JPH01158692A - Static type semiconductor memory - Google Patents

Static type semiconductor memory

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JPH01158692A
JPH01158692A JP63210767A JP21076788A JPH01158692A JP H01158692 A JPH01158692 A JP H01158692A JP 63210767 A JP63210767 A JP 63210767A JP 21076788 A JP21076788 A JP 21076788A JP H01158692 A JPH01158692 A JP H01158692A
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output
level
signal
data bus
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Shoji Hanamura
花村 昭次
Masaaki Kubodera
久保寺 正明
Katsuro Sasaki
佐々木 勝朗
Takao Ono
隆夫 大野
Kiyotsugu Ueda
植田 清嗣
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To execute an inverse information reading at high speed by equalizing for reducing the level difference of the respective complementary inputs of respective amplifying means. CONSTITUTION:In the initial time of a selective access operation, the complementary signals of a first complementary data bus line pair 5, the output of an initial step sense amplifier 7, the output of a post step sense amplifier 8, a second complementary data bus line pair 5' and the output of a main amplifier 11 are set to an intermediate level between a high level and a low level. When the complementary output signal of the amplifier 11 is simultaneously set to the intermediate level, the output terminal 18 of an output buffer circuit 12 is brought into a high impedance state. During the intermediate period of the selective access operation, the amplifiers 7, 8, 11 are controlled to a high amplified gain state. Accordingly, the complementary signals of the amplifiers 7, 8, 11 and the line pair 5' are changed at high speed to obtain the output signal of the high level or the low level in the terminal 18. During the end period of the selective access operation, when an output enable control signal OE goes to the high level, the level of the intermediate period is maintained and when the signal OE goes to the low level, the high impedance state is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスタティック型半導体メモリに係り。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a static semiconductor memory.

特に高速動作および低消費電力に好適なセンス回路技術
に関する。
In particular, the present invention relates to sense circuit technology suitable for high-speed operation and low power consumption.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、スタティック型半導体メモリのセンス回路につい
ては、アイ・ニス・ニス・シー・シー86、ダイジェス
ト オブ テクニカル ペーパーズ(1986年)第2
08頁から第209頁(ISSCC86,Digest
 of Technical Papers (198
6) 。
Conventionally, regarding the sense circuit of static semiconductor memory, I. Nis. C.C. 86, Digest of Technical Papers (1986) No. 2
Pages 08 to 209 (ISSCC86, Digest
of Technical Papers (198
6).

pp208−209) 、および、アイ−イー−イー・
イー、ジャーナル オブ ソリツドステートサーキツツ
、ニス シー21 、  (1986年)第692頁か
ら第703頁(IEEE、Joural of 5ol
id 5tateCircuits、 S C−21(
1986年Lpp692−703)において論じられて
いる。
pp208-209), and I-E-E.
E., Journal of Solid State Circuits, Nisshi 21, (1986) pp. 692-703 (IEEE, Journal of 5ol
id 5tate Circuits, SC-21 (
1986 Lpp 692-703).

一方、本願発明者はスタテック型半導体メモリの開発目
標を1メガビット以上の大きな記憶容量、40ナノセカ
ンド以下のアクセス時間という高速動作、0.5  ワ
ット以下の動作時消費電力とaう低消費電力化に設定し
た。
On the other hand, the inventor of this application has set the development goals for static semiconductor memory as large storage capacity of 1 megabit or more, high-speed operation with access time of 40 nanoseconds or less, and low power consumption of 0.5 watt or less during operation. It was set to

しかしながら、上記の開発目標の達成には出願前に公知
の上記従来技術は高速動作および低消費電力の観点から
十分な工夫が加えられていなかった。
However, in order to achieve the above-mentioned development goal, the above-mentioned conventional technology known before the application was not sufficiently improved from the viewpoint of high-speed operation and low power consumption.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

第3図は本発明者によって出願前に検討されたスタティ
ック型メモリを示している。同図で1はメモリセル、2
はワード線、3は所定のビット線対(群)4を選択的に
第1のデータバス線対(群)5に接続するためのカラム
スイッチ、7は初段センスアンプ、8は後段センスアン
プ、5′は8の出力対(群)をメインアンプ11に伝送
するための第2のデータバス線対(群)、12は出力バ
ッファ、18は信号出力端子、20は12に内蔵された
データラッチ回路、10はイコライズ回路を表わす。
FIG. 3 shows a static type memory studied by the present inventor before filing the application. In the figure, 1 is a memory cell, 2
3 is a word line, 3 is a column switch for selectively connecting a predetermined bit line pair (group) 4 to a first data bus line pair (group) 5, 7 is a first-stage sense amplifier, 8 is a second-stage sense amplifier, 5' is a second data bus line pair (group) for transmitting the 8 output pairs (group) to the main amplifier 11, 12 is an output buffer, 18 is a signal output terminal, and 20 is a data latch built into 12. The circuit 10 represents an equalization circuit.

