、インバータ5の出力側電位が上昇したとき
にはインバータ6の出力側電位はLレベルに変化しNM
OSトランジスタ7はオフ状態に変化する。
In such a case, as described above, the inverted potential of the inverter 6 is set to an intermediate potential between the inverted potential of the inverter 5 and the potential obtained by adding the threshold voltage of the NMOS transistor 4 to the inverted potential. When the above noise is input, the output side of the inverter 6 becomes H level,
MOS transistor 7 is turned on. Therefore, the potential at the input section of the detection amplification section decreases, and the noise is removed. When the output potential of the inverter 5 rises, the output potential of the inverter 6 changes to L level and NM
The OS transistor 7 changes to the off state.

【0049】このようにインバータ6を設けることで検
知増幅器に入力する正方向のノイズが入力した場合に、
NMOSトランジスタ7のゲート電圧を制御することで
検知増幅部の入力抵抗を低くし上記ノイズを速やかに除
去することができる。よって、NMOSトランジスタ4
の動作が安定することより、インバータ11が出力部へ
送出する信号レベルも遅延なく安定させることができ
る。
By providing the inverter 6 in this manner, when a positive-direction noise input to the detection amplifier is input,
By controlling the gate voltage of the NMOS transistor 7, the input resistance of the detection amplification unit can be reduced, and the noise can be quickly eliminated. Therefore, the NMOS transistor 4
Is stabilized, the signal level sent from the inverter 11 to the output section can be stabilized without delay.

【0050】又、ダミー検知増幅部12を設けているこ
とで、選択されたメモリトランジスタのオン抵抗値が低
抵抗である場合における検知増幅部の出力部電流値を模
擬することができる。即ち、ダミー検知増幅部12にお
いて、選択されたメモリトランジスタはオン抵抗値が低
抵抗であり、上述したようにPMOSトランジスタ22
を電流が流れる。よって、NMOSトランジスタ23は
オン状態となり、NMOSトランジスタ23とカレント
ミラー構造をなすNMOSトランジスタ10にもNMO
Sトランジスタ23を流れる電流に比例した電流が流れ
る。したがって、PMOSトランジスタ9を流れる電流
の大小をダミー検知増幅部におけるPMOSトランジス
タ22を流れる電流の大小に比例させることができる。
Further, the provision of the dummy detection amplifier 12 makes it possible to simulate the output current of the detection amplifier when the ON resistance value of the selected memory transistor is low. That is, in the dummy detection amplification unit 12, the selected memory transistor has a low on-resistance value, and as described above, the PMOS transistor 22
Current flows. Therefore, the NMOS transistor 23 is turned on, and the NMOS transistor 10 having a current mirror structure with the NMOS transistor 23 is also turned on.
A current proportional to the current flowing through the S transistor 23 flows. Therefore, the magnitude of the current flowing through the PMOS transistor 9 can be made proportional to the magnitude of the current flowing through the PMOS transistor 22 in the dummy detection amplifier.

【0051】このように、メモリアレイ部51のオン抵
抗値が製造条件により低い方に偏った場合、それに応じ
てPMOSトランジスタ9を流れる電流量も少ない方に
自動的に調節され、逆に、上記オン抵抗値が高い方に偏
った場合にはPMOSトランジスタ9を流れる電流量も
多くなるように自動的に調節可能である。よって、イン
バータ11の入力側には安定したHあるいはLレベルの
電位が供給され、検知増幅器1から誤った出力レベルが
送出されることはなくなる。したがって、検知増幅器1
の動作が保証されるのでメモリ回路動作の信頼度を向上
させることができる。
As described above, when the on-resistance value of the memory array section 51 is biased to a lower value due to the manufacturing conditions, the amount of current flowing through the PMOS transistor 9 is automatically adjusted accordingly to the smaller value. When the on-resistance value is biased toward the higher side, the current amount flowing through the PMOS transistor 9 can be automatically adjusted so as to increase. Therefore, a stable H or L level potential is supplied to the input side of the inverter 11, and an erroneous output level is not sent from the detection amplifier 1. Therefore, the sense amplifier 1
Is guaranteed, the reliability of the memory circuit operation can be improved.

【0052】さらにダミー検知増幅部12を設けている
ことで、メモリアレイ部51におけるメモリトランジス
タのオン電流の製造条件によるバラツキによる検知限界
が自動補正機能により絶対的な誤差から相対的な誤差に
依存するように変わるので、当該検知増幅器の製品の歩
留りが向上する。よって検知増幅器としての動作の信頼
性が向上する。
Further, since the dummy detection amplifier 12 is provided, the detection limit due to the variation of the ON current of the memory transistor in the memory array 51 due to the manufacturing conditions depends on the relative error from the absolute error by the automatic correction function. As a result, the yield of the product of the sense amplifier is improved. Therefore, the reliability of the operation as the detection amplifier is improved.

【0053】第2の実施例;第1の実施例にて説明した
回路構成を採ることで、上述したように、図1に示すP
MOSダイオード3のオン抵抗は下げることができる
が、PMOSトランジスタ9とのカレントミラー動作の
限界により上記オン抵抗の低減には限度がある。即ち、
例えば電源電圧が2ないし3.6Vであるような低電圧
動作の場合などにはメモリアレイ部51におけるメモリ
トランジスタのオン電流は少なくなるが、その場合でも
カレントミラー動作に必要なPMOSダイオード3にお
ける電圧降下は一定に維持しなければならない。よって
PMOSダイオード3のオン抵抗値はある値以上に設定
する必要があるので、第1の実施例における回路構成で
は、メモリアレイ部51、列選択部52の出力側、換言
すると当該検知増幅器の入力側のビットラインに上記P
MOSダイオード3を介して電流を供給するプリチャー
ジ動作を一定以上速くすることはできないという欠点が
ある。
Second Embodiment: By adopting the circuit configuration described in the first embodiment, as described above, the P shown in FIG.
Although the on-resistance of the MOS diode 3 can be reduced, the reduction of the on-resistance is limited due to the limitation of the current mirror operation with the PMOS transistor 9. That is,
For example, in the case of a low-voltage operation in which the power supply voltage is 2 to 3.6 V, the on-state current of the memory transistor in the memory array unit 51 decreases, but even in that case, the voltage of the PMOS diode 3 required for the current mirror operation is reduced. The descent must be kept constant. Therefore, the on-resistance value of the PMOS diode 3 needs to be set to a certain value or more. Therefore, in the circuit configuration of the first embodiment, the output side of the memory array unit 51 and the column selection unit 52, in other words, the input of the sense amplifier The above P
There is a disadvantage that the precharge operation for supplying a current via the MOS diode 3 cannot be accelerated more than a certain level.

【0054】又、PMOSダイオード3とPMOSトラ
ンジスタ9とはカレントミラー構造を採っているので、
PMOSトランジスタ9のドレインに表れる同トランジ
スタのインピーダンスはメモリトランジスタのオン電流
に相対して変化する。このときの応答速度はほとんどP
MOSダイオード3及びPMOSトランジスタ9のゲー
ト容量により決まり、ゲート容量が大きいと応答速度は
遅くなる。したがって、これらのトランジスタのゲート
チャネル長はそのプロセスで許容される最小の長さを選
択する必要がある。
Since the PMOS diode 3 and the PMOS transistor 9 have a current mirror structure,
The impedance of the PMOS transistor 9, which appears at the drain of the transistor, changes relative to the on-current of the memory transistor. The response speed at this time is almost P
The response speed is determined by the gate capacitance of the MOS diode 3 and the PMOS transistor 9, and when the gate capacitance is large, the response speed is reduced. Therefore, it is necessary to select the minimum length of the gate channel of these transistors allowed in the process.

【0055】しかし、例えばPMOSトランジスタのゲ
ートチャネル長を短くすることでオン抵抗値は減少する
が、図6の(a)に示すように、PMOSトランジスタ
9の飽和領域における定電流特性はメモリトランジスタ
のオンオフにより点線で示すグラフのように飽和領域に
おける電流特性を示すグラフの傾きが大きくなる。一方
NMOSトランジスタ10の特性はPMOSトランジス
タ9のようにはチャネル長を変えていないので変化せず
飽和領域においてほぼ一定の電流特性を示す。
However, for example, the on-resistance value is reduced by shortening the gate channel length of the PMOS transistor. However, as shown in FIG. By turning on and off, the slope of the graph showing the current characteristic in the saturation region as shown by the graph shown by the dotted line becomes large. On the other hand, the characteristics of the NMOS transistor 10 do not change since the channel length is not changed unlike the PMOS transistor 9, and exhibit substantially constant current characteristics in the saturation region.

【0056】第1の実施例では、上述したようにPMO
Sトランジスタ9とNMOSトランジスタ10との接続
点電位を検知増幅器出力としているので、インバータ1
1の入力側に充分な論理レベルを供給するため図6
(a)の“A”に示すようにPMOSトランジスタ9の
ドレイン−ソース間電圧をほぼ接地電位から正電源電位
まで振幅させる必要がある。よって、上記“A”に示す
ようなドレインーソース間電圧を設定した場合、PMO
Sトランジスタのゲートチャネル長を短くしたときのP
MOSトランジスタの定電流特性は、点線のグラフB
1,B2のようになる。図6の(a)にて例えばドレイ
ン電圧値が“D”であるときのPMOSトランジスタの
ゲート電圧を図6の(b)から求めてみる。尚、図6の
(b)にはPMOSトランジスタのゲート電圧とドレイ
ン電流との関係を示している。
In the first embodiment, the PMO
Since the potential at the connection point between the S transistor 9 and the NMOS transistor 10 is used as the detection amplifier output, the inverter 1
6 to provide a sufficient logic level at the input of
As shown by "A" in (a), the voltage between the drain and the source of the PMOS transistor 9 needs to be made to substantially swing from the ground potential to the positive power supply potential. Therefore, when the drain-source voltage as shown in the above “A” is set, the PMO
P when the gate channel length of S transistor is shortened
The constant current characteristic of the MOS transistor is represented by a dotted line graph B.
1, B2. For example, the gate voltage of the PMOS transistor when the drain voltage value is “D” in FIG. 6A will be obtained from FIG. 6B. FIG. 6B shows the relationship between the gate voltage and the drain current of the PMOS transistor.

【0057】ドレイン電圧値“D”において、グラフB
1,B2の特性を示すときのPMOSトランジスタのド
レイン電流値は“D1”及び“D2”であり、図6の
(b)に示すように、このときのPMOSトランジスタ
のゲート電圧の変化分は“E”となる。一方、ゲートチ
ャネル長を短くせず長い状態とした場合のPMOSトラ
ンジスタの特性は、図6の(a)に一点鎖線のグラフC
1,C2にて示す電流特性となる。このような電流特性
において、上述した場合と同様に、ドレイン電圧値が例
えば“D”におけるPMOSトランジスタのドレイン電
流値は“D3”,“D4”であり、図6の(b)に示す
ように、このときのPMOSトランジスタのゲート電圧
の変化分は“F”となる。
At the drain voltage value “D”, the graph B
The drain current values of the PMOS transistor when exhibiting the characteristics 1 and B2 are "D1" and "D2". As shown in FIG. 6B, the change in the gate voltage of the PMOS transistor at this time is "D1" and "D2". E ". On the other hand, the characteristics of the PMOS transistor in the case where the gate channel length is made longer without being shortened is shown by a dashed line graph C in FIG.
1 and C2. In such a current characteristic, as in the case described above, the drain current value of the PMOS transistor when the drain voltage value is, for example, “D” is “D3” and “D4”, as shown in FIG. The change in the gate voltage of the PMOS transistor at this time is "F".

【0058】又、図6の(a)より明らかなように、ド
レイン電圧値が“D”において、各特性のPMOSトラ
ンジスタにおけるドレイン電流値の変化分は、ゲートチ
ャネル長が短いPMOSトランジスタよりもゲートチャ
ネル長が長いPMOSトランジスタの方が少ない。この
ように、検知増幅器出力の変化分を“A”に固定してい
る場合、ゲートチャネル長の短いPMOSトランジスタ
におけるドレイン電流の変化分(D1−D2)よりもゲ
ートチャネル長の長いPMOSトランジスタにおけるド
レイン電流の変化分(D3−D4)の方が小さいことか
ら、ゲートチャネル長を短くした場合にはPMOSトラ
ンジスタにおける電流対電圧の増幅率が悪くなるという
欠点が生じる。即ち、PMOSトランジスタにおける動
作速度の向上と電流対電圧増幅率の向上とは相い反する
性質のものである。
As can be seen from FIG. 6A, when the drain voltage value is "D", the change in the drain current value of the PMOS transistor of each characteristic is smaller than that of the PMOS transistor having a shorter gate channel length. There are fewer PMOS transistors with longer channel lengths. As described above, when the variation of the output of the sense amplifier is fixed to "A", the drain of the PMOS transistor having a longer gate channel length is longer than the variation (D1-D2) of the drain current of the PMOS transistor having a shorter gate channel length. Since the change in the current (D3-D4) is smaller, there is a disadvantage in that when the gate channel length is shortened, the amplification ratio of current to voltage in the PMOS transistor becomes worse. That is, the improvement of the operation speed of the PMOS transistor and the improvement of the current-to-voltage amplification factor are of opposite properties.

