JP3475088B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP3475088B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置に
関し、更に言えば、ダイナミックRAM(以下、DRA
Mと称す。)等のデータ入力部に使用されるデータ入力
バッファやアドレス入力バッファ等の入力バッファ回路
の改良技術に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の半導体記憶装置について図
面を参照しながら説明する。
【0003】図2は従来の半導体記憶装置、特にDRA
M等のデータ入力部に使用されるデータ入力バッファや
アドレス入力バッファ等の入力バッファ回路の回路構成
を示している。
【0004】図2において、1は一対のCMOSインバ
ータ(Pチャネル型MOSトランジスタM1とNチャネ
ル型MOSトランジスタM2及びPチャネル型MOSト
ランジスタM3とNチャネル型MOSトランジスタM
4)から成る差動増幅器である。
【0005】2は前記差動増幅器1両端のノードN1,
N2と電源電圧に接続されるプリチャージ手段で、プリ
チャージ信号S1がそれぞれゲート入力され、各ソース
が電源電圧に接続され、各ドレインが前記ノードN1,
N2に接続されるPチャネル型MOSトランジスタM
5,M6とで構成されている。
【0006】3は外部データDin及び内部参照電位V
refが入力される入力手段で、前記外部データDin
及び内部参照電位Vrefがそれぞれゲート入力され、
各ソースが接地され、各ドレインが後述する差動増幅初
期値伝達手段4に接続されたNチャネル型MOSトラン
ジスタM7,M8とで構成されている。
【0007】4は差動増幅初期値伝達手段で、前記差動
増幅器1の両端(前記ノードN1,N2)に各ドレイン
が接続され、その各ソースが後述する差動増幅外部入力
分離手段6に接続され、かつ差動増幅開始信号S2がそ
れぞれゲート入力される各ゲート同士が接続された差動
増幅初期値伝達用の第1のNチャネル型MOSトランジ
スタM9及び第2のNチャネル型MOSトランジスタM
10とで構成されている。
【0008】5は差動増幅開始手段で、前記差動増幅器
1の端部(ノードN3)にそのドレインが接続され、前
記差動増幅開始信号S2がゲート入力される差動増幅開
始用の第3のNチャネル型MOSトランジスタM13か
ら構成されている。そして、前記差動増幅開始信号S2
(“H”レベル)がそれぞれゲート入力されて前記第
1,第2及び第3のNチャネル型MOSトランジスタM
9,M10,M13がオンされ、前記入力手段3と差動
増幅器1とが電気的に接続される。
【0009】6は差動増幅外部入力分離手段で、前記差
動増幅初期値伝達手段4の第1のNチャネル型MOSト
ランジスタM9及び第2のNチャネル型MOSトランジ
スタM10の各ソースがその各ドレインに接続され、か
つその各ソースが前記入力手段3のNチャネル型MOS
トランジスタM7,M8の各ドレインに接続され、かつ
前記差動増幅開始信号S2がゲート入力される第3のN
チャネル型MOSトランジスタM13のドレインが差動
増幅外部入力分離用の第4のNチャネル型MOSトラン
ジスタM11及び第5のNチャネル型MOSトランジス
タM12の各ゲートに共通接続され、更には差動増幅器
1端部(ノードN3)に接続されている。そして、前記
差動増幅開始信号S2(“H”レベル)がゲート入力さ
れた前記第3のNチャネル型MOSトランジスタM13
がオンされることで、それまでオンされていた前記第4
及び第5のNチャネル型MOSトランジスタM11,M
12がオフされて、前記入力手段3と差動増幅器1とが
電気的に分離される。即ち、前記第3のNチャネル型M
OSトランジスタM13の駆動能力に応じて外部データ
Din及び内部参照電位Vrefを取り込む有効データ
取り込み期間が設定されている。
【0010】そして、前記差動増幅初期値伝達手段4と
前記差動増幅開始手段5と前記差動増幅外部入力分離手
段6とで、差動増幅駆動手段7を構成している。
【0011】8,9は不図示の後続回路に接続されるイ
ンバータである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た入力バッファ回路において、外部データが“L”レベ
ルのときに、回路構成上、前記差動増幅駆動手段7を構
成する第1のNチャネル型MOSトランジスタM9及び
第4のNチャネル型MOSトランジスタM11が接続さ
れた部位A1,A2は不安定なフローティング状態とな
り、従って、外部データDin用のNチャネル型MOS
トランジスタM7のゲートからのノイズを受け易くな
り、ゲート−ドレイン間のカップリング容量等により前
記部位A1,A2に対応した内部電位参照用の部位B