第3図のメモリにおいては、センスアンプ7゜8(群)
出力が直接筒2のデータバス線対5′(群)に接続され
ているため、センスアンプ動作時間を動作サイクル初期
時のみとし増幅された信号を出力バッファ回路12内で
ラッチ回路20によりラッチする必要がある。この場合
、アンプ7゜8.11のオフセット等に起因する誤情報
のラッチを避けるためラッチには十分な時間余裕が必要
となり高速動作に好適でないという問題があった。
In the memory shown in Figure 3, the sense amplifiers are 7°8 (groups).
Since the output is directly connected to the data bus line pair 5' (group) of the cylinder 2, the sense amplifier is operated only at the beginning of the operation cycle, and the amplified signal is latched by the latch circuit 20 in the output buffer circuit 12. There is a need. In this case, in order to avoid latching of erroneous information due to the offset of the amplifier 7.8.11, a sufficient time margin is required for latching, which poses a problem that it is not suitable for high-speed operation.

また、センスアンプ7の出力より後段の相補信号間のイ
コライズに関しては全く考慮されておらず、初段センス
アンプ7の相補入力信号線対間のコライズ完了までに長
時間を要し高速勤行に好適でないという問題が本発明者
の検討により明らかとされた。
Further, no consideration is given to equalization between the complementary signals at the stage subsequent to the output of the sense amplifier 7, and it takes a long time to complete the equalization between the pair of complementary input signal lines of the first stage sense amplifier 7, which is not suitable for high-speed operation. This problem was clarified through studies by the present inventor.

本発明は上記の如き本発明者の検討結果を基にしてなさ
れたものであり、その目的とするところは大記憶容量、
高速動作および低消費電力のスタティック型半導体メモ
リを提供することにある。
The present invention was made based on the above study results of the inventor, and its purpose is to provide a large storage capacity,
An object of the present invention is to provide a static semiconductor memory that operates at high speed and has low power consumption.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、本発明によるスタテック型半
導体メモリは、 (1)それぞれ複数のメモリセルと、複数の相補ビット
ライン対と、第1相補データバスライン対と、該複数の
相補ビットライン対と該第1相補データバスライン対と
の間に接続された第1スイッチング手段と、該第1相補
データバスライン対上の相補信号に応答する第1増幅手
段とを有し、該複数の相補ビットライン対のそれぞれが
該複数のメモリセルの選択された群に接続されてなる複
数のメモリマットと、 (2)第2相補データバスライン対と、(3)該第1増
幅手段の相補出力と該第2相補データバスライン対との
間に接続された第2スイッチング手段と、 (4)該第2相補データバスライン上の相補信号に応答
する第2増幅手段と、 (5)該第2増幅手段の相補出力に応答して出力信号を
生成する第3増幅手段と。
In order to achieve the above object, a static semiconductor memory according to the present invention includes: (1) each of a plurality of memory cells, a plurality of complementary bit line pairs, a first complementary data bus line pair, and the plurality of complementary bit line pairs; and a first switching means connected between the plurality of complementary data bus line pairs and a first amplification means responsive to complementary signals on the first complementary data bus line pair; a plurality of memory mats, each bit line pair connected to a selected group of the plurality of memory cells; (2) a second complementary data bus line pair; and (3) complementary outputs of the first amplification means. and (4) second amplification means responsive to complementary signals on the second complementary data bus lines; (5) second switching means connected between the second pair of complementary data bus lines; and third amplifying means for generating an output signal in response to the complementary outputs of the two amplifying means.

(6)第1制御信号に応答して該第1増幅手段の相補入
力のレベル差を縮小する第1イコライズ手段と、 (7)第2制御信号に応答して該第2増幅手段の相補入
力のレベル差を縮tJsする第2イコライズ手段と、 (8)第3制御信号に応答して該第3増幅手段の相補入
力のレベル差を縮小する第3イコライズ手段とを具備し
てなり、 該第1増幅手段の動作は第4制御信号により制御され、 該第2増幅手段の動作は第5制御信号により制御され、 該複数のメモリセルから選択されたひとつのメモリセル
をアクセスするために該スタブツク型半厚体メモリにア
ドレス信号が供給され、該アドレス信号のレベルの変化
に応答して該第1、第2および第3制御信号のレベルは
該第1゜第2および第3イコライズ手段のレベル差縮小
動作が実行される如き値に設定され、その後該第1゜第
2および第3制御信号のレベルは該第1.第2および第
3イコライズ手段の該レベル差縮小動作が解消される如
き値に設定され、 該アドレス信号の該レベルの該変化に応答して該第4お
よび第5制御信号のレベルは該第1および第2増幅手段
が高増幅利得状態で動作する如き値に既定され、その後
該第4および第5制御信号のレベルは該第1および第2
増幅手段が低消費電力状態で動作する如き値に設定され
ることを特徴とする。
(6) first equalizing means for reducing a level difference between complementary inputs of the first amplifying means in response to a first control signal; (7) complementary inputs of the second amplifying means in response to a second control signal; (8) third equalizing means for reducing a level difference between complementary inputs of the third amplifying means in response to a third control signal; The operation of the first amplification means is controlled by a fourth control signal, the operation of the second amplification means is controlled by a fifth control signal, and the operation of the first amplification means is controlled by a fifth control signal, and An address signal is supplied to the stub-type semi-thick body memory, and in response to a change in the level of the address signal, the levels of the first, second and third control signals are changed to the levels of the first, second and third equalizing means. The levels of the first, second and third control signals are then set to values such that a level difference reduction operation is performed. The levels of the fourth and fifth control signals are set to a value such that the level difference reducing operation of the second and third equalizing means is canceled, and in response to the change in the level of the address signal, the levels of the fourth and fifth control signals are and the second amplification means is predetermined to a value such that the second amplification means operates in a high amplification gain state, and then the levels of the fourth and fifth control signals are
It is characterized in that the amplifying means is set to a value such that it operates in a low power consumption state.