【0059】第2の実施例における検知増幅器は、さら
にこれらの欠点を排除し、より高速にビットラインのプ
リチャージを行なうことでより高速にメモリトランジス
タへのアクセスが可能で、さらに電流対電圧増幅率を向
上させ検知精度を向上させることを目的に構成したもの
である。
The sense amplifier according to the second embodiment eliminates these disadvantages, and allows faster access to the memory transistor by precharging the bit line at a higher speed. It is configured for the purpose of improving the rate and improving the detection accuracy.

【0060】第2の実施例について図2及び図3を参照
し以下に説明する。尚、図2及び図3は、本来一図にて
示されるものであるが紙面の都合上分割しているもの
で、図2及び図3内に示す※1ないし※4のそれぞれ対
応する箇所にて接続することで一図に合体される。又、
図2及び図3において、第1の実施例において参照した
図1に示される構成部分と同じ構成部分については同じ
符号を付している。よってこれら構成部分の動作等につ
いては上述した第1の実施例にて説明した内容と同様で
あり、特記事項がない限りその説明を省略する。
The second embodiment will be described below with reference to FIGS. Although FIGS. 2 and 3 are originally shown in a diagram, they are divided for the sake of space, and the portions corresponding to * 1 to * 4 shown in FIGS. By connecting them together, they are combined into one figure. or,
2 and 3, the same components as those shown in FIG. 1 referred to in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Therefore, the operations and the like of these components are the same as those described in the first embodiment, and the description thereof will be omitted unless otherwise specified.

【0061】図1と同様に、正電源100にPMOSダ
イオード3のソースが接続され、PMOSダイオード3
のドレインにはNMOSトランジスタ4のドレインが接
続され、NMOSトランジスタ4のソース側はメモリア
レイ部51に接続される列選択部52の出力側が接続さ
れる。又、列選択部52の出力側はインバータ5を介し
てNMOSトランジスタ4のゲートに接続され、PMO
Sダイオード3のドレイン側は該PMOSダイオード3
のゲートに接続される。
As in FIG. 1, the source of the PMOS diode 3 is connected to the positive power supply 100,
The drain of the NMOS transistor 4 is connected to the drain, and the source of the NMOS transistor 4 is connected to the output of a column selection unit 52 connected to the memory array unit 51. The output side of the column selection unit 52 is connected to the gate of the NMOS transistor 4 via the inverter 5 and
The drain side of the S diode 3 is the PMOS diode 3
Connected to the gate.

【0062】さらに又、正電源100にソースが接続さ
れ、PMOSダイオード3のゲートが該PMOSトラン
ジスタ9のゲートに接続され、PMOSダイオード3と
カレントミラー構造をなすPMOSトランジスタ9のド
レイン側は、NMOSダイオード101のドレインに接
続される。又、NMOSダイオード101のドレイン側
は該NMOSダイオード101のゲートに接続され、N
MOSダイオード101のソース側は接地される。尚、
以下に説明するように、検知増幅器の出力点をNMOS
トランジスタ102とPMOSトランジスタ104との
接続部分からとる構成としたことから、PMOSトラン
ジスタ9は動作速度の向上を目的としPMOSトランジ
スタ9のゲートチャネル長は可能な限り短い構造として
いる。
Further, the source is connected to the positive power supply 100, the gate of the PMOS diode 3 is connected to the gate of the PMOS transistor 9, and the drain side of the PMOS transistor 9 forming a current mirror structure with the PMOS diode 3 is connected to the NMOS diode. 101 is connected to the drain. Further, the drain side of the NMOS diode 101 is connected to the gate of the NMOS diode 101,
The source side of MOS diode 101 is grounded. still,
As described below, the output point of the sense amplifier is
Since the configuration is taken from the connection portion between the transistor 102 and the PMOS transistor 104, the PMOS transistor 9 has a structure in which the gate channel length of the PMOS transistor 9 is as short as possible for the purpose of improving the operation speed.

【0063】このように、PMOSトランジスタ9のゲ
ートチャネル長を短く構成し、かつ図1に示すNMOS
トランジスタ10を図2に示すNMOSダイオード10
1とすることで、PMOSトランジスタ9及びNMOS
ダイオード101の電流特性は図7に示すような特性と
なる。尚、図7に示すPMOSトランジスタ9の電流特
性は図6の(a)に点線にて示すPMOSトランジスタ
の電流特性に等しい。よってPMOSトランジスタ9と
NMOSダイオード101との接点部分を流れるドレイ
ン電流値は、PMOSトランジスタ9の電流特性グラフ
とNMOSダイオード101の電流特性グラフとの交点
から求められ、その変化分は図7から明らかなように
“G”にて示す大きさである。このように、NMOSダ
イオード101のドレイン側を該NMOSダイオード1
01のゲートにも接続することで、NMOSダイオード
101の電流特性は急峻な立ち上がりを示すため、上記
ドレイン電流値の変化分“G”は単純な抵抗負荷に比し
大きくなる。
As described above, the gate channel length of the PMOS transistor 9 is reduced, and the NMOS transistor 9 shown in FIG.
The transistor 10 is an NMOS diode 10 shown in FIG.
By setting to 1, the PMOS transistor 9 and the NMOS transistor
The current characteristics of the diode 101 are as shown in FIG. The current characteristic of the PMOS transistor 9 shown in FIG. 7 is equal to the current characteristic of the PMOS transistor 9 shown by a dotted line in FIG. Therefore, the value of the drain current flowing through the contact portion between the PMOS transistor 9 and the NMOS diode 101 is obtained from the intersection of the current characteristic graph of the PMOS transistor 9 and the current characteristic graph of the NMOS diode 101, and the change is apparent from FIG. As shown in FIG. Thus, the drain side of the NMOS diode 101 is connected to the NMOS diode 1.
Since the current characteristic of the NMOS diode 101 shows a steep rise by connecting to the gate of the gate 01, the change "G" in the drain current value becomes larger than that of a simple resistance load.

【0064】正電源103にソースが接続されるPMO
Sトランジスタ104のドレイン側は、本実施例の検知
増幅器における出力端に接続されるとともに、NMOS
トランジスタ102のドレインに接続される。尚、PM
OSトランジスタ104は、上記ビットラインのプリチ
ャージ動作には全く関係しないためオン抵抗値を低く抑
える必要がなく、よってチャネル長を短くする必要もな
い。よってPMOSトランジスタ104におけるドレイ
ン電圧に対するドレイン電流特性は、図5に示すよう
に、飽和領域においてほぼ平坦とすることができる。し
たがって、NMOSトランジスタ102の電流特性はも
ともとほぼ平坦なものであるので、PMOSトランジス
タ104のゲート電圧の変化分は例えば図6(b)の
“F”に示すように小さくすることができ、PMOSト
ランジスタ104とNMOSトランジスタ102との接
続点を当該検知増幅器の出力端とすることで、当該検知
増幅器の電流対電圧増幅率を向上させることもできる。
又、電流対電圧増幅率が向上することで、メモリトラン
ジスタのオン電流のバラツキに対して検知能力が向上し
よって製品の歩留りが向上する。よって製品の動作信頼
性を向上させることができる。
PMO whose source is connected to positive power supply 103
The drain side of the S transistor 104 is connected to the output terminal of the sense amplifier of this embodiment,
Connected to the drain of the transistor 102. In addition, PM
Since the OS transistor 104 has nothing to do with the bit line precharge operation, it is not necessary to keep the on-resistance low, and thus it is not necessary to shorten the channel length. Therefore, the drain current characteristic of the PMOS transistor 104 with respect to the drain voltage can be made substantially flat in the saturation region as shown in FIG. Therefore, since the current characteristic of the NMOS transistor 102 is substantially flat from the beginning, the change in the gate voltage of the PMOS transistor 104 can be reduced, for example, as shown by “F” in FIG. By setting the connection point between the transistor 104 and the NMOS transistor 102 as the output terminal of the detection amplifier, the current-to-voltage amplification factor of the detection amplifier can be improved.
In addition, the improvement in the current-to-voltage amplification ratio improves the detection capability with respect to the variation in the on-current of the memory transistor, thereby improving the product yield. Therefore, the operation reliability of the product can be improved.

【0065】又、NMOSトランジスタ102のゲート
は、NMOSダイオード101のゲートに接続され、N
MOSダイオード101とNMOSトランジスタ102
にてカレントミラー構造をなす。又、NMOSトランジ
スタ102のソース側は接地される
The gate of the NMOS transistor 102 is connected to the gate of the NMOS diode 101,
MOS diode 101 and NMOS transistor 102
Forms a current mirror structure. The source side of the NMOS transistor 102 is grounded.

【0066】さらに、正電源201にソースが接続さ
れ、オン抵抗がPMOSダイオード3よりも低く形成さ
れるPMOSトランジスタ202のドレイン側は、NM
OSトランジスタ203のドレイン側に接続されNMO
Sトランジスタ203のソース側は上記ビットラインに
おける、NMOSトランジスタ4のソースとインバータ
5の入力側の接続点との間に接続される。又、NMOS
トランジスタ203のゲートには、インバータ5の出力
側が接続される。
Further, the drain side of the PMOS transistor 202 whose source is connected to the positive power supply 201 and whose on-resistance is formed lower than that of the PMOS diode 3 is NM.
NMO connected to the drain side of the OS transistor 203
The source side of the S transistor 203 is connected between the source of the NMOS transistor 4 and the connection point on the input side of the inverter 5 on the bit line. Also, NMOS
The output side of the inverter 5 is connected to the gate of the transistor 203.

【0067】又、正電源201、PMOSトランジスタ
202、NMOSトランジスタ203にて、プリチャー
ジ強化用電流供給回路200を構成する。プリチャージ
強化用電流供給回路200は、上記ビットラインのプリ
チャージ時にPMOSダイオード3を介して上記ビット
ラインに流れ込む電流に加え、該電流値よりも大きい電
流値の電流を上記ビットラインへ流し込むための回路で
あり、プリチャージ動作の高速化を図るための回路であ
る。
The positive power supply 201, the PMOS transistor 202, and the NMOS transistor 203 constitute a precharge enhancing current supply circuit 200. The precharge enhancing current supply circuit 200 is used to supply a current having a larger current value to the bit line in addition to the current flowing to the bit line via the PMOS diode 3 when the bit line is precharged. This is a circuit for speeding up the precharge operation.

【0068】図3に示す、基準電圧値送出回路250及
びプリチャージ検出回路300は、上述したプリチャー
ジ強化用電流供給回路200とともに上記ビットライン
のプリチャージ動作に関係する回路である。即ち、上述
したように、PMOSダイオード3とPMOSトランジ
スタ9及び後述するPMOSトランジスタ302とはカ
レントミラー構造をとっている。後述するように、本実
施例ではその他にもカレントミラー構造を多く設けてお
り、プリチャージ時にはこれらカレントミラー構造をな
す部分には正電源からそれぞれ電流が流れることにな
り、電力消費が多くなる。基準電圧値送出回路250等
は、プリチャージ時における消費電力を低く抑えるため
の回路である。
The reference voltage sending circuit 250 and the precharge detecting circuit 300 shown in FIG. 3 are circuits related to the precharge operation of the bit line together with the precharge enhancing current supply circuit 200 described above. That is, as described above, the PMOS diode 3, the PMOS transistor 9, and the PMOS transistor 302 described later have a current mirror structure. As will be described later, in the present embodiment, many other current mirror structures are provided. During precharge, current flows from the positive power supply to the portions forming the current mirror structure, and power consumption increases. The reference voltage value sending circuit 250 and the like are circuits for suppressing power consumption during precharge.

【0069】プリチャージ動作が開始されたことの検出
は、プリチャージ以外の状態ではPMOSダイオード3
に流れる電流値がメモリトランジスタのオン電流値以上
になることがないので、このことを利用して基準電圧値
送出回路250から送出されるメモリトランジスタのオ
ン電流値と、ビットラインを流れる電流値、即ちPMO
Sダイオード3を流れる電流値とを比較することで可能
である。
The start of the precharge operation is detected in a state other than the precharge state.
Since the current value flowing through the memory transistor does not exceed the ON current value of the memory transistor, the ON current value of the memory transistor transmitted from the reference voltage value transmitting circuit 250 by utilizing this fact, the current value flowing through the bit line, That is, PMO
This is possible by comparing the value with the current flowing through the S diode 3.

【0070】基準電圧値送出回路250は、上述したメ
モリトランジスタのオン電流値に相当する電流値を発生
する回路であり、図2に示す検知増幅器の出力端から送
出されるメモリトランジスタのオン電流値と同一もしく
は該オン電流の何倍かに相当する値の基準電流を検出す
る目的に使用する電圧を送出する。よって基準電圧値送
出回路250の回路構成は、図2に示すインバータ5の
入力側にオン状態にあるメモリトランジスタ251を接
続した部分、及びプリチャージ強化用電流供給回路20
0を除き図2に示す回路構成と同一である。又、オン抵
抗値等の各素子における特性は、基準電圧値送出回路2
50の出力電圧値の示す基準電流値と上記検知増幅器の
出力電流値とを同一にする場合には全く同じ条件とし、
基準電圧値送出回路250の出力電圧値を上記検知増幅
器の出力電流値の何倍かに相当する値にする場合には例
えばPMOSダイオード253とPMOSトランジスタ
256、あるいはNMOSダイオード257とNMOS
トランジスタ258とのチャネル巾の比を変更すれば良
い。
The reference voltage sending circuit 250 is a circuit for generating a current value corresponding to the above-mentioned ON current value of the memory transistor. The ON current value of the memory transistor sent from the output terminal of the sense amplifier shown in FIG. A voltage used for the purpose of detecting a reference current having a value equal to or several times the ON current is transmitted. Therefore, the circuit configuration of the reference voltage value sending circuit 250 includes a portion in which the memory transistor 251 in the ON state is connected to the input side of the inverter 5 shown in FIG.
Except for 0, the circuit configuration is the same as that shown in FIG. The characteristics of each element such as the on-resistance value are determined by the reference voltage value sending circuit 2.
In the case where the reference current value indicated by the output voltage value of 50 and the output current value of the detection amplifier are the same, the conditions are exactly the same,
To set the output voltage value of the reference voltage value sending circuit 250 to a value several times the output current value of the detection amplifier, for example, the PMOS diode 253 and the PMOS transistor 256 or the NMOS diode 257 and the NMOS
The ratio of the channel width to the transistor 258 may be changed.