1,B2に対し、負電位になるケースがある。
【0013】このように“L”レベルが入力された際に
は、前記部位A1,A2は“H”レベルである必要があ
り、負電位のままでは、実際に入力されたデータと逆の
データであると前記差動増幅器1が誤認識してしまうこ
とになる。
【0014】特に、このような不具合は、5Vの電源電
圧Vccを使用するものよりも3.3Vのような低電源
電圧Vccを使用するものにおいて発生し易く、更に言
えば、“H”レベルから“L”レベルへの急峻な波形を
入力した際にも発生し易い傾向にある。これは、低電源
電圧使用時には、部位B1,B2の電位よりも負電位と
なった部位A1,A2の電位が、部位B1,B2の電位
よりも高くなるまでに、より時間がかかるため、部位A
1,A2の電位が十分に回復しないうちに差動増幅が開
始されてしまうためである。
【0015】従って、本発明では差動増幅器による誤認
識を抑制する半導体記憶装置を提供することを目的とす
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は外部デ
ータDin及び内部参照電位Vrefがそれぞれ入力さ
れる入力手段3と、該入力手段3に接続され、差動増幅
開始信号S2の制御を受ける差動増幅駆動手段7と、該
差動増幅駆動手段7に接続された差動増幅器1と、前記
差動増幅駆動手段7と電源電圧との間に接続されてプリ
チャージ信号S1の制御を受けるプリチャージ手段2と
を具備した半導体記憶装置において、前記差動増幅器1
端部のノードN1,N2と差動増幅駆動手段7との間に
容量C1,C2を接続したことを特徴とするものであ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体記憶装置に
係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、従来構成と同構成には同符号を付して説明を省略す
る。ここで、本発明の特徴は、図1に示すように差動増
幅器1端部のノードN1,N2と、該ノードN1,N2
に接続される差動増幅駆動手段7の第1及び第2のNチ
ャネル型MOSトランジスタM9,M10の各ドレイン
との間に容量C1,C2をそれぞれ接続することで、従
来と同様にフローティング状態の部位A1,A2がノイ
ズを受けて部位B1,B2に対して負電位になったとし
ても、前記容量C1,C2の働きによって差動増幅器1
の差動増幅が緩慢となり、部位A1,A2の負電位をチ
ャージする時間を稼ぎ、実際に入力された外部データD
in(“L”レベル)と逆のデータとして誤認識するこ
とを抑制するものである。また、容量C1,C2に電荷
をチャージしておくことで、前記部位A1,A2をチャ
ージするための電荷としても利用するものである。
【0018】尚、他の構成は、従来の半導体記憶装置の
構成と同様であり、重複を避けるために説明を省略す
る。
【0019】以下、本発明の半導体記憶装置の動作につ
いて説明する。
【0020】先ず、プリチャージ信号S1(“L”レベ
ル)がゲート入力されることで、前記プリチャージ手段
2のPチャネル型MOSトランジスタM5,M6がオン
され、ノードN1,N2がプリチャージされている。
【0021】また、差動増幅開始信号S2(“L”レベ
ル)がゲート入力されることで、前記差動増幅駆動手段
7の第1,第2及び第3のNチャネル型MOSトランジ
スタM9,M10,M13はオフされている。そして、
前記第3のNチャネル型MOSトランジスタM13はオ
フされている間、前記第4及び第5のNチャネル型MO
SトランジスタM11,M12はオンされている。
【0022】そして、差動増幅開始信号S2(“H”レ
ベル)がゲート入力されることで、前記差動増幅駆動手
段7の第1,第2及び第3のNチャネル型MOSトラン
ジスタM9,M10,M13がオンされることになる。
従って、外部データ入力用のNチャネル型MOSトラン
ジスタM7に入力されている外部データDinと内部参
照電位入力用のNチャネル型MOSトランジスタM8に
入力されている内部参照電位Vrefとが各Nチャネル
型MOSトランジスタM9,M10,M11,M12を
通ってノードN1,N2を介して差動増幅器1に入力さ
れ、ここで差動増幅されて認識される。
【0023】ここで、従来と同様に前記部位A1,A2
は不安定なフローティング状態であり、ノイズ等の影響
により部位A1,A2が部位B1,B2に対して負電位
になったとしても、本発明では前記容量C1,C2の働
きによって差動増幅器1の差動増幅が緩慢となり、部位
A1,A2の負電位をチャージする時間を稼ぐことがで
き、実際に入力された外部データDinと逆のデータと
して誤認識してしまうことが抑制される。また、容量C
1,C2に電荷をチャージしておくことで、部位A1,
A2をチャージするための電荷としても利用できるた