〔作用〕[Effect]

アドレス信号のレベル変化に応答して、メモリセルの選
択的アクセス動作が開始される。この選択的アクセス動
作は、レベル変化後のアドレス信号のデコードによりロ
ウアドレス系のワード線選択とカラム系のカラム選択と
により実行される。
In response to the level change of the address signal, a selective access operation of the memory cells is started. This selective access operation is executed by word line selection in the row address system and column selection in the column system by decoding the address signal after the level has changed.

このカラム選択は、該第1および第2スイッチング手段
により実行される。
This column selection is performed by the first and second switching means.

この選択的アクセス動作の初期の間には、該第1、第2
および第3イコライズ手段のレベル差縮小動作が実行さ
れる。周知のように、メモリセルからはu1ncハイ)
又は0′″ (ロウ)のデジタル情報が読み出され、こ
の読み出しデジタル情報に基づいてセンス用多段増幅手
段の各相補入力のレベルが確定する。現在の読み出しデ
ジタル情報がそれ以前の読み出しデジタル情報と反転の
関係となる場合がある。この場合、センス用多段増幅手
段の各相補入力の一方と他方とはそれぞれ“1″レベル
からII O7ルベル、N OI+レベルから111 
Ifレベルに変化する。該第1.第2および第3イコラ
イズ手段は、センス用多段増幅手段の各相補入力の一方
と他方とを111 nレベルと110 Pルベルとの間
の中間レベルに設定するので、上記の反転情報読み出し
を高速で実行することができる。
During the initial stage of this selective access operation, the first, second
Then, the level difference reducing operation of the third equalizing means is executed. As is well known, u1nc high from the memory cell)
Or 0''' (low) digital information is read out, and the level of each complementary input of the sense multi-stage amplification means is determined based on this read digital information.The current read digital information is different from the previous read digital information. In some cases, the relationship is inverted.In this case, one and the other of the complementary inputs of the sensing multistage amplification means are respectively from the "1" level to the II O7 level and from the N OI+ level to the 111 level.
Changes to If level. Part 1. The second and third equalizing means set one and the other of the complementary inputs of the sense multistage amplifying means to an intermediate level between the 111 n level and the 110 p level, so that the above-mentioned inverted information reading can be performed at high speed. can be executed.

該第1.第2および第3イコライズ手段の該レベル差縮
小動作が解消される以前からセンス用多段増幅手段は高
増幅利得状態に制御されている。
Part 1. The sensing multistage amplification means is controlled to a high amplification gain state before the level difference reduction operation of the second and third equalization means is canceled.

該レベル差縮小動作が解消されると1選択的アクセス動
作の中間期間が初まり、該レベル差縮小動作解消後に選
択されたメモリセルからの読み出し情報は高増幅利得状
態のセンス用多段増幅手段により高速増幅される。
When the level difference reduction operation is canceled, an intermediate period of one selective access operation begins, and the read information from the selected memory cell after the level difference reduction operation is canceled is read by the sense multi-stage amplification means in a high amplification gain state. Amplified at high speed.

該高速増幅の終了後にセンス用多段増幅手段を高増幅利
得状態に維持することは、消費電力の点が好しくない。
Maintaining the sense multistage amplification means in a high amplification gain state after the high-speed amplification is finished is not desirable in terms of power consumption.

また、消費電力低減のためには高速増幅の終了後にセン
ス用多段増幅手段の動作を停止することが有効であるが
、この場合は高速増幅終了後の情報読み出し出力が消失
する。従って、高速増幅の終了後の選択的アクセス動作
の終期の間には、高速増幅による情報読み出し出力が消
失されることがなく保持されるように、センス用多段増
幅手段は低消費電力状態に制御される。
Furthermore, in order to reduce power consumption, it is effective to stop the operation of the sense multi-stage amplification means after the high-speed amplification ends, but in this case, the information readout output after the high-speed amplification ends disappears. Therefore, during the final stage of the selective access operation after the end of high-speed amplification, the sense multi-stage amplification means is controlled to a low power consumption state so that the information readout output by high-speed amplification is not lost and is maintained. be done.

また、1メガビツト以上の大記憶容量にもかかわらず、
選択されたひとつのメモリセルからの読み出し情報は該
メモリセルの属するマット中の第1相補データバスライ
ン対に伝達され、該第1相補データパイライン対上の相
補信号はセンス用増幅手段で増幅された後、半感体メモ
リチップ全体に共通の第2相補データバスライン対に伝
達されるので、高速動作が可能となる。
In addition, despite the large storage capacity of more than 1 megabit,
Read information from one selected memory cell is transmitted to a first complementary data bus line pair in the mat to which the memory cell belongs, and complementary signals on the first complementary data pie line pair are amplified by a sense amplifier. After that, the signal is transmitted to the second complementary data bus line pair common to the entire semi-sensitive memory chip, thus enabling high-speed operation.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の一実施例を第1図および第2図により説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図は本発明の一実施例によるスタテック型半導体メ
モリのブロック図を示したものである。
FIG. 1 shows a block diagram of a static type semiconductor memory according to an embodiment of the present invention.