【0071】したがって基準電圧値送出回路250の回
路構成については略説するが、図2に示す正電源100
に対応するものが図3に示す正電源252であり、以下
図の説明順はこれと同じ順にて、PMOSダイオード3
に対応するものがPMOSダイオード253であり、N
MOSトランジスタ4に対応するものがNMOSトラン
ジスタ254であり、インバータ5に対応するものがイ
ンバータ255であり、PMOSトランジスタ9に対応
するものがPMOSトランジスタ256であり、NMO
Sダイオード101に対応するものがNMOSダイオー
ド257であり、NMOSトランジスタ102に対応す
るものがNMOSトランジスタ258であり、PMOS
トランジスタ104に対応するものがPMOSトランジ
スタ259である。又、PMOSトランジスタ259の
ドレイン側は、PMOSトランジスタ259のゲート及
びプリチャージ検出回路に備わる、後述する、PMOS
トランジスタ305のゲートに接続される。尚、PMO
Sトランジスタ259のドレイン側から送出される電圧
値が基準電圧値送出回路250から提供される基準電流
値を示す電圧値である。
Therefore, the circuit configuration of reference voltage value sending circuit 250 will be briefly described, but positive power supply 100 shown in FIG.
Corresponds to the positive power supply 252 shown in FIG.
Is a PMOS diode 253, and N
The one corresponding to the MOS transistor 4 is the NMOS transistor 254, the one corresponding to the inverter 5 is the inverter 255, the one corresponding to the PMOS transistor 9 is the PMOS transistor 256,
The one corresponding to the S diode 101 is the NMOS diode 257, the one corresponding to the NMOS transistor 102 is the NMOS transistor 258,
A transistor corresponding to the transistor 104 is a PMOS transistor 259. The drain side of the PMOS transistor 259 is provided with a gate of the PMOS transistor 259 and a precharge detection circuit.
The gate of the transistor 305 is connected. In addition, PMO
The voltage value sent from the drain side of S transistor 259 is a voltage value indicating the reference current value provided from reference voltage value sending circuit 250.

【0072】プリチャージ検出回路300は、PMOS
ダイオード3を流れる電流値と、上述した基準電圧値送
出回路250が提供する基準電流値とを比較し、その比
較結果に対応した信号レベルをプリチャージ強化用電流
供給回路200へ送出する回路である。
The precharge detection circuit 300 includes a PMOS
This circuit compares the value of the current flowing through the diode 3 with the reference current value provided by the above-described reference voltage value sending circuit 250, and sends a signal level corresponding to the comparison result to the precharge enhancing current supply circuit 200. .

【0073】プリチャージ検出回路300は以下の回路
構成をなす。正電源301にソース側が接続されるPM
OSトランジスタ302のゲートには、図2に示すPM
OSダイオード3及びPMOSトランジスタ9のゲート
が接続される。よって、PMOSトランジスタ302
は、上記PMOSダイオード3とPMOSトランジスタ
9とともにカレントミラー構造をなす。PMOSダイオ
ード302のドレイン側はNMOSダイオード303の
ドレイン側に接続され、NMOSダイオード303のソ
ース側は接地され、又、NMOSダイオード303のド
レイン側は該NMOSダイオード303のゲートに接続
される。
The precharge detection circuit 300 has the following circuit configuration. PM whose source side is connected to the positive power supply 301
The gate of the OS transistor 302 is connected to the PM shown in FIG.
The OS diode 3 and the gate of the PMOS transistor 9 are connected. Therefore, the PMOS transistor 302
Forms a current mirror structure together with the PMOS diode 3 and the PMOS transistor 9. The drain side of the PMOS diode 302 is connected to the drain side of the NMOS diode 303, the source side of the NMOS diode 303 is grounded, and the drain side of the NMOS diode 303 is connected to the gate of the NMOS diode 303.

【0074】上述した回路構成と同様に、正電源301
にソース側が接続されるPMOSトランジスタ305の
ゲートには、上述したように基準電圧値送出回路250
の出力端が接続される。よって、PMOSトランジスタ
305は、基準電圧値送出回路250に備わるPMOS
トランジスタ259とカレントミラー構造をなす。PM
OSトランジスタ305のドレイン側はNMOSトラン
ジスタ304のドレイン側に接続され、NMOSトラン
ジスタ304のソース側は接地され、又、NMOSトラ
ンジスタ304のゲートは上記NMOSトランジスタ3
03のゲートと接続される。よってNMOSダイオード
303とNMOSトランジスタ304とはカレントミラ
ー構造をなす。さらに、PMOSトランジスタ305の
ドレイン側は、上述したプリチャージ強化用電流供給回
路200に備わるPMOSトランジスタ202のゲート
に接続される。
As in the circuit configuration described above, the positive power supply 301
As described above, the gate of the PMOS transistor 305 whose source is connected to
Output terminals are connected. Therefore, the PMOS transistor 305 is the PMOS transistor included in the reference voltage sending circuit 250.
The transistor 259 has a current mirror structure. PM
The drain side of the OS transistor 305 is connected to the drain side of the NMOS transistor 304, the source side of the NMOS transistor 304 is grounded, and the gate of the NMOS transistor 304 is connected to the NMOS transistor 3
03 is connected to the gate. Therefore, the NMOS diode 303 and the NMOS transistor 304 form a current mirror structure. Further, the drain side of the PMOS transistor 305 is connected to the gate of the PMOS transistor 202 provided in the precharge enhancement current supply circuit 200 described above.

【0075】このように構成されるプリチャージ検出回
路300は、PMOSトランジスタ302がPMOSト
ランジスタ3等とカレントミラー関係にあるので、PM
OSトランジスタ3を流れる電流の値の何倍かの値の電
流がPMOSトランジスタ302を流れる。
In the precharge detection circuit 300 configured as described above, since the PMOS transistor 302 has a current mirror relationship with the PMOS transistor 3 and the like, PM
A current having a value several times the value of the current flowing through the OS transistor 3 flows through the PMOS transistor 302.

【0076】さらに、プリチャージ検出回路300にお
けるNMOSダイオード303とNMOSトランジスタ
304とがカレントミラー関係にあるので、NMOSト
ランジスタ303を流れる電流の値の何倍かの値の電流
がNMOSトランジスタ304を流れる。即ち、NMO
Sトランジスタ304を流れる電流の値はPMOSトラ
ンジスタ3を流れる電流の値に対応する値となる。
Further, since the NMOS diode 303 and the NMOS transistor 304 in the precharge detection circuit 300 are in a current mirror relationship, a current several times the value of the current flowing through the NMOS transistor 303 flows through the NMOS transistor 304. That is, NMO
The value of the current flowing through the S transistor 304 is a value corresponding to the value of the current flowing through the PMOS transistor 3.

【0077】さらに、PMOSトランジスタ305は基
準電圧値送出回路250に備わるPMOSトランジスタ
259とカレントミラー関係にあるので、PMOSトラ
ンジスタ305を流れる飽和電流特性の値は上記基準電
流値の何倍かの値となる。
Further, since the PMOS transistor 305 has a current mirror relationship with the PMOS transistor 259 provided in the reference voltage sending circuit 250, the value of the saturation current characteristic flowing through the PMOS transistor 305 is several times the reference current value. Become.

【0078】したがって、PMOSトランジスタ305
のドレイン側の電位、即ちプリチャージ強化用電流供給
回路200に備わるPMOSトランジスタ202のゲー
トに印加される電位は、PMOSトランジスタ3を流れ
る飽和電流特性の値、換言するとNMOSトランジスタ
304を流れる飽和電流特性の値と、PMOSトランジ
スタ305を流れる飽和電流特性の値とに基づき、PM
OSトランジスタ305とNMOSトランジスタ304
とのドレイン電流特性から決定されるドレイン電圧とな
る。
Therefore, the PMOS transistor 305
, The potential applied to the gate of the PMOS transistor 202 provided in the precharge enhancement current supply circuit 200 is the value of the saturation current characteristic flowing through the PMOS transistor 3, in other words, the saturation current characteristic flowing through the NMOS transistor 304. And the value of the saturation current characteristic flowing through the PMOS transistor 305,
OS transistor 305 and NMOS transistor 304
Becomes the drain voltage determined from the drain current characteristic of

【0079】プリチャージ検出回路300からの出力電
圧により、プリチャージ強化用電流供給回路200のP
MOSトランジスタ202がオンオフ動作をする。即
ち、上記基準電流値よりもPMOSトランジスタ3を流
れる電流値の方が大きい場合、即ちプリチャージ時に
は、プリチャージ検出回路300の出力電圧はLレベル
となりPMOSトランジスタ202はオン状態となる。
又、NMOSトランジスタ203はインバータ5の出力
電圧によってオン状態にある。よって、正電源201か
らPMOSトランジスタ202及びNMOSトランジス
タ203を介してビットラインへ電流が流れる。
The output voltage from the precharge detection circuit 300 determines the P level of the precharge enhancement current supply circuit 200.
The MOS transistor 202 performs an on / off operation. That is, when the current value flowing through the PMOS transistor 3 is larger than the reference current value, that is, at the time of precharge, the output voltage of the precharge detection circuit 300 becomes L level and the PMOS transistor 202 is turned on.
Further, the NMOS transistor 203 is turned on by the output voltage of the inverter 5. Therefore, a current flows from the positive power supply 201 to the bit line via the PMOS transistor 202 and the NMOS transistor 203.

【0080】尚、ビットラインには、もちろんPMOS
ダイオード3を介して正電源100から電流が供給され
るが、上述したように、PMOSトランジスタ202の
オン抵抗値はPMOSトランジスタ3のオン抵抗値より
も小さくなるようトランジスタを形成していることか
ら、ビットラインには正電源201側から多くの電流が
流れ込む。したがって、第1の実施例のようにPMOS
トランジスタ3のみを介してプリチャージ動作が行われ
るのではないので、プリチャージに要する時間をさらに
短縮できる。又、プリチャージに要する時間が短くなる
こと、及び電流がバイパスされることは、PMOSトラ
ンジスタ3とカレントミラー関係にあるPMOSトラン
ジスタ9に流れる電流を減らす結果となる。
It should be noted that, of course, a PMOS is used for the bit line.
Although a current is supplied from the positive power supply 100 via the diode 3, as described above, since the transistor is formed so that the on-resistance value of the PMOS transistor 202 is smaller than the on-resistance value of the PMOS transistor 3, A large amount of current flows into the bit line from the positive power supply 201 side. Therefore, as in the first embodiment, the PMOS
Since the precharge operation is not performed only through the transistor 3, the time required for the precharge can be further reduced. Further, the shortening of the time required for the precharge and the bypass of the current result in the reduction of the current flowing through the PMOS transistor 9 having a current mirror relationship with the PMOS transistor 3.

【0081】又、上記基準電流値よりもPMOSダイオ
ード3を流れる電流値の方が小さいかあるいは等しい場
合、即ちプリチャージ以外のときには、プリチャージ検
出回路300の出力電圧はHレベルとなりPMOSトラ
ンジスタ202はオフ状態となる。よって、正電源20
1からビットラインへ電流は流れない。
When the value of the current flowing through the PMOS diode 3 is smaller than or equal to the reference current value, that is, when the current is other than the precharge, the output voltage of the precharge detection circuit 300 becomes H level and the PMOS transistor 202 is turned on. It turns off. Therefore, the positive power supply 20
No current flows from 1 to the bit line.

【0082】このように構成される検知増幅器の動作を
以下に説明する。NMOSトランジスタ4、インバータ
5の動作は第1の実施例にて説明したものと同様であ
り、NMOSトランジスタ4、インバータ5は検知増幅
器の入力側電位を一定に維持するように動作し、又、P
MOSトランジスタ3及びPMOSトランジスタ9の動
作も第1の実施例にて説明した動作と同様であり、説明
は省略する。
The operation of the sense amplifier thus configured will be described below. The operations of the NMOS transistor 4 and the inverter 5 are the same as those described in the first embodiment.
The operation of the MOS transistor 3 and the PMOS transistor 9 is the same as the operation described in the first embodiment, and the description is omitted.

【0083】本実施例では、NMOSダイオード101
について、該NMOSダイオード101のゲートとドレ
インとを接続しMOSダイオード構成にしてこれを負荷
として使用する。PMOSトランジスタ3とのカレント
ミラー関係によりPMOSトランジスタ9に電流が流れ
ることでNMOSダイオード101にも電流が流れる。
NMOSダイオード101に電流が流れることで、NM
OSダイオード101とカレントミラー関係にあるNM
OSトランジスタ102にも電流が流れる。
In this embodiment, the NMOS diode 101
In this case, the gate and the drain of the NMOS diode 101 are connected to form a MOS diode, which is used as a load. When a current flows through the PMOS transistor 9 due to a current mirror relationship with the PMOS transistor 3, a current also flows through the NMOS diode 101.
When a current flows through the NMOS diode 101, NM
NM in current mirror relationship with OS diode 101
A current also flows through the OS transistor 102.