め、チャージ時間の短縮が図れる。
【0024】従って、例えば入力ハイ電位(VIH)が
2.0V以上で、入力ロー電位(VIL)が0.8V以
下である広い領域を電源動作範囲として有する入力バッ
ファ回路を実現できる。
【0025】以下、前述したように前記第3のNチャネ
ル型MOSトランジスタM13がオンされたことで、あ
る期間経過後に前記第4のNチャネル型MOSトランジ
スタM11及び第5のNチャネル型MOSトランジスタ
M12がオフされて、ある期間経過(有効データ取り込
み期間)後に前記差動増幅器1と前記入力手段3とが電
気的に分離される。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、部位A1,A2が負電
位になったとしても、容量C1,C2の働きによって差
動増幅器の差動増幅が緩慢となり、その間に部位A1,
A2の負電位をチャージする時間を稼ぐことができる。
従って、実際に入力された外部データと逆のデータとし
て誤認識してしまうことを抑制することができる。ま
た、容量C1,C2に電荷をチャージしておくことで、
部位A1,A2をチャージするための電荷として利用で
き、チャージ時間の短縮が図れる。
【0027】従って、電源動作範囲の広い入力バッファ
回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の半導体記憶装置を示す構
成回路図である。
【図2】従来の半導体記憶装置を示す構成回路図であ
る。
【符号の説明】
1…差動増幅器 2…プリチャージ手段 3…入力手段 4…差動増幅初期値伝達手段 5…差動増幅開始手段 6…差動増幅外部入力分離手段 7…差動増幅駆動手段 C1,C2…容量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/408 - 11/4093 G11C 11/418 - 11/419 H03K 19/0185

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部データがゲート入力される外部デー
    タ入力用MOSトランジスタ及び内部参照電位がゲート
    入力される内部参照電位入力用MOSトランジスタとか
    ら成る入力手段と、 前記入力手段に入力された外部データ及び内部参照電位
    に基づき差動増幅を行う差動増幅器と、 前記差動増幅器両端のノードと前記入力手段との間に介
    在され、差動増幅開始信号の制御を受けて前記差動増幅
    器と前記入力手段とを電気的に接続する差動増幅初期値
    伝達用MOSトランジスタとから成る差動増幅初期値伝
    達手段と、 前記差動増幅器端にそのドレインが接続され、差動増幅
    開始信号がゲート入力される差動増幅開始用MOSトラ
    ンジスタから成る差動増幅開始手段と、 前記ノードと電源電圧との間に接続され、プリチャージ
    信号の制御を受けるプリチャージ用MOSトランジスタ
    から成るプリチャージ手段と、 前記ノードと差動増幅初期値伝達手段との間の接続点と
    接地との間に接続された容量とを具備したことを特徴と
    する半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 外部データがゲート入力される外部デー
    タ入力用MOSトランジスタ及び内部参照電位がゲート
    入力される内部参照電位入力用MOSトランジスタとか
    ら成る入力手段と、 前記入力手段に入力された外部データ及び内部参照電位
    に基づき差動増幅を行う差動増幅器と、 前記差動増幅器両端のノードと前記入力手段との間に介
    在され、差動増幅開始信号も制御を受けて前記差動増幅
    器と前記入力手段とを電気的に接続する差動増幅初期値
    伝達用MOSトランジスタとから成る差動増幅初期値伝
    達手段と、 前記差動増幅器端にそのドレインが接続され、差動増幅
    開始信号がゲート入力される差動増幅開始用MOSトラ
    ンジスタから成る差動増幅開始手段と、 ある期間経過後に前記差動増幅器と前記入力手段とを電
    気的に分離する差動増幅外部入力分離用MOSトランジ
    スタから成る差動増幅外部入力分離手段と、 前記ノードと電源電圧との間に接続され、プリチャージ
    信号の制御を受けるプリチャージ用MOSトランジスタ
    から成るプリチャージ手段と、 前記ノードと前記差動増幅初期値伝達手段,前記差動増
    幅開始手段及び前記差動増幅外部入力分離手段とから成
    る差動増幅駆動手段との間の接続点と接地との間に接続
    された容量とを具備したことを特徴とする半導体記憶装
    置。
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