1メガビツトのメモリセルは複数のメモリマット14.
15,16,17に分割されて配置されている。ワード
線選択駆動回路およびカラム選択駆動回路などのメモリ
周辺回路が、これらのメモリマット14,15,16.
17の間に配置される。
A 1 megabit memory cell is divided into multiple memory mats 14.
It is divided into 15, 16, and 17 parts. Memory peripheral circuits such as word line selection drive circuits and column selection drive circuits are connected to these memory mats 14, 15, 16 .
It is located between 17.

スタテック型半導体メモリを構成するため、メモリセル
1,1′はフリップフロップ型メモリセルにより構成さ
れている。ワード線2が選択されるとメモリセル1が選
択され、メモリセル1がらの読み出し相補信号がライン
4.ライン4′に伝達される。本発明で説明される相補
信号は差動信号と等価であり、その一方が高レベルに変
化するなら、その他方が低レベルするような二つの信号
を意味する。例えば、メモリセル1がデジタル値u 1
 uを記憶していた場合、ライン4′には高しベル信号
が、ライン4には低レベル信号がそれぞれ読み出される
。一方ワード線2′が選択されるとメモリセル1′が選
択され、メモリセル1′の読み出し相補信号がライン4
,4′に伝達される。
In order to constitute a static type semiconductor memory, memory cells 1 and 1' are constituted by flip-flop type memory cells. When word line 2 is selected, memory cell 1 is selected, and the read complementary signal from memory cell 1 is transferred to line 4. It is transmitted to line 4'. The complementary signals described in the present invention are equivalent to differential signals, meaning two signals such that if one of them changes to a high level, the other changes to a low level. For example, memory cell 1 has digital value u 1
If u is stored, a high level signal is read out on line 4' and a low level signal is read out on line 4. On the other hand, when word line 2' is selected, memory cell 1' is selected, and the read complementary signal of memory cell 1' is sent to line 4.
, 4'.

このように、ライン4,4′は相補ビットライン対とし
て動作する。
In this way, lines 4, 4' operate as a complementary bit line pair.

第1スイッチング手段として動作するカラムスイッチ3
を介して、相補ビットライン対4,4′上の相補信号が
第1相補データバスライン対5に伝達される。半導体メ
モリチップ全体に共通に設けられた第2相補データバス
ライン5′が大きな寄生容量を有するのに対し、ひとつ
のメモリマット14中に設けられた第1相補データバス
ライン対5は比較小さな寄生容量を有する。従って、メ
モリセル1から相補ビットライン対4,4′に伝達され
る読み出し情報相補信号の信号振幅が微小であるにもか
かわらず、第1相補データバスライン対5には高速で相
補信号が伝達される。尚、バイアス回路6は読み出し動
作時に第1相補データバスライン対5の電位を所定のレ
ベルに設定する。
Column switch 3 operating as first switching means
The complementary signals on the complementary bit line pair 4, 4' are transmitted to the first complementary data bus line pair 5 via the complementary bit line pair 4, 4'. While the second complementary data bus line 5', which is commonly provided throughout the semiconductor memory chip, has a large parasitic capacitance, the first complementary data bus line pair 5, which is provided in one memory mat 14, has a relatively small parasitic capacitance. Has capacity. Therefore, although the signal amplitude of the read information complementary signal transmitted from the memory cell 1 to the complementary bit line pair 4, 4' is minute, the complementary signal is transmitted to the first complementary data bus line pair 5 at high speed. be done. Note that the bias circuit 6 sets the potential of the first complementary data bus line pair 5 to a predetermined level during a read operation.

初段センスアンプ7と後段センスアンプ8との多段接続
により、第1増幅手段が構成される。この第1増幅手段
7.8は第1相補データバスライン対5の相補信号に応
答して電圧増幅を実行する。
A first amplification means is configured by a multi-stage connection of the first-stage sense amplifier 7 and the second-stage sense amplifier 8. The first amplifying means 7.8 performs voltage amplification in response to complementary signals on the first complementary data bus line pair 5.

初段センスアンプ7の相補入力の間にはイコライズ回路
10が接続され、このイコライズ回路10は矢印のある
PチャンネルMOSFETと矢印の無いNチャンネルM
O3FETとの並列接続により構成されている。以下の
説明においても、矢印のあるMOSFETはPチャンネ
ルであり、矢印の無いMOSFETはNチャンネルであ
る。他のイコライズ回路10′、10’、10”も同様
にPチャンネルMOSFETとNチャンネルMO3FE
Tとの並列接続により構成され、イコライズ回路10′
は後段センスアンプ8の相補入力の間に接続され、イコ
ライズ回路10″は後段センスアンプ8の相補出力の間
に接続されている。イコライズ回路10は特に第1イコ
ライズ手段として動作し、このイコライズ回路10を制
御する第1データバスイコライズ信号φBE1 。
An equalization circuit 10 is connected between the complementary inputs of the first-stage sense amplifier 7, and this equalization circuit 10 consists of a P-channel MOSFET with an arrow and an N-channel MOSFET without an arrow.
It is configured by parallel connection with O3FET. Also in the following description, MOSFETs with arrows are P-channel, and MOSFETs without arrows are N-channel. Similarly, the other equalization circuits 10', 10', and 10'' are P-channel MOSFET and N-channel MO3FE.
Equalize circuit 10'
are connected between the complementary inputs of the rear-stage sense amplifier 8, and the equalizer circuit 10'' is connected between the complementary outputs of the rear-stage sense amplifier 8.The equalizer circuit 10 particularly operates as a first equalizing means, The first data bus equalize signal φBE1 controls the first data bus φBE1.