【0084】又、PMOSトランジスタ104のゲート
には、後述するように、ダミー側の検知増幅器に備わる
PMOSトランジスタ359のゲートが接続され、これ
らPMOSトランジスタ104とPMOSトランジスタ
359とはカレントミラー関係を形成しておりPMOS
トランジスタ104にはPMOSトランジスタ359を
流れる電流の何倍かの電流が流れる。尚、上記ダミー側
の検知増幅器を設けない場合には、PMOSトランジス
タ104のゲートは接地する。
As will be described later, the gate of the PMOS transistor 104 is connected to the gate of a PMOS transistor 359 provided in the dummy side sense amplifier, and the PMOS transistor 104 and the PMOS transistor 359 form a current mirror relationship. And PMOS
A current several times larger than the current flowing through the PMOS transistor 359 flows through the transistor 104. When the dummy side sense amplifier is not provided, the gate of the PMOS transistor 104 is grounded.

【0085】よって、PMOSトランジスタ104とN
MOSトランジスタ102との接続点における電位は、
これらPMOSトランジスタ104を流れる電流特性と
NMOSトランジスタ102を流れる電流特性との相互
関係により決定される電流値に対応する電位となる。
Therefore, the PMOS transistor 104 and N
The potential at the connection point with the MOS transistor 102 is
The potential becomes a potential corresponding to a current value determined by a correlation between the current characteristics flowing through the PMOS transistor 104 and the current characteristics flowing through the NMOS transistor 102.

【0086】PMOSトランジスタ104を流れる電流
はダミー側検知増幅器におけるPMOSトランジスタ3
59を流れる電流に左右されるが、後述するようにダミ
ーメモリアレイはオン抵抗値の低いメモリトランジスタ
にて構成しているので、正規側のメモリアレイ51にて
選択されたメモリトランジスタがオン抵抗値の低いもの
であっても、本実施例の検知増幅器の出力端からは正規
側のメモリアレイ51から選択されたメモリトランジス
タから送出される電流を正確に検知することができる。
The current flowing through the PMOS transistor 104 is the current flowing through the PMOS transistor 3 in the dummy side sense amplifier.
Although it depends on the current flowing through the memory transistor 59, since the dummy memory array is constituted by memory transistors having a low on-resistance value as described later, the memory transistor selected by the memory array 51 on the normal side has an on-resistance value. , The current sent from the memory transistor selected from the memory array 51 on the normal side can be accurately detected from the output terminal of the sense amplifier of this embodiment.

【0087】又、PMOSトランジスタ104は、上記
ビットラインのプリチャージ動作に関係するPMOSダ
イオード3、PMOSトランジスタ9とは全く関係しな
いように回路構成がなされているため、オン抵抗値を低
く抑える必要がなく、よってチャネル長を短くする必要
もない。よってPMOSトランジスタ104におけるド
レイン電圧に対するドレイン電流特性は、飽和領域にお
いてほぼ平坦とすることができる。
Since the PMOS transistor 104 has a circuit configuration so as not to be related to the PMOS diode 3 and the PMOS transistor 9 involved in the precharge operation of the bit line at all, it is necessary to keep the on-resistance value low. No need to shorten the channel length. Therefore, the drain current characteristic of the PMOS transistor 104 with respect to the drain voltage can be made substantially flat in the saturation region.

【0088】一方、NMOSトランジスタ102におけ
るドレイン電圧に対するドレイン電流特性は、飽和領域
において、PMOSトランジスタ9に比べて平坦であ
る。よって、図5に示すように、飽和領域におけるトラ
ンジスタのドレイン電流特性がほぼ平坦な2つのトラン
ジスタによって本実施例の検知増幅器における出力電位
が決定されるので、電流対電圧増幅率が第1の実施例に
比べ改善される。したがって、検知増幅器の電流検出の
精度は、メモリトランジスタのオン電流値の平均値に対
する、検知増幅器の出力電位がフルスイングするのに必
要な電流変化の幅の比により決定されるので、電流検出
精度を向上することができる。
On the other hand, the drain current characteristic of the NMOS transistor 102 with respect to the drain voltage is flatter than that of the PMOS transistor 9 in the saturation region. Therefore, as shown in FIG. 5, the output potential of the sense amplifier according to the present embodiment is determined by the two transistors having substantially flat drain current characteristics in the saturation region. It is improved compared to the example. Accordingly, the accuracy of the current detection of the sense amplifier is determined by the ratio of the width of the current change required for the output potential of the sense amplifier to make a full swing with respect to the average value of the ON current value of the memory transistor. Can be improved.

【0089】プリチャージ強化用電流供給回路200、
基準電圧値送出回路250、及びプリチャージ検出回路
300の動作は、上述したので略説するが、プリチャー
ジ検出回路300にてビットラインがプリチャージ状態
にあるのか否かが検出され、プリチャージ状態にあると
きにはプリチャージ強化用電流供給回路200によって
上記ビットラインへ電流が供給される。
The current supply circuit 200 for enhancing precharge,
The operations of the reference voltage value sending circuit 250 and the precharge detection circuit 300 are briefly described above, but the precharge detection circuit 300 detects whether or not the bit line is in the precharge state and enters the precharge state. In some cases, a current is supplied to the bit line by the precharge enhancing current supply circuit 200.

【0090】次にダミーのメモリアレイをさらに設ける
場合について説明する。第1の実施例においても説明し
たが、より検知動作精度を向上させるために該第2の実
施例においてもダミーのメモリアレイ、及び該ダミーメ
モリアレイに付随する他の回路を上述した回路構成と全
く同様に構成する。尚、基準電流値については共用して
も支障ないので、基準電圧値送出回路250については
別設しない。尚、ダミーのメモリアレイの検知動作を行
なう検知増幅器をダミー側検知増幅器と呼び、これに対
し上述した正規のメモリアレイの検知動作を行なう検知
増幅器を正規側検知増幅器と呼ぶ。
Next, a case where a dummy memory array is further provided will be described. Although described in the first embodiment, in order to further improve the detection operation accuracy, in the second embodiment, the dummy memory array and other circuits associated with the dummy memory array have the circuit configuration described above. The configuration is exactly the same. Note that the reference current value sending circuit 250 is not separately provided because sharing the reference current value does not cause a problem. Note that the detection amplifier that performs the operation of detecting the dummy memory array is called a dummy-side detection amplifier, whereas the detection amplifier that performs the operation of detecting the normal memory array described above is called the normal-side detection amplifier.

【0091】図4を参照し、ダミー側の回路について説
明する。尚、各素子の接続等は上述した接続関係と全く
同一であり、又、図から容易にその同一性が判断できる
ので、以下では詳しい説明は省き、各素子の対応関係の
みを記述する。まず、図2と図4とを参照する。メモリ
アレイ部51に対応するのがダミーメモリアレイ部35
0である。尚、ダミーメモリアレイ部350を構成する
メモリトランジスタはすべてオン抵抗値の低いメモリト
ランジスタにて形成している。列選択部52に対応する
のがダミー列選択部351であり、正電源100に対応
するのが正電源355であり、PMOSダイオード3に
対応するのがPMOSダイオード352であり、NMO
Sトランジスタ4に対応するのがNMOSトランジスタ
353であり、PMOSトランジスタ9に対応するのが
PMOSトランジスタ356であり、NMOSダイオー
ド101に対応するのがNMOSダイオード357であ
り、NMOSトランジスタ102に対応するのがNMO
Sトランジスタ358であり、正電源103に対応する
のが正電源360であり、PMOSトランジスタ104
に対応するのがPMOSトランジスタ359である。
The circuit on the dummy side will be described with reference to FIG. The connection and the like of each element are exactly the same as the above-mentioned connection relation, and since the identity can be easily determined from the drawings, detailed description is omitted below and only the correspondence relation of each element is described. First, reference is made to FIG. 2 and FIG. The dummy memory array unit 35 corresponds to the memory array unit 51.
0. Note that all of the memory transistors constituting the dummy memory array section 350 are formed of memory transistors having a low on-resistance value. The dummy column selection unit 351 corresponds to the column selection unit 52, the positive power supply 355 corresponds to the positive power supply 100, the PMOS diode 352 corresponds to the PMOS diode 3, and the NMO
The NMOS transistor 353 corresponds to the S transistor 4, the PMOS transistor 356 corresponds to the PMOS transistor 9, the NMOS diode 357 corresponds to the NMOS diode 101, and the NMOS transistor 102 corresponds to the NMOS transistor 102. NMO
An S transistor 358 corresponds to the positive power supply 103 and a positive power supply 360 corresponds to the PMOS transistor 104.
Corresponds to the PMOS transistor 359.

【0092】又、PMOSトランジスタ104のゲート
とPMOSトランジスタ359のゲートとは接続され、
PMOSトランジスタ104と359にてカレントミラ
ー関係を構成する。又、PMOSトランジスタ359の
ゲートとPMOSトランジスタ359のドレインとが接
続される。
The gate of the PMOS transistor 104 and the gate of the PMOS transistor 359 are connected.
The PMOS transistors 104 and 359 form a current mirror relationship. Further, the gate of the PMOS transistor 359 and the drain of the PMOS transistor 359 are connected.

【0093】さらに、プリチャージ強化用電流供給回路
200に対応するのがダミー側プリチャージ強化用電流
供給回路400である。プリチャージ強化用電流供給回
路内の各素子について、正電源201に対応するのが正
電源401であり、PMOSトランジスタ202に対応
するのがPMOSトランジスタ402であり、NMOS
トランジスタ203に対応するのがNMOSトランジス
タ403である。
Further, a current supply circuit 400 for enhancing the precharge on the dummy side corresponds to the current supply circuit 200 for enhancing the precharge. For each element in the precharge enhancement current supply circuit, the positive power supply 401 corresponds to the positive power supply 201, the PMOS transistor 402 corresponds to the PMOS transistor 202, and the NMOS transistor
The NMOS transistor 403 corresponds to the transistor 203.

【0094】次に、図2と図4とを参照する。プリチャ
ージ検出回路300に対応するのがダミー側プリチャー
ジ検出回路450である。プリチャージ検出回路内の各
素子について、正電源301に対応するのが正電源45
1であり、PMOSトランジスタ302に対応するのが
PMOSトランジスタ452であり、NMOSダイオー
ド303に対応するのがNMOSダイオード453であ
り、NMOSトランジスタ304に対応するのがNMO
Sトランジスタ454であり、PMOSトランジスタ3
05に対応するのがPMOSトランジスタ455であ
る。
Next, reference is made to FIG. 2 and FIG. The precharge detection circuit 450 corresponds to the precharge detection circuit 300. For each element in the precharge detection circuit, the positive power supply 45 corresponds to the positive power supply 301.
1, the PMOS transistor 452 corresponds to the PMOS transistor 302, the NMOS diode 453 corresponds to the NMOS diode 303, and the NMO corresponds to the NMOS transistor 304.
S transistor 454, and PMOS transistor 3
05 corresponds to the PMOS transistor 455.

【0095】尚、PMOSトランジスタ452のゲート
は、PMOSダイオード352,PMOSトランジスタ
356のゲートに接続され、PMOSトランジスタ45
2,352,356にてカレントミラー関係を構成す
る。又、PMOSトランジスタ455のドレイン側はP
MOSトランジスタ402のゲートに接続され、PMO
Sトランジスタ455のゲートは図3に示す基準電圧値
送出回路250の出力端に接続される。
The gate of the PMOS transistor 452 is connected to the gates of the PMOS diode 352 and the PMOS transistor 356.
2, 352, 356 constitute a current mirror relationship. The drain side of the PMOS transistor 455 is P
Connected to the gate of the MOS transistor 402, the PMO
The gate of S transistor 455 is connected to the output terminal of reference voltage sending circuit 250 shown in FIG.

【0096】このようにダミーメモリアレイ部350等
の回路を構成した場合の動作を説明する。メモリアレイ
部51側にて選択されたメモリトランジスタに対応する
ダミーメモリトランジスタがダミーメモリアレイ部35
0から選択され、選択されたダミーメモリトランジスタ
のセンス動作が上述した動作と同じ動作にて行われる。
この場合、ダミー側に備わるPMOSトランジスタ35
9と正規側のPMOSトランジスタ104とがカレント
ミラー関係にあるので、PMOSトランジスタ359を
流れる電流の何倍かの電流がPMOSトランジスタ10
4を流れる。よってPMOSトランジスタ359は、上
述した第1の実施例にて説明したように、正規側のメモ
リアレイ部51にてオン抵抗値の低いメモリトランジス
タが選択された場合であっても正規側の検知増幅器から
確実に正確な検知出力値を送出するように作用する。
尚、上記PMOSトランジスタ104を流れる電流特性
は、上記PMOSトランジスタ359を流れる電流特性
の約0.5倍に設定するのが好ましい。
The operation in the case where the circuit such as the dummy memory array unit 350 is configured as described above will be described. The dummy memory transistor corresponding to the memory transistor selected on the memory array unit 51 side is
The sense operation of the selected dummy memory transistor selected from 0 is performed by the same operation as the above-described operation.
In this case, the PMOS transistor 35 provided on the dummy side
9 and the normal-side PMOS transistor 104 are in a current mirror relationship, so that a current several times larger than the current flowing through the PMOS
Flow through 4. Therefore, as described in the first embodiment, the PMOS transistor 359 can be used even when a memory transistor having a low on-resistance value is selected in the normal memory array unit 51. This ensures that an accurate detection output value is sent out from the CPU.
The current characteristics flowing through the PMOS transistor 104 are preferably set to be about 0.5 times the current characteristics flowing through the PMOS transistor 359.

【0097】尚、プリチャージ検出回路450がダミー
メモリアレイ部350のビットラインのプリチャージ時
を検出し、ダミー側プリチャージ強化用電流供給回路4
00からダミー側ビットラインへ電流が供給される動作
は、上述した正規側の検知増幅器における動作と同一で
ある。
The precharge detection circuit 450 detects when the bit line of the dummy memory array section 350 is precharged, and the current supply circuit 4 for enhancing the precharge on the dummy side.
The operation of supplying the current from 00 to the dummy bit line is the same as the operation of the normal sense amplifier described above.

【0098】尚、第2の実施例において、正電源10
0,103等は、上述したように別個に設けても良い
し、共用するように回路を接続しても良い。
In the second embodiment, the positive power supply 10
0, 103, etc. may be provided separately as described above, or circuits may be connected so as to be shared.

【0099】第3の実施例;上述した第1及び第2の実
施例において、検知増幅器の出力部に現れる電流は図1
の場合にはPMOSトランジスタ9とNMOSトランジ
スタ10とのドレイン電流特性の交点、図2の場合には
PMOSトランジスタ104とNMOSトランジスタ1
02とのドレイン電流特性の交点にて決定され、検知増
幅器の出力部においてデータとして「0」又は「1」を
判断する基準が上記「0」,「1」のいずれかに偏らな
いように、検知増幅器の出力部においてデータとして
「0」又は「1」を判断する基準となるNMOSトラン
ジスタ10,102のドレイン電流特性がPMOSトラ
ンジスタ9,104のドレイン電流特性の最大電流特性
のほぼ1/2となるように、半導体メモリ600に接続
される検知増幅部とダミー半導体メモリ601に接続さ
れるダミー検知増幅部とにおいて、各カレントミラーを
構成するトランジスタ、例えば図1に示す検知増幅器に
あっては、PMOSトランジスタ3とPMOSトランジ
スタ9、PMOSトランジスタ16とPMOSトランジ
スタ22、NMOSトランジスタ10とNMOSトラン
ジスタ23とのサイズの比を調整していた。
Third Embodiment In the first and second embodiments described above, the current appearing at the output of the sense amplifier is the same as that shown in FIG.
2, the intersection of the drain current characteristics of the PMOS transistor 9 and the NMOS transistor 10, and in FIG. 2, the PMOS transistor 104 and the NMOS transistor 1
02 so that the criterion for determining “0” or “1” as data at the output of the sense amplifier is not biased to either “0” or “1” at the output of the sense amplifier. The drain current characteristics of the NMOS transistors 10 and 102 serving as a reference for judging “0” or “1” as data at the output of the sense amplifier are almost の of the maximum current characteristics of the drain current characteristics of the PMOS transistors 9 and 104. Thus, in the detection amplification unit connected to the semiconductor memory 600 and the dummy detection amplification unit connected to the dummy semiconductor memory 601, transistors constituting each current mirror, for example, in the detection amplifier shown in FIG. PMOS transistor 3 and PMOS transistor 9, PMOS transistor 16 and PMOS transistor 22, NMOS The ratio of the size of the transistor 10 and NMOS transistor 23 has been adjusted.

【0100】又、図1、図4に示すダミーメモリアレイ
部13,350は、上述したようにオン抵抗値が低いト
ランジスタのみにて構成している。これは、例えば図1
に示す半導体メモリ600のメモリアレイ部51を構成
するオン抵抗値の高いトランジスタからリーク電流は流
れないという前提に基づくもので、第1及び第2の実施
例では、オン抵抗値の低いトランジスタが読まれた場合
におけるオン電流によるPMOSトランジスタ9等の電
流特性の1/2の電流特性が例えばNMOS10の電流
特性となるように、上述したようにカレントミラーを構
成するトランジスタのサイズ比を1/2に設定してい
た。
The dummy memory array sections 13 and 350 shown in FIGS. 1 and 4 are composed of only transistors having a low on-resistance as described above. This is, for example, FIG.
In the first and second embodiments, transistors having a low on-resistance value are read based on the assumption that no leak current flows from the transistors having a high on-resistance value constituting the memory array section 51 of the semiconductor memory 600 shown in FIG. As described above, the size ratio of the transistors constituting the current mirror is reduced to よ う such that the current characteristic of オ ン of the current characteristic of the PMOS transistor 9 or the like due to the ON current becomes the current characteristic of the NMOS 10, for example. Was set.

【0101】しかし、実際には上記メモリアレイ部51
を構成するオン抵抗値の高いトランジスタのゲートに該
トランジスタのスレショルド電圧以上の電圧が印加され
る場合があり、このような場合には上記オン抵抗値が高
い値のトランジスタからリーク電流が流れる。このよう
なリーク電流が流れる場合、図14に示すように、例え
ばNMOSトランジスタ10のドレイン電流特性700
が、低いオン抵抗値のメモリトランジスタを選択した場
合の例えばPMOSトランジスタ9のドレイン電流特性
701の1/2に設定されているとき、高いオン抵抗値
のメモリトランジスタを選択した場合の例えばPMOS
トランジスタ9のドレイン電流特性702が、点線で示
すように上記電流特性700に近付き、検出器出力部に
おける「0」、「1」の判定が困難になり判定を誤る場
合も生じる。したがって、より検知精度を向上させるた
めには上記リーク電流を考慮する必要があり、第3の実
施例に示す検知増幅器は上記リーク電流をも考慮し検知
精度を向上させたものである。以下に第3の実施例にお
ける構成、動作を説明する。
However, actually, the memory array 51
In some cases, a voltage higher than the threshold voltage of the transistor having a high on-resistance value is applied to the gate of the transistor having a high on-resistance value. In such a case, a leak current flows from the transistor having the high on-resistance value. When such a leakage current flows, for example, as shown in FIG.
Is set to の of the drain current characteristic 701 of the PMOS transistor 9 when a memory transistor having a low on-resistance value is selected, for example, the PMOS transistor is selected when a memory transistor having a high on-resistance value is selected.
The drain current characteristic 702 of the transistor 9 approaches the above-mentioned current characteristic 700 as indicated by a dotted line, and it becomes difficult to determine “0” or “1” at the detector output unit, and the determination may be erroneous. Therefore, in order to further improve the detection accuracy, it is necessary to consider the leak current, and the detection amplifier shown in the third embodiment improves the detection accuracy in consideration of the leak current. The configuration and operation of the third embodiment will be described below.

【0102】尚、図等にて記載する、「低い域値」と
は、オン抵抗値が低いこと、「高い域値」とは、オン抵
抗値が高いことと同意である。又、リーク電流とは、オ
ン抵抗値の高いメモリトランジスタを流れる電流をい
い、オン電流とは、オン抵抗値の低いメモリトランジス
タを流れる電流をいう。又、以下の説明では、第1の実
施例に第3の実施例における回路を適用する場合を例に
するが、勿論第2の実施例に適用することも可能であ
る。
In the figures and the like, "low threshold value" means that the on-resistance value is low, and "high threshold value" means that the on-resistance value is high. In addition, a leak current refers to a current flowing through a memory transistor having a high on-resistance value, and an on-current refers to a current flowing through a memory transistor having a low on-resistance value. Further, in the following description, the case where the circuit in the third embodiment is applied to the first embodiment will be described as an example, but it is needless to say that the circuit can be applied to the second embodiment.

【0103】図8には第3の実施例における構成の概略
を示しており、図1に示す構成部分と同じ構成部分につ
いては同じ符号を付しており、これらの構成部分につい
てその説明は省略する。本実施例では、ダミー検知増幅
部12の入力部に、図1に示すダミー半導体メモリ60
1に代えて、上記リーク電流を考慮した基準電流がNM
OS10又は102のゲートに印加されるような値の電
流を上記入力部へ供給する比較電流発生装置650を接
続したものである。以下に、比較電流発生装置650の
具体的な回路構成について説明する。
FIG. 8 shows a schematic configuration of the third embodiment. The same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description of these components is omitted. I do. In the present embodiment, the dummy semiconductor memory 60 shown in FIG.
1 instead of the reference current NM
A comparison current generator 650 for supplying a current having a value such as to be applied to the gate of the OS 10 or 102 to the input unit is connected. Hereinafter, a specific circuit configuration of the comparison current generator 650 will be described.

【0104】比較電流発生装置650の一つの例として
図9に示す回路構成が考えられる。この回路構成は、ダ
ミー半導体メモリ653、656、分流回路661から
構成される。ダミー半導体メモリ653は、図1に示す
ようなオン抵抗値の低いメモリトランジスタを有するダ
ミーメモリトランジスタアレイ651と、該ダミーメモ
リトランジスタアレイ651のダミー選択部652とを
有し、ダミー選択部652の出力側は図8に示すダミー
検知増幅部662の「入力部」に接続される。
As an example of the comparison current generator 650, a circuit configuration shown in FIG. 9 can be considered. This circuit configuration includes dummy semiconductor memories 653 and 656 and a shunt circuit 661. The dummy semiconductor memory 653 has a dummy memory transistor array 651 having a memory transistor with a low on-resistance value as shown in FIG. The side is connected to the “input section” of the dummy detection amplification section 662 shown in FIG.

【0105】ダミー半導体メモリ656は、オン抵抗値
の高いメモリトランジスタを有するダミーメモリトラン
ジスタアレイ654と、該ダミーメモリトランジスタア
レイ654のダミー選択部655とを有し、ダミー選択
部655の出力側が上記ダミー選択部652の出力側に
接続される。
The dummy semiconductor memory 656 has a dummy memory transistor array 654 having memory transistors with a high on-resistance value, and a dummy selection section 655 of the dummy memory transistor array 654. The output of the dummy selection section 655 is the dummy Connected to the output side of selector 652.

【0106】尚、ダミー半導体メモリ653内のオン抵
抗値の低いメモリトランジスタを有するダミーメモリト
ランジスタアレイ651の具体的な回路構成を図10に
示し、ダミー半導体メモリ656内のオン抵抗値の高い
メモリトランジスタを有するダミーメモリトランジスタ
アレイ654の具体的な回路構成を図11に示す。図1
0及び図11に示す回路構成そのものは一般的な半導体
メモリにおける回路構成と変わるものではないので説明
は省略するが、図内で、「M」にて示すトランジスタが
域値の低いトランジスタを示し、「C」にて示すトラン
ジスタが域値の高いトランジスタを示す。
FIG. 10 shows a specific circuit configuration of a dummy memory transistor array 651 having a memory transistor with a low on-resistance value in the dummy semiconductor memory 653, and a memory transistor with a high on-resistance value in the dummy semiconductor memory 656. FIG. 11 shows a specific circuit configuration of the dummy memory transistor array 654 having the following. FIG.
0 and the circuit configuration itself shown in FIG. 11 is not different from the circuit configuration in a general semiconductor memory, and the description is omitted. In the figure, the transistor indicated by “M” indicates a transistor having a low threshold value, The transistor indicated by “C” indicates a transistor having a high threshold.

【0107】又、図10、図11において「A」がH
(ハイ)のとき、このメモリブロックが選択され、
「C」がHのときメモリデータトランジスタ領域が選択
され、「B」がH、「D」がL(ロー)で上記メモリデ
ータトランジスタ領域の図の左側のメモリトランジスタ
が選択され、「B」がL、「D」がHで上記メモリデー
タトランジスタ領域の図の右側のメモリトランジスタが
選択される。
In FIGS. 10 and 11, "A" is H
When (high), this memory block is selected,
When "C" is H, the memory data transistor region is selected, "B" is H, "D" is L (low), the memory transistor on the left side of the memory data transistor region in the figure is selected, and "B" is selected. When L and "D" are H, the memory transistor on the right side of the drawing of the memory data transistor region is selected.

【0108】分流回路661は、上記ダミー半導体メモ
リ653が接続されるダミー検知増幅部662の回路構
成から正電源21、PMOSトランジスタ22を除去し
た、正電源15、PMOSトランジスタ16、NMOS
トランジスタ17、インバータ18から構成される回路
と同じ回路構成からなる、正電源657、PMOSトラ
ンジスタ658、NMOSトランジスタ659、インバ
ータ660から構成される。又、分流回路661は、上
記ダミー検知増幅部662における正電源15、PMO
Sトランジスタ16、NMOSトランジスタ17、イン
バータ18からなる回路と等価抵抗値を有し、ダミー半
導体メモリ656のダミー選択部655の出力側がNM
OSトランジスタ659のソース側に接続される。
The shunt circuit 661 is obtained by removing the positive power supply 21 and the PMOS transistor 22 from the circuit configuration of the dummy detection amplifier 662 to which the dummy semiconductor memory 653 is connected.
It has a positive power supply 657, a PMOS transistor 658, an NMOS transistor 659, and an inverter 660, which have the same circuit configuration as the circuit composed of the transistor 17 and the inverter 18. The shunt circuit 661 is connected to the positive power supply 15 and the PMO
It has an equivalent resistance value to the circuit including the S transistor 16, the NMOS transistor 17, and the inverter 18, and the output side of the dummy selection unit 655 of the dummy semiconductor memory 656 is NM.
Connected to the source side of OS transistor 659.