φBEIは第1制御信号である。φBEI is the first control signal.

第2スイッチング手段として動作するトランスファーゲ
ート型マルチプレクサ9を介して後段センスアンプ8の
相補出力信号が第2相補データバスライン対5′に伝達
される。第2相補データバスライン対5′が大きな寄生
容量を有するにもがかわらず、後段センスアンプ8の相
補出力の信号振幅が比較的大きいため、第2相補データ
バスライン対5′には高速で相補信号が伝達される。
The complementary output signal of the subsequent sense amplifier 8 is transmitted to the second complementary data bus line pair 5' via the transfer gate type multiplexer 9 which operates as a second switching means. Although the second complementary data bus line pair 5' has a large parasitic capacitance, the signal amplitude of the complementary output of the subsequent sense amplifier 8 is relatively large. Complementary signals are transmitted.

第2増幅手段として動作するメインアンプ11は第2相
補データバスライン対5′の相補信号に応答して電圧増
幅を実行する。メインアンプ11の相補入力の間にはイ
コライズ回路14が接続されている。従って、イコライ
ズ回路10”、14の少なくとも一方は第2イコライズ
手段として動作し、例えば第2データバスイコライズ信
号φBE2 、φBE2は第2制御信号である。
The main amplifier 11, which operates as a second amplifying means, performs voltage amplification in response to complementary signals on the second complementary data bus line pair 5'. An equalization circuit 14 is connected between complementary inputs of the main amplifier 11. Therefore, at least one of the equalization circuits 10'' and 14 operates as a second equalization means, and for example, the second data bus equalization signals φBE2 and φBE2 are second control signals.

第3増幅手段として動作する出力バッファ回路12はメ
インアンプ11の相補出力に応答して出力信号18を生
成する。メインアンプ11の相補出力は電源電圧に近似
したレベルと接地電圧に近似したレベルとの間で変化す
るので、出力バッファ回路は電圧増幅を実行するが、主
たる増幅機能は電流増幅である6従って、出力端子18
における電流駆動能力を大きなものとするため、出力バ
ッファ回路12のプッシュプル出力段を構成するNチャ
ンネルMOSFETM 1 、 M 2の実効素子面積
はメモリセル1,1′中のMOSFETの実効素子面積
より相当大きく設定されている。第3イコライズ手段と
して動作するイコライズ回路15が出力バッファ回路1
2の相補入力の間に接続され、メインアンプ出力イコラ
イズ信号φ8219’ηは第3制御信号である。
The output buffer circuit 12, which operates as a third amplification means, generates an output signal 18 in response to the complementary output of the main amplifier 11. Since the complementary output of the main amplifier 11 varies between a level approximating the power supply voltage and a level approximating the ground voltage, the output buffer circuit performs voltage amplification, but its main amplification function is current amplification6. Output terminal 18
In order to increase the current driving capability in the output buffer circuit 12, the effective element area of the N-channel MOSFETs M1 and M2 constituting the push-pull output stage of the output buffer circuit 12 is equivalent to the effective element area of the MOSFETs in the memory cells 1 and 1'. It is set large. An equalization circuit 15 operating as a third equalization means is an output buffer circuit 1
The main amplifier output equalization signal φ8219'η is the third control signal.

第4制御信号であるセンスアンプ選択ブースト信号φS
^により、初段センスアンプ7と後段センスアンプ8と
が制御されている。また、第5制御信号であるメインア
ンプ選択ブースト信号φH^により、メインアンプ11
が制御されている。
Sense amplifier selection boost signal φS which is the fourth control signal
The first stage sense amplifier 7 and the second stage sense amplifier 8 are controlled by ^. In addition, the main amplifier 11 is controlled by the main amplifier selection boost signal φH^ which is the fifth control signal.
is controlled.

尚、第1スイッチング手段として動作するカラムスイッ
チ3は、第2スイッチング手段として動作するトランス
ファーゲート型マルチプレクサ9と同様にPチャンネル
MO3FETとNチャンネルMOSFETとの並列接続
により構成されている。従って、イコライズ回路to、
10’ 、10′、10”。
Note that the column switch 3, which operates as a first switching means, is constituted by a parallel connection of a P-channel MO3FET and an N-channel MOSFET, similarly to the transfer gate type multiplexer 9, which operates as a second switching means. Therefore, the equalization circuit to,
10', 10', 10''.

−14,15およびカラムスイッチ3、マルチプレクサ
9はPチャンネルMOSFETとNチャンネルMO3F
ETとの並列接続により構成されているため、信号伝達
動作もしくはレベル差縮小動作の間にMOSFETのし
きい値電圧のレベル損失を生じることが無い。
-14, 15, column switch 3, and multiplexer 9 are P-channel MOSFET and N-channel MO3F
Since the MOSFET is connected in parallel with the MOSFET, no level loss of the threshold voltage of the MOSFET occurs during the signal transmission operation or the level difference reduction operation.

次に、第2図(A)〜(T)の動作波形図を参照して、
第1図のスタテック半導体メモリの動作をさらに詳細に
説明する。
Next, referring to the operation waveform diagrams in FIGS. 2(A) to (T),
The operation of the static semiconductor memory shown in FIG. 1 will be explained in more detail.

まず、第2図(A)に示すように、複数のメモリセル1
.1′から選択されたひとつ(1)をアクセスするため
アドレス信号入力がメモリチップに外部から供給される
。このアドレス信号のレベル変化に応答して、メモリセ
ルの選択的アクセス動作が開始される。この選択的アク
セス動作の初期において、レベル変化後のアドレス信号
のデコードによりロウアドレス系のワード線選択が行な
われ(第2図(B)参照)、カラム系のカラム選択が行
なわれる(第2図(D)、第2図(M)参照)。
First, as shown in FIG. 2(A), a plurality of memory cells 1
.. In order to access the selected one (1) from 1', an address signal input is externally supplied to the memory chip. In response to the level change of this address signal, selective access operation of the memory cells is started. In the initial stage of this selective access operation, word line selection in the row address system is performed by decoding the address signal after the level change (see Figure 2 (B)), and column selection in the column system is performed (see Figure 2 (B)). (D), see Figure 2 (M)).

この選択的アクセス動作の初期において、センスアンプ
選択信号がローレベルからハイレベルに変化しく第2図
(H)参照)、このハイレベルのセンスアンプ選択信号
が初段センスアンプ7と後段センスアンプ8とに供給さ
れ、これらのセンスアンプ7.8は活性状態となる。同
様に、センスアンプ選択ブースト信号φS^がローレベ
ルからハイレベルに変化しく第2図(I)参照)、この
ハイレベルのセンスアンプ選択ブースト信号φS^が初
段センスアンプ7と後段センスアンプ8とに供給され、
これらのセンスアンプ7.8は高増幅利得状態に制御さ
れる。
At the beginning of this selective access operation, the sense amplifier selection signal changes from low level to high level (see FIG. 2 (H)), and this high level sense amplifier selection signal is transmitted to the first stage sense amplifier 7 and the second stage sense amplifier 8. , and these sense amplifiers 7.8 are activated. Similarly, the sense amplifier selection boost signal φS^ changes from low level to high level (see FIG. 2 (I)), and this high level sense amplifier selection boost signal φS^ is applied to the first stage sense amplifier 7 and the second stage sense amplifier 8. supplied to,
These sense amplifiers 7.8 are controlled to a high amplification gain state.

同様にこの選択的アクセス動作の初期においては、メイ
ンアンプ活性信号はすでにハイレベルとなっており(第
2図(P)参照)、このハイレベルのメインアンプ活性
信号はメインアンプ11に供給され、メインアンプ11
は活性状態となる。
Similarly, at the beginning of this selective access operation, the main amplifier activation signal is already at a high level (see FIG. 2 (P)), and this high level main amplifier activation signal is supplied to the main amplifier 11. main amplifier 11
becomes active.

一方、メインアンプ選択ブースト信号φに^がローレベ
ルからハイレベルに変化しく第2図(Q)参照)、この
ハイレベルのメインアンプ選択ブースト信号φバ^がメ
インアンプ11に供給され、このメインアンプ11は高
増幅利得状態に制御される。
On the other hand, the main amplifier selection boost signal φ changes from low level to high level (see FIG. 2 (Q)), and this high level main amplifier selection boost signal φ is supplied to the main amplifier 11, The amplifier 11 is controlled to a high amplification gain state.

従って、この選択的アクセス動作の初期においては、メ
モリセル1から相補ビットライン対4゜4′、カラムス
イッチ3′、第1相補データバスライン対5、初段セン
スアンプ7、後段センスアンプ8、マルチプレクサ9、
第2相補データバスライン対5′を介してメインアンプ
11の相補出力までの相補イに号伝達経路がすでに確立
されている。一方、この選択的アクセス動作の初期にお
いては、第2図(E)、(L)、(0)に示すように第
1データバスイコライズ信号φBE1. a票、第2デ
ータバスイコライズ信号φBEi $spz、メインア
ンプ出カイコライズ信号φHe、”l’η等のイコライ
ズ信号はイコライズ回路10.10’ 。
Therefore, in the initial stage of this selective access operation, from the memory cell 1 to the complementary bit line pair 4°4', the column switch 3', the first complementary data bus line pair 5, the first stage sense amplifier 7, the second stage sense amplifier 8, and the multiplexer 9,
A complementary signal transmission path to the complementary output of the main amplifier 11 via the second complementary data bus line pair 5' has already been established. On the other hand, at the initial stage of this selective access operation, the first data bus equalize signals φBE1. The equalization signals such as vote a, second data bus equalization signal φBEi $spz, main amplifier output equalization signal φHe, and "l'η" are provided by the equalization circuit 10.10'.

10’、10〜,14.15のレベル差縮小動作が実行
される如き値に設定されている。従って、これらのレベ
ル差縮小動作が実行されている間は、第2図(F)、(
J)、(K)、(N)、(R)に示すように第1相補デ
ータバスライン対5、初段センスアンプ7の出力、後段
センスアンプ8の出力、第2相補データバスライン対5
′、メインアンプ11の出力の相補信号はハイレベルと
ローレベルとの間の中間レベルに設定されている。メイ
ンアンプ11の相補出力信号が同時に中間レベルの場合
、出力バッファ回路12の出力トランジスタMl。
It is set to a value such that a level difference reduction operation of 10', 10 to 14.15 is executed. Therefore, while these level difference reduction operations are being executed, FIG. 2(F), (
J), (K), (N), and (R), the first complementary data bus line pair 5, the output of the first stage sense amplifier 7, the output of the second stage sense amplifier 8, and the second complementary data bus line pair 5.
', the complementary signal output from the main amplifier 11 is set at an intermediate level between high level and low level. When the complementary output signals of the main amplifier 11 are at the intermediate level at the same time, the output transistor Ml of the output buffer circuit 12.

M2のゲート19.19’がともに接地電位となるよう
に回路定数が設定されているので、出力端子18は高イ
ンピーダンス状態となる。すなわち、出力バッファ回路
12のインバータ121,122の入力スレッシュホー
ルドはメインアンプ11の相補出力の中間レベルより低
く設定されているので、インバータ121,122の出
力はともにローレベルとなる。従って、出力イネーブル
制御信号○Eのレベルと無関係に、NAND回路123
゜124の出力はともにハイレベルとなり、インバータ
125,1.26の出力はともにローレベルとなる。従
って、出力のNチャンネルMO3FET M 1 。
Since the circuit constants are set so that the gates 19 and 19' of M2 are both at ground potential, the output terminal 18 is in a high impedance state. That is, since the input thresholds of the inverters 121 and 122 of the output buffer circuit 12 are set lower than the intermediate level of the complementary outputs of the main amplifier 11, the outputs of the inverters 121 and 122 are both at a low level. Therefore, regardless of the level of the output enable control signal ○E, the NAND circuit 123
The outputs of inverters 125 and 1.26 both go to high level, and the outputs of inverters 125 and 1.26 both go to low level. Therefore, the output N-channel MO3FET M 1 .

M2はともにオフとなり、出力端子18は高インピーダ
ンス状態となる。
Both M2 are turned off, and the output terminal 18 is placed in a high impedance state.

選択的アクセス動作の中間期間においては、第2図(E
)、(G)、(L)、(0)に示すように第1データバ
スイコライズ信号φBIEit φBEI、センスアン
プイコライズ信号φSEt 石a、第2データバスイコ
ライズ信号φBl!、$ B+!2.メインアンプ出力
イコライズ信号φMB、 pyp等のイコライズ信号は
イコライズ回路10.10’ 、10’ 、10”。
In the intermediate period of the selective access operation, as shown in FIG.
), (G), (L), and (0), the first data bus equalize signal φBIEit φBEI, the sense amplifier equalize signal φSEt stone a, and the second data bus equalize signal φBl! , $B+! 2. Equalization signals such as main amplifier output equalization signals φMB and pyp are sent to equalization circuits 10, 10', 10', and 10''.

14.15のレベル差縮小動作を解消する如き値に変化
する。一方、この中間期間においても、センスアンプ選
択ブースト信号φS^、メインアンプ選択ブースト信号
φ阿^により初段センスアンプ7、後段センスアンプ8
、メインアンプ11は高増幅利得状態に制御されている
。従って、レベル差縮小動作の解消により、第2図(J
)、(K)、(N)。
It changes to a value that eliminates the level difference reduction operation of 14.15. On the other hand, even during this intermediate period, the first stage sense amplifier 7 and the second stage sense amplifier 8 are activated by the sense amplifier selection boost signal φS^ and the main amplifier selection boost signal φA^.
, the main amplifier 11 is controlled to a high amplification gain state. Therefore, by eliminating the level difference reduction operation, as shown in Fig. 2 (J
), (K), (N).

(R)に示すように、初段センスアンプ7の出力、後段
センスアンプ8の出力、第2相補データバスライン対5
′、メインアンプ11の出力の相補信号はメモリセルか
らの読み出し情報に応答して高速で変化する。出力イネ
ーブル制御信号OEがハイレベルの場合、メインアンプ
11の相補出力信号に応答して出力バッファ回路12の
MO3FETM 1 。
As shown in (R), the output of the first stage sense amplifier 7, the output of the second stage sense amplifier 8, the second complementary data bus line pair 5
', the complementary signal output from the main amplifier 11 changes at high speed in response to information read from the memory cell. When the output enable control signal OE is at a high level, MO3FETM 1 of the output buffer circuit 12 responds to the complementary output signal of the main amplifier 11.