【0109】このように、比較電流発生装置650が、
ダミー半導体メモリ653、656、及び分流回路66
1から構成される場合の動作を以下に説明する。リーク
電流を含む低域値メモリトランジスタのオン電流値をi
2、高域値メモリトランジスタのオン電流値をi1、比較
電流発生装置650の出力電流値をi、図8に示すNM
OSトランジスタ10のゲートに現れる飽和電流をIr
efとすると、 i=(ai1+bi2)/(a+b) にて示される。尚、a,bは任意の正の数である。
As described above, the comparison current generator 650
Dummy semiconductor memories 653 and 656 and shunt circuit 66
The operation in the case of the configuration from 1 will be described below. The on-current value of the low-value memory transistor including the leak current is represented by i
2 , the on-current value of the high-value memory transistor is i 1 , the output current value of the comparison current generator 650 is i, NM shown in FIG.
The saturation current appearing at the gate of the OS transistor 10 is represented by Ir
Assuming that ef, i = (ai 1 + bi 2 ) / (a + b). Here, a and b are arbitrary positive numbers.

【0110】図8に示す検知増幅部662における入力
対出力の比、即ち電流増幅率をα、図8に示す検知増幅
部663における入力対出力の比、即ち電流増幅率を
β、図8に示す負荷回路664として使用しているカレ
ントミラーの入力対出力の比、即ち電流増幅率をγと
し、例えばα=β・γであるとし、又、ダミー検知増幅
部663の出力部に接続された負荷回路の出力部に現れ
る電流値を上記電流値i1に対してI1、上記電流値i2
に対してI2とすると、 Iref=α・(ai1+bi2)/(a+b) I1=αi1、I2=αi2であるので、 Iref=(aI1+bI2)/(a+b) となる。尚、上記比αとは、例えば図8において、PM
OSトランジスタ9がPMOSトランジスタ3の何倍の
電流を流すかを示す比であり、上記比βとは、例えば図
8において、PMOSトランジスタ22がPMOSトラ
ンジスタ16の何倍の電流を流すかを示す比であり、上
記比γとは、例えば図8において、NMOSトランジス
タ23がNMOSトランジスタ10の何倍の電流を流す
かを示す比である。
The ratio of the input to the output in the detection amplifier 662 shown in FIG. 8, that is, the current amplification factor is α, the ratio of the input to the output in the detection amplifier 663 shown in FIG. 8, ie, the current amplification factor is β, and FIG. The ratio of the input to the output of the current mirror used as the load circuit 664 shown, that is, the current amplification factor is γ, for example, α = β · γ, and the current amplification factor is connected to the output of the dummy detection amplification unit 663. The current value appearing at the output of the load circuit is I 1 with respect to the current value i 1 , and the current value i 2
When I 2 relative, since it is Iref = α · (ai 1 + bi 2) / (a + b) I 1 = αi 1, I 2 = αi 2, Iref = (aI 1 + bI 2) / a (a + b) Become. Note that the ratio α is, for example, PM in FIG.
The ratio β indicates how many times the OS transistor 9 flows the current of the PMOS transistor 3. The ratio β is, for example, a ratio indicating how many times the current of the PMOS transistor 22 flows in the PMOS transistor 16 in FIG. The ratio γ is, for example, a ratio indicating how many times the current of the NMOS transistor 23 flows in the NMOS transistor 10 in FIG.

【0111】比較電流発生装置650が、ダミー半導体
メモリ653、656、及び分流回路661から構成さ
れる上述の場合、例えば上記a,bをほぼ1とし、上記
2がダミー半導体メモリ653からの出力電流であ
り、上記i1がダミー半導体メモリ656からの出力電
流である。そしてこれら出力電流の和であるi1+i2
分流回路661にて減衰させている。本実施例では、上
述したように、分流回路661は図8に示すダミー検知
増幅部663と等価抵抗値となるように構成しているの
で、上記i1+i2の値は半減され、上記Iref値は低
域値メモリトランジスタのオン電流値i2と、高域値メ
モリトランジスタのオン電流値i1との約1/2の値に
対応した値となる。このように本実施例では、リーク電
流も考慮し上記Iref値が決定されているので、より
精度の高い検知を行なうことができる。
In the case where the comparison current generator 650 is composed of the dummy semiconductor memories 653 and 656 and the shunt circuit 661, for example, the values of a and b are set to approximately 1, and the value of i 2 is the output from the dummy semiconductor memory 653. And i 1 is the output current from the dummy semiconductor memory 656. The sum of these output currents, i 1 + i 2, is attenuated by the shunt circuit 661. In the present embodiment, as described above, since the shunt circuit 661 is configured to have an equivalent resistance value to the dummy detection amplification unit 663 shown in FIG. 8, the value of i 1 + i 2 is halved, and the value of Iref is reduced. the value is in the oN current value i 2 of the low-value memory transistors, a value corresponding to approximately 1/2 of the oN current value i 1 of the high-frequency value memory transistor. As described above, in the present embodiment, the Iref value is determined in consideration of the leak current, so that more accurate detection can be performed.

【0112】尚、上記説明では、例えばNMOS10を
流れる基準となる電流値が低域値メモリトランジスタの
オン電流値i2と、高域値メモリトランジスタのオン電
流値i1との約1/2に対応した値となるように設定し
たが、これに限るものではなく、本実施例の構成によれ
ば、例えば各カレントミラーの比、即ち上述した比α、
β、γを変化させることで上記基準となる電流値を低域
値メモリトランジスタのオン電流値i2と、高域値メモ
リトランジスタのオン電流値i1との間の任意の値に対
応して設定することができる。
In the above description, for example, the reference current value flowing through the NMOS 10 is about 1/2 of the on-current value i 2 of the low-frequency memory transistor and the on-current value i 1 of the high-frequency memory transistor. The values are set to correspond to each other, but are not limited thereto. According to the configuration of the present embodiment, for example, the ratio of each current mirror, that is, the ratio α,
By changing β and γ, the reference current value can be set to correspond to an arbitrary value between the ON current value i 2 of the low-frequency memory transistor and the ON current value i 1 of the high-frequency memory transistor. Can be set.

【0113】又、本実施例では、上述したように分流回
路661を設け上記i1+i2との値を減衰させたが、分
流回路661を設けずに、図1に示す各カレントミラー
の比を調整し上記α、β、γにおいてα:(β・γ)の
比を変更し、例えばNMOSトランジスタ10を流れる
基準の電流値を低域値メモリトランジスタのオン電流値
に対応するI2と、高域値メモリトランジスタのオン電
流値に対応するI1との中間の値となるように設定する
ようにしても良い。
Further, in this embodiment, the shunt circuit 661 is provided as described above to attenuate the value of i 1 + i 2 . adjust the alpha, beta, the gamma alpha: the I 2 to change the ratio, the corresponding current values of the reference, for example through the NMOS transistor 10 to turn on the current value of the low-value memory transistor (β · γ), The value may be set to an intermediate value from I 1 corresponding to the on-current value of the high-value memory transistor.

【0114】尚、比較電流発生装置650を上述したよ
うな構造とすることは回路規模を多少大きくするので、
比較電流発生装置650の構成例として図12あるいは
図13に示すような構成を採ることができる。これらは
ダミー半導体メモリの構造を変更し、ダミー半導体メモ
リアレイから送出されるリーク電流あるいはオン電流そ
のものを制御したものである。即ち、ダミー半導体メモ
リは通常図10あるいは図11に示す構造であり、図1
0に示すダミー半導体メモリアレイの場合、オン電流値
は、ブロックセレクタ及びメモリデータトランジスタ領
域において直列接続されている域値の低いメモリトラン
ジスタ、例えばメモリトランジスタ665、666、6
67にて決定される。そこで、図12に示すように、域
値の低いメモリトランジスタ668ないし671を上記
域値の高いメモリデータトランジスタ領域を構成するト
ランジスタに並列接続するように構成する。
Since the comparative current generator 650 has the above-described structure, the circuit scale is slightly increased.
As a configuration example of the comparison current generating device 650, a configuration as shown in FIG. 12 or FIG. 13 can be adopted. These are structures in which the structure of the dummy semiconductor memory is changed to control the leak current or the ON current itself sent from the dummy semiconductor memory array. That is, the dummy semiconductor memory usually has the structure shown in FIG. 10 or FIG.
In the case of the dummy semiconductor memory array indicated by 0, the on-current value is determined by a low threshold memory transistor, for example, the memory transistors 665, 666, and 6 connected in series in the block selector and the memory data transistor region.
67. Therefore, as shown in FIG. 12, the low threshold memory transistors 668 to 671 are connected in parallel to the transistors constituting the high threshold memory data transistor region.

【0115】尚、図12に示すように域値の低いメモリ
トランジスタを5つ接続した理由は、図10において直
列接続されている域値の低いメモリトランジスタは66
5,666,667の3つであるので、直列接続される
域値の低いメモリトランジスタの数をその倍の数値とす
ることで、オン電流値を図10に示すダミー半導体メモ
リアレイから送出されるオン電流値の約1/2とするた
めである。
As shown in FIG. 12, five memory transistors having low threshold values are connected because the memory transistors having low threshold values connected in series in FIG.
5, 666, 667, so that the number of memory transistors having low threshold values connected in series is doubled, so that the on-current value is transmitted from the dummy semiconductor memory array shown in FIG. This is because the ON current value is set to about 1/2.

【0116】このように構成することで、この場合、例
えば上記α、β、γにおいて、α=β、γ=1に設定す
べきであるが、リーク電流がメモリオン電流の半分以下
である場合、図15に示すように、リーク電流が存在し
ないときには、例えばNMOSトランジスタ10の電流
特性700が電流特性701のほぼ中間に位置していた
が、実際にはリーク電流が存在することから上記電流特
性700は電流特性702に近接してしまう。しかし上
述したようにリーク電流分を加えることにより、上記電
流特性700を点線で示す電流特性703に変更するこ
とで電流特性702への近接に対して余裕を増すことが
できる。換言すれば、電流特性700にリーク電流値分
を上乗せするように上記Irefを補正することができ
る。
With this configuration, in this case, for example, in the above α, β, and γ, α = β and γ = 1 should be set, but when the leak current is less than half of the memory ON current, As shown in FIG. 15, when there is no leakage current, for example, the current characteristic 700 of the NMOS transistor 10 is located almost in the middle of the current characteristic 701. 700 is close to the current characteristic 702. However, by adding the leakage current as described above, the current characteristic 700 is changed to the current characteristic 703 indicated by the dotted line, so that the margin for the proximity to the current characteristic 702 can be increased. In other words, Iref can be corrected so that the leakage current value is added to the current characteristic 700.

【0117】したがって例えばNMOSトランジスタ1
0を流れる基準電流を低域値メモリトランジスタのオン
電流値に対応したI2と、高域値メモリトランジスタの
オン電流値に対応したI1との中間より検知精度の高い
方向の値となるように設定することができる。
Therefore, for example, the NMOS transistor 1
The reference current flowing through 0 is a value in a direction in which the detection accuracy is higher than an intermediate value between I 2 corresponding to the ON current value of the low-value memory transistor and I 1 corresponding to the ON current value of the high-value memory transistor. Can be set to

【0118】尚、図12に示すダミー半導体メモリアレ
イでは、リーク電流をそのまま加えるように構成した
が、図13に示すように、リーク電流をも下げるように
域値の高いメモリトランジスタを並列に接続するように
構成しても良い。このように構成しても図12に示す構
成の場合と同様の効果を得ることができる。尚、この場
合には、リーク電流は、メモリトランジスタのオン電流
の半分以下でなくても良い。
Although the dummy semiconductor memory array shown in FIG. 12 is configured to apply the leak current as it is, as shown in FIG. 13, memory transistors having a high threshold value are connected in parallel so as to reduce the leak current. May be configured. Even with this configuration, the same effect as in the case of the configuration shown in FIG. 12 can be obtained. In this case, the leak current does not have to be less than half of the ON current of the memory transistor.

【0119】又、図12に示す回路構成は、リーク電流
値がオン電流値の半分以下の場合でなければ採用できな
いが、通常メモリトランジスタにおけるオン電流値は約
250マイクロアンペアであるのに対し、リーク電流値
は約10ないし20マイクロアンペアであるので、十分
に上記条件を満たす。よって、図12等に示すダミー半
導体メモリアレイを設けることは、回路規模が小さくか
つ検知精度の高い検知増幅器として非常に有効である。
Although the circuit configuration shown in FIG. 12 cannot be adopted unless the leak current value is less than half of the on-current value, the on-current value of a normal memory transistor is about 250 microamperes. Since the leak current value is about 10 to 20 microamps, the above condition is sufficiently satisfied. Therefore, providing the dummy semiconductor memory array shown in FIG. 12 and the like is very effective as a detection amplifier having a small circuit scale and high detection accuracy.

【0120】尚、上述した第1ないし第3の実施例にお
いて、メモリトランジスタを含み各トランジスタ等の導
電型は上述したものに限定されるものではなく、各トラ
ンジスタ等においてP型、N型が逆転したものであって
も良い。
In the above-described first to third embodiments, the conductivity type of each transistor and the like including the memory transistor is not limited to the above, and the P-type and the N-type are reversed in each of the transistors and the like. It may be what you did.

【0121】[0121]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、第
1トランジスタと第3トランジスタとをカレントミラー
構造としたことで第1トランジスタのオン抵抗値を低く
設定できることより、検知増幅器入力部の電位を短時間
に制御することが可能となり、メモリトランジスタへの
アクセス時間を高速化することができる。又、本発明に
よれば、ノイズ除去手段を備えることにより、検知増幅
器入力部へノイズが入力しても検知増幅器の出力信号に
影響がでないようにすることができる。
As described in detail above, according to the present invention, since the first transistor and the third transistor have a current mirror structure, the on-resistance value of the first transistor can be set low. Can be controlled in a short time, and the access time to the memory transistor can be shortened. Further, according to the present invention, by providing the noise removing means, even if noise is input to the input section of the detection amplifier, it is possible to prevent the output signal of the detection amplifier from being affected.

【0122】さらに又、ダミー検知増幅部を備え、かつ
第9トランジスタと第10トランジスタとをカレントミ
ラー構造を備えることで、オン抵抗値が低いメモリトラ
ンジスタを選択した場合であっても、検知増幅器出力部
から製造条件により異なるメモリトランジスタ特性によ
っても正常な信号レベルの信号を送出することができ
る。
Further, by providing a dummy detection amplifier and a current mirror structure of the ninth transistor and the tenth transistor, even when a memory transistor having a low on-resistance value is selected, the output of the detection amplifier can be reduced. A signal of a normal signal level can be transmitted from the unit even according to the memory transistor characteristics that vary depending on the manufacturing conditions.

【0123】さらに本発明によれば、第11トランジス
タとカレントミラー構造をなす第13トランジスタの負
荷素子として作用する第14トランジスタに対してカレ
ントミラー構造をなす第16トランジスタと、第15ト
ランジスタとの接続点を当該検知増幅器の出力端とする
回路構成をとることで第15トランジスタは半導体メモ
リ手段のプリチャージ動作に関係しない回路接続となる
ので、第14,第15トランジスタ及び第16トランジ
スタのチャネル長は、これらのトランジスタの定電流特
性がほぼ一定となるように設定することができる。した
がって、第15トランジスタと第16トランジスタとの
電流特性によって定まる当該検知増幅器における電流対
電圧増幅率を向上させることができ、半導体メモリ手段
の出力端電位の検知精度を向上することができる。
Further, according to the present invention, the connection between the sixteenth transistor having a current mirror structure and the fifteenth transistor with respect to the fourteenth transistor acting as a load element of the thirteenth transistor having a current mirror structure with the eleventh transistor is provided. Since the fifteenth transistor has a circuit connection irrelevant to the precharge operation of the semiconductor memory means by adopting a circuit configuration having a point as the output terminal of the detection amplifier, the channel length of the fourteenth, fifteenth and sixteenth transistors is The constant current characteristics of these transistors can be set to be substantially constant. Therefore, it is possible to improve the current-to-voltage amplification factor of the detection amplifier determined by the current characteristics of the fifteenth transistor and the sixteenth transistor, and to improve the detection accuracy of the output terminal potential of the semiconductor memory means.

【0124】さらに、ダミー半導体メモリ手段の出力端
電位の検知動作を行なう請求項4に記載する構成と同一
のダミー側検知増幅器を、請求項4記載の構成を備えた
正規側検知増幅器に接続することで、正規側検知増幅器
の検知動作が不安定となるような場合であってもダミー
側検知増幅器によって正規側検知増幅器の上記正常な動
作をするための補正をすることができる。
Further, the same dummy-side detection amplifier as that described in claim 4 for detecting the output terminal potential of the dummy semiconductor memory means is connected to the normal-side detection amplifier having the structure described in claim 4. Thus, even if the detection operation of the normal-side detection amplifier becomes unstable, the dummy-side detection amplifier can correct the normal-side detection amplifier to perform the normal operation.

【0125】さらに本発明によれば、半導体メモリ手段
の出力側がプリチャージ状態にあることを検知したとき
にはプリチャージ強化用電流供給手段から上記出力側へ
プリチャージ電流を供給することで、半導体メモリ手段
の出力側のプリチャージに要する時間を短縮することが
できるとともに、第13トランジスタ等を流れる電流値
を低く抑えることができ消費電力を低減することができ
る。
Further, according to the present invention, when it is detected that the output side of the semiconductor memory means is in the precharge state, a precharge current is supplied from the precharge enhancing current supply means to the output side, whereby the semiconductor memory means is supplied. , The time required for precharging on the output side can be shortened, the current flowing through the thirteenth transistor and the like can be suppressed low, and power consumption can be reduced.

【0126】さらに、ダミー半導体メモリ手段を備え、
さらにダミー側プリチャージ検出手段、プリチャージ強
化用電流供給手段を負荷したダミー側検知増幅器を、請
求項6記載の構成を備えた正規側検知増幅器に接続する
ことで、正規側検知増幅器の検知動作が製造条件により
メモリトランジスタの特性が異なるような場合であって
もダミー側検知増幅器によって正規側検知増幅器の正常
動作が行えるように補正することができる。
Further, a dummy semiconductor memory means is provided,
7. The detection operation of the normal side detection amplifier by connecting the dummy side detection amplifier loaded with the dummy side precharge detection unit and the precharge enhancement current supply unit to the normal side detection amplifier having the configuration according to claim 6. However, even in the case where the characteristics of the memory transistor differ depending on the manufacturing conditions, the dummy side detection amplifier can correct the normal side detection amplifier so that the normal operation can be performed.

【0127】さらに本発明によれば、ダミー半導体メモ
リ手段を、半導体メモリ手段より選択された検知対象メ
モリトランジスタの流す最大の電流値と最小の電流値と
の間の電流値となる電流を発生する比較電流発生手段と
することで、負荷手段を流れる基準電流を半導体メモリ
手段より選択された検知対象メモリトランジスタの流す
電流値の内、最大電流値に対応した電流値と最小電流値
に対応した電流値との間の電流値となるようにすること
ができ、オン抵抗値の高いメモリトランジスタからリー
ク電流が流れるような場合においても検知増幅器は正常
に検知動作を行うことができる。
Further, according to the present invention, the dummy semiconductor memory means generates a current having a current value between the maximum current value and the minimum current value flowing through the memory transistor to be detected selected by the semiconductor memory means. By using the comparison current generation means, the reference current flowing through the load means is set to the current value corresponding to the maximum current value and the current value corresponding to the minimum current value among the current values flowing through the detection target memory transistor selected by the semiconductor memory means. It can be set to a current value between the values and the detection amplifier can normally perform the detection operation even when a leak current flows from a memory transistor having a high on-resistance value.

【0128】又、比較電流発生手段として低抵抗ダミー
半導体メモリ手段、高抵抗ダミー半導体メモリ手段、分
流手段を有したことより、負荷手段を流れる基準電流が
半導体メモリ手段より選択された検知対象メモリトラン
ジスタの流す電流値の内、最大電流値に対応した電流値
と最小電流値に対応した電流値との間の電流値となるよ
うにすることができ、オン抵抗値の高いメモリトランジ
スタからリーク電流が流れるような場合においても検知
増幅器が正常に動作することができる。
Further, since a low-resistance dummy semiconductor memory means, a high-resistance dummy semiconductor memory means, and a shunting means are provided as the comparison current generating means, the reference current flowing through the load means is selected by the semiconductor memory means. Of the flowing current values, the current value between the current value corresponding to the maximum current value and the current value corresponding to the minimum current value can be set. The sense amplifier can operate normally even in a flowing case.

【0129】又、本発明によれは、検知増幅手段におけ
るカレントミラー構造による電流増幅率が上記ダミー検
知増幅手段のカレントミラー構造による電流増幅率に比
し大であるようにすることで、負荷手段を流れる基準電
流が半導体メモリ手段より選択された検知対象メモリト
ランジスタの流す電流値の内、最大電流値に対応した電
流値と最小電流値に対応した電流値との間の電流値とな
るようにすることができ、オン抵抗値の高いメモリトラ
ンジスタからリーク電流が流れるような場合においても
検知増幅器が正常に動作することができる。
According to the present invention, the current amplification factor by the current mirror structure in the detection and amplification means is set to be larger than the current amplification factor by the current mirror structure of the dummy detection and amplification means, so that the load means is improved. The reference current flowing through the memory transistor becomes a current value between the current value corresponding to the maximum current value and the current value corresponding to the minimum current value among the current values flowing through the memory transistor to be detected selected by the semiconductor memory means. Therefore, even when a leak current flows from a memory transistor having a high on-resistance value, the sense amplifier can operate normally.

【0130】又、リーク電流が存在することに起因して
例えば第9トランジスタのゲートに現れる飽和電流特性
は高い域値を有するダミー半導体メモリの電流特性に近
接してしまうが、比較電流発生手段として段数を増加し
た低又は高のオン抵抗値を有するダミー半導体メモリト
ランジスタを備えることにより、基準電流をリーク電流
に対応した分上げ、低い域値を有する半導体メモリの電
流と高い域値を有する半導体メモリの電流特性とのほぼ
中間位置とすることができる。換言すれば、上記飽和電
流特性にリーク電流値分を上乗せするように上記飽和電
流特性を補正することができる。
Further, the saturation current characteristic that appears at the gate of the ninth transistor, for example, is close to the current characteristic of the dummy semiconductor memory having a high threshold value due to the presence of the leak current. By providing a dummy semiconductor memory transistor having a low or high on-resistance value with an increased number of stages, a reference current is increased by an amount corresponding to a leak current, and a current of a semiconductor memory having a low threshold value and a semiconductor memory having a high threshold value Can be set at a substantially intermediate position with respect to the current characteristic of In other words, the saturation current characteristic can be corrected so that the leakage current value is added to the saturation current characteristic.

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

【図1】 本発明の検知増幅器における第1の実施例の
構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment in a sense amplifier of the present invention.

【図2】 本発明の検知増幅器における第2の実施例の
構成の一部を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a part of a configuration of a second embodiment in the sense amplifier of the present invention.

【図3】 本発明の検知増幅器における第2の実施例の
構成の一部を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a part of the configuration of a second embodiment in the sense amplifier of the present invention.

【図4】 本発明の検知増幅器における第2の実施例の
構成の一部を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a part of the configuration of a second embodiment in the sense amplifier of the present invention.

【図5】 図2に示すNMOSトランジスタ102とP
MOSトランジスタ104とにおける特性を示すグラフ
である。
FIG. 5 shows the NMOS transistor 102 and P shown in FIG.
4 is a graph showing characteristics of the MOS transistor 104.

【図6】 検知増幅器出力部におけるPMOSトランジ
スタとNMOSトランジスタとの電流特性を示すグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing current characteristics of a PMOS transistor and an NMOS transistor in a detection amplifier output unit.

【図7】 図2に示すPMOSトランジスタ9とNMO
Sダイオード101とにおける電流特性を示すグラフで
ある。
FIG. 7 shows a PMOS transistor 9 and an NMO shown in FIG.
5 is a graph showing current characteristics of an S diode 101.

【図8】 本発明の検知増幅器における第1の実施例の
構成を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment in the sense amplifier of the present invention.

【図9】 図8に示す比較電流発生手段の一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a comparison current generating unit illustrated in FIG. 8;

【図10】 図9に示す域値の低いメモリトランジスタ
のダミーメモリアレイの一例を示す回路図である。
10 is a circuit diagram showing an example of a dummy memory array of memory transistors having low threshold values shown in FIG. 9;

【図11】 図9に示す域値の低いメモリトランジスタ
のダミーメモリアレイの一例を示す回路図である。
11 is a circuit diagram showing an example of a dummy memory array of memory transistors having low threshold values shown in FIG. 9;

【図12】 図8に示す比較電流発生手段の他の例を示
すダミーメモリアレイの一例を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing one example of a dummy memory array showing another example of the comparison current generating means shown in FIG. 8;

【図13】 図8に示す比較電流発生手段の他の例を示
すダミーメモリアレイの他の例を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing another example of the dummy memory array showing another example of the comparison current generating means shown in FIG. 8;

【図14】 低域値及び高域値のメモリトランジスタを
選択したときの電流特性と、NMOS10を流れる基準
電流の特性とを示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing current characteristics when memory transistors having low and high band values are selected and characteristics of a reference current flowing through the NMOS 10;

【図15】 低域値及び高域値のメモリトランジスタを
選択したときの電流特性と、NMOS10を流れる基準
電流の特性とを示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing current characteristics when memory transistors having low and high band values are selected and characteristics of a reference current flowing through the NMOS 10;

【図16】 メモリ回路部を備える集積回路の概念を示
す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a concept of an integrated circuit including a memory circuit unit.

【図17】 メモリ回路部よりデータを読み出すための
構成部分を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing components for reading data from a memory circuit unit.

【図18】 従来の検知増幅器の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 18 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional sense amplifier.