M2の一方はオンとなり、他方はオフとなり、出力端子
18にハイレベル又はローレベルの出力信号が得られる
One of M2 is turned on and the other is turned off, and a high level or low level output signal is obtained at the output terminal 18.

選択的アクセス動作の終期においては、第2図(I)、
(Q)に示すようにセンスアンプ選択ブースト信号φS
^、メインアンプ選択ブースト信号φと^がハイレベル
からローレベルに変化する。−方、この終期においても
、第2図(H)、(P)に示すようにセンスアンプ選択
信号とメインアンプ活性信号とはハイレベルを保持して
いる。従って、初段センスアンプ7、後段センスアンプ
8゜メインアンプ11は低増幅利得状態および低消費電
力状態で動作するので、第2図(J)、(K)。
At the end of the selective access operation, FIG. 2(I),
As shown in (Q), sense amplifier selection boost signal φS
^, the main amplifier selection boost signals φ and ^ change from high level to low level. - On the other hand, even at this final stage, the sense amplifier selection signal and the main amplifier activation signal remain at high level, as shown in FIGS. 2(H) and (P). Therefore, the first-stage sense amplifier 7, the second-stage sense amplifier 8, and the main amplifier 11 operate in a low amplification gain state and a low power consumption state, as shown in FIGS. 2(J) and (K).

(N)、(R)に示すように初段センスアンプ7の出力
、後段センスアンプ8の出力、第2相補データバスライ
ン対5′、メインアンプ11の出力の相補信号はそれぞ
れ上記中間期間のレベルを保持する。従って、出力イネ
ーブル制御信号OEがハイレベルの場合、出力バッファ
回路12の出力端子18には上記中間期間のレベルが保
持される。出力バッファ回路12はトライステート型で
あり、出力イネーブル制御信号OEがローレベルの場合
、インバータ125,126の出力は常にローレベルと
なり出力端子18は高インピーダンス状態となる。
As shown in (N) and (R), the complementary signals of the output of the first-stage sense amplifier 7, the output of the second-stage sense amplifier 8, the second complementary data bus line pair 5', and the output of the main amplifier 11 are at the level of the intermediate period. hold. Therefore, when the output enable control signal OE is at a high level, the output terminal 18 of the output buffer circuit 12 maintains the level of the intermediate period. The output buffer circuit 12 is of a tri-state type, and when the output enable control signal OE is at a low level, the outputs of the inverters 125 and 126 are always at a low level, and the output terminal 18 is in a high impedance state.

次に、第1図のスタテック型半導体メモリの内部回路に
ついて、詳細に説明する。
Next, the internal circuit of the static type semiconductor memory shown in FIG. 1 will be explained in detail.

第4図は、第1図のセンスアンプ7.8もしくはメイン
アンプ11として利用される増幅回路の回路図を示す。
FIG. 4 shows a circuit diagram of an amplifier circuit used as the sense amplifier 7.8 or the main amplifier 11 in FIG.

この増幅回路は、電源24と接地点25とに接続され、
相補入力端子20.21と相補出力端子22.23とを
有する。NチャンネルMOSFET Q s 1〜QN
8はそのゲートが補相入力信号に応答し、そのソースが
電流源26.27に接続され、そのドレインに出力信号
が得られるところの駆動トランジスタである。Pチャン
ネルMO3FETQ P 1〜QP4は電流ミラー型の
負荷トランジスタである。電流源26はセンスアンプ選
択信号又はメインアンプ活性信号に応答して所定の定電
流を流し、スイッチ28と電流源27とはセンスアンプ
選択ブースト信号又はメインアンプ選択ブースト信号に
応答して、大きな定電流をNチャンネルMO3FETQ
NI〜Q N 11に供給する。スイッチ29゜3oも
センスアンプ選択ブースト信号又はメインアンプ選択ブ
ースト信号に応答してオンとなるので、このオンにより
NチャンネルMO3FET Q N 5〜QNaが増幅
回路の増幅動作に寄与する。他の場合、スイッチ29,
30はオフであるので、NチャンネルMO3FETQN
g= QN8は増幅動作に寄与しない。
This amplifier circuit is connected to a power supply 24 and a ground point 25,
It has complementary input terminals 20.21 and complementary output terminals 22.23. N-channel MOSFET Q s 1~QN
8 is a drive transistor whose gate responds to the complementary input signal, whose source is connected to the current source 26, 27, and whose drain provides an output signal. The P-channel MO3FETs Q P 1 to QP4 are current mirror type load transistors. The current source 26 supplies a predetermined constant current in response to the sense amplifier selection signal or the main amplifier activation signal, and the switch 28 and the current source 27 supply a large constant current in response to the sense amplifier selection boost signal or the main amplifier selection boost signal. Transfer current to N-channel MO3FETQ
Supply to NI~QN11. Since the switch 29°3o is also turned on in response to the sense amplifier selection boost signal or the main amplifier selection boost signal, this turning on causes the N-channel MO3FETs QN5 to QNa to contribute to the amplification operation of the amplifier circuit. Otherwise, switch 29,
30 is off, so N-channel MO3FETQN
g=QN8 does not contribute to the amplification operation.

従って、スイッチ28,29.30がオンの場合にこの
増幅回路は高増幅利得状態で動作し、スイッチ28,2
9.30がオフの場合にこの