【図19】 図17等に示される選択部の構成例を示す
回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a selection unit illustrated in FIG. 17 and the like;

【図20】 図17等に示されるメモリアレイ部の構成
例を示す回路図である。
20 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a memory array unit illustrated in FIG. 17 and the like;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…正電源、3…PMOSダイオード、4…NMOSト
ランジスタ、5及び6…インバータ、7…NMOSトラ
ンジスタ、8…正電源、9…PMOSトランジスタ、1
0…NMOSトランジスタ、11…インバータ、12…
ダミー検知増幅部、13…ダミーメモリアレイ部、14
…ダミー選択部、23…NMOSトランジスタ、51…
メモリアレイ部、52…選択部、101…NMOSダイ
オード、102…NMOSトランジスタ、104…PM
OSトランジスタ、200…プリチャージ強化用電流供
給回路、250…基準電圧値送出回路、300…プリチ
ャージ検出回路、350…ダミーメモリアレイ、400
…ダミー側プリチャージ強化用電流供給回路、450…
ダミー側プリチャージ検出回路、650…比較電流発生
装置、653…最大電流を流すダミー半導体メモリ、6
56…最小電流を流すダミー半導体メモリ、661…分
流回路、665ないし671…域値の低いメモリトラン
ジスタ。
2 Positive power supply, 3 PMOS transistor, 4 NMOS transistor, 5 and 6 inverter, 7 NMOS transistor, 8 positive power supply, 9 PMOS transistor, 1
0 ... NMOS transistor, 11 ... Inverter, 12 ...
Dummy detection amplification section, 13 ... Dummy memory array section, 14
... Dummy selection section, 23 ... NMOS transistor, 51 ...
Memory array section, 52 selection section, 101 NMOS diode, 102 NMOS transistor, 104 PM
OS transistor, 200: current supply circuit for enhancing precharge, 250: reference voltage sending circuit, 300: precharge detection circuit, 350: dummy memory array, 400
... Current supply circuit for enhancing precharge on the dummy side, 450 ...
Dummy-side precharge detection circuit, 650... Comparison current generator, 653.
56 ... Dummy semiconductor memory for flowing minimum current, 661 ... Shunt circuit, 665 to 671 ... Memory transistor with low threshold value.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 16/00 - 16/34 G11C 17/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11C 16/00-16/34 G11C 17/18

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第5正電源(100)と半導体メモリ手段
(600)との間で上記第5正電源に直列接続され、低い
オン抵抗値を有する第11トランジスタ(3)と、 上記第11トランジスタと上記半導体メモリ手段(60
0)との間で上記第11トランジスタに直列接続され、
第5反転素子(5)を有する負帰還回路が接続される第1
2トランジスタ(4)と、 第5正電源と接地との間で上記第5正電源に直列接続さ
れ、上記第11トランジスタとカレントミラー構造をな
す第13トランジスタ(9)と、 上記第13トランジスタと接地との間に接続される第1
4トランジスタ(101)と、 第6正電源(103)と検知増幅器出力部との間で上記
第6正電源に直列接続される第15トランジスタ(10
4)と、 上記検知増幅器出力部と接地との間に接続され、上記第
14トランジスタとカレントミラー構造をなす第16ト
ランジスタ(102)と、 第7正電源(355)とダミー半導体メモリ手段(601)
との間で上記第7正電源に直列接続され、低いオン抵抗
値を有する第17トランジスタ(352)と、 上記第17トランジスタと上記ダミー半導体メモリ手段
(601)との間で上記第17トランジスタに直列接続さ
れ、第6反転素子(354)を有する負帰還回路が接続
される第18トランジスタ(353)と、 第7正電源と接地との間で上記第7正電源に直列接続さ
れ、上記第17トランジスタとカレントミラー構造をな
す第19トランジスタ(356)と、 上記第19トランジスタと接地との間に接続される第2
0トランジスタ(357)と、 第8正電源(360)と検知増幅器出力部との間で上記
第8正電源に直列接続され、上記第15トランジスタと
カレントミラー構造をなす第21トランジスタ(35
9)と、 上記検知増幅器出力部と接地との間に接続され、上記第
20トランジスタとカレントミラー構造をなす第22ト
ランジスタ(358)と、 上記半導体メモリ手段を構成するメモリトランジスタと
同一構造でありオン状態にある一つのダミーメモリトラ
ンジスタが接続され、該ダミーメモリトランジスタが流
し得る電流値の所定倍の基準電流値を検出するための基
準電圧値送出手段(250)と、 上記第11トランジスタ及び上記第13トランジスタの
ゲート並びに上記基準電圧値送出手段の出力側が接続さ
れ、上記第11トランジスタを流れる電流値と上記基準
電流値とを比較することで、上記第11トランジスタを
流れる電流値が上記基準電流値以上となる、上記半導体
メモリ手段におけるプリチャージ状態を検出するプリチ
ャージ検出手段(300)と、 上記プリチャージ検出手段の出力側が接続され、上記プ
リチャージ検出手段にて上記半導体メモリ手段がプリチ
ャージ状態にあることを検出したとき、上記第11トラ
ンジスタと上記半導体メモリ手段との間に上記第11ト
ランジスタを流れる電流に加えて電流を流し込むプリチ
ャージ強化用電流供給手段(200)と、 を備えたことを特徴とする検知増幅器。
1. A fifth positive power supply (100) and semiconductor memory means
(600) in series with the fifth positive power supply, and an eleventh transistor (3) having a low on-resistance value; and the eleventh transistor and the semiconductor memory means (60).
0) is connected in series with the eleventh transistor,
A first to which a negative feedback circuit having a fifth inverting element (5) is connected;
A second transistor (4), a thirteenth transistor (9) connected in series with the fifth positive power supply between the fifth positive power supply and the ground, and forming a current mirror structure with the eleventh transistor; First connected to ground
Fourth transistor (101), and a fifteenth transistor (10) connected in series to the sixth positive power supply between the sixth positive power supply (103) and the sense amplifier output unit.
4), a sixteenth transistor (102) connected between the output of the sense amplifier and ground and forming a current mirror structure with the fourteenth transistor, a seventh positive power supply (355), and a dummy semiconductor memory means (601). )
A seventeenth transistor (352) connected in series to the seventh positive power supply and having a low on-resistance value; and the seventeenth transistor and the dummy semiconductor memory means.
(601), an eighteenth transistor (353) connected in series to the seventeenth transistor and having a negative feedback circuit having a sixth inverting element (354) connected between the seventh positive power supply and ground. A nineteenth transistor (356) connected in series to the seventh positive power supply and forming a current mirror structure with the seventeenth transistor; and a second transistor connected between the nineteenth transistor and ground.
0th transistor (357), a 21st transistor (35) connected in series with the eighth positive power supply between the eighth positive power supply (360) and the sense amplifier output section, and forming a current mirror structure with the 15th transistor.
9), a 22nd transistor (358) connected between the output of the sense amplifier and ground and forming a current mirror structure with the 20th transistor, and a memory transistor constituting the semiconductor memory means. A reference voltage value sending means (250) for detecting a reference current value that is a predetermined multiple of a current value that can be passed by the dummy memory transistor, and connected to the one dummy memory transistor in the on state; The gate of the thirteenth transistor and the output side of the reference voltage value sending means are connected, and the current value flowing through the eleventh transistor is compared with the reference current value so that the current value flowing through the eleventh transistor becomes the reference current value. A precharge detecting a precharge state in the semiconductor memory means that is equal to or greater than a value; The eleventh transistor and the semiconductor memory are connected when the precharge detection means detects that the semiconductor memory means is in a precharge state. And a current supply means (200) for enhancing a precharge for flowing a current in addition to the current flowing through the eleventh transistor between the first and second transistors.
【請求項2】 上記第17トランジスタ及び上記第19
トランジスタのゲート並びに上記基準電圧値送出手段の
出力側が接続され、上記第17トランジスタ及び上記第
19トランジスタを流れる電流値と上記基準電流値とを
比較することで、上記第17トランジスタ及び上記第1
9トランジスタを流れる電流値が上記基準電流値以上と
なる、上記ダミー半導体メモリ手段におけるプリチャー
ジ状態を検出する第2プリチャージ検出手段(450)
と、 上記第2プリチャージ検出手段の出力側が接続され、上
記第2プリチャージ検出手段にて上記ダミー半導体メモ
リ手段がプリチャージ状態にあることを検出したとき、
上記第17トランジスタと上記ダミー半導体メモリ手段
との間に上記第17トランジスタを流れる電流に加えて
電流を流し込む第2プリチャージ強化用電流供給手段
(400)と、 をさらに備えた請求項1記載の検知増幅器。
2. The seventeenth transistor and the nineteenth transistor
The gate of the transistor and the output side of the reference voltage value sending means are connected, and the value of the current flowing through the seventeenth transistor and the nineteenth transistor is compared with the reference current value, whereby the seventeenth transistor and the first
A second precharge detecting means for detecting a precharge state in said dummy semiconductor memory means, wherein a current value flowing through said nine transistors is equal to or greater than said reference current value;
When the output side of the second precharge detecting means is connected and the second precharge detecting means detects that the dummy semiconductor memory means is in a precharge state,
The second precharge enhancing current supply means (400) for flowing a current between the seventeenth transistor and the dummy semiconductor memory means in addition to the current flowing through the seventeenth transistor, further comprising: Sense amplifier.
【請求項3】 半導体メモリ手段(600)の出力側に
入力側が接続され、上記半導体メモリ手段内の検知対象
メモリトランジスタが送出する電流値の検出動作を行
う、カレントミラー構造を有する検知増幅手段(66
2)と、 上記半導体メモリ手段を模擬したダミー半導体メモリ手
段の出力側に入力側が接続され、上記ダミー半導体メモ
リ手段内のダミーメモリトランジスタが送出する電流値
の検出動作を行う、カレントミラー構造を有するダミー
検知増幅手段(663)と、 上記検知増幅手段の出力側に接続される検知出力手段
(11)の入力側に接続される負荷端子と、上記ダミー
検知増幅手段の出力端が接続されるコントロール電流入
力端子とを有し、上記検知増幅手段の出力側における電
流値との関係で上記検知出力手段より送出される電流値
を決定するための基準電流を流す負荷手段(664)
と、 を備えた検知増幅器であって、 上記ダミー半導体メモリ手段は、 低いオン抵抗値を有するダミー半導体メモリアレイを有
し、上記ダミー検知増幅手段の入力側に接続される低抵
抗ダミー半導体メモリ手段(653)と、 高いオン抵抗値を有するダミー半導体メモリアレイを有
し、上記低抵抗ダミー半導体メモリ手段の出力側と並列
に上記ダミー検知増幅手段の入力側に接続される高抵抗
ダミー半導体メモリ手段(656)と、 上記ダミー検知増幅手段の等価抵抗値と同一の等価抵抗
値を有し、上記高抵抗及び低抵抗ダミー半導体メモリ手
段の並列接続された出力側に入力側が接続され、かつ上
記高抵抗ダミー半導体メモリ手段から流れるリーク電流
を考慮した電流を発生する分流手段(661)と、 を有する比較電流発生手段(650)である、 ことを特徴とする検知増幅器。
3. A detecting and amplifying means having a current mirror structure, wherein an input side is connected to an output side of the semiconductor memory means (600), and the detecting and amplifying means having a current mirror structure performs an operation of detecting a current value transmitted by a memory transistor to be detected in the semiconductor memory means. 66
2) having a current mirror structure in which the input side is connected to the output side of the dummy semiconductor memory means simulating the semiconductor memory means and performs an operation of detecting a current value transmitted by the dummy memory transistor in the dummy semiconductor memory means. A control for connecting the dummy detection amplification means (663), the load terminal connected to the input side of the detection output means (11) connected to the output side of the detection amplification means, and the output terminal of the dummy detection amplification means; A load means having a current input terminal and flowing a reference current for determining a current value sent from the detection output means in relation to a current value at the output side of the detection amplification means (664)
And a dummy semiconductor memory means, comprising: a dummy semiconductor memory means having a low on-resistance value; and a low-resistance dummy semiconductor memory means connected to an input side of the dummy detection and amplification means. (653) a high-resistance dummy semiconductor memory means having a dummy semiconductor memory array having a high on-resistance value and connected to the input side of the dummy detection amplifier means in parallel with the output side of the low-resistance dummy semiconductor memory means (656), the input side is connected to the parallel-connected output side of the high-resistance and low-resistance dummy semiconductor memory means, and the input side is connected to the high-resistance and low-resistance dummy semiconductor memory means. A shunting means (661) for generating a current in consideration of a leak current flowing from the resistance dummy semiconductor memory means; ) And is, that sense amplifier according to claim.
【請求項4】 上記分流手段が発生する上記電流は、上
記半導体メモリ手段より選択された検知対象メモリトラ
ンジスタの流す電流値の内、最大の電流値と最小の電流
値との間の電流値となる電流である、請求項3記載の検
知増幅器。
4. The current generated by the current dividing means is a current value between a maximum current value and a minimum current value among current values flowing through a memory transistor to be detected selected by the semiconductor memory means. The sense amplifier according to claim 3, wherein the current is:
【請求項5】 上記比較電流発生手段は、 上記半導体メモリ手段に含まれる半導体メモリアレイの
接地へ至る電流経路におけるメモリトランジスタの直列
接続段数の倍の直列接続段数にて接地へ至る電流経路を
形成する、低いオン抵抗値を有する半導体メモリトラン
ジスタを備えた、請求項3又は4記載の検知増幅器。
5. The comparison current generating means forms a current path to ground with a number of series connection stages twice as large as the number of series connection of memory transistors in a current path to ground of a semiconductor memory array included in the semiconductor memory means. The sense amplifier according to claim 3, further comprising a semiconductor memory transistor having a low on-resistance value.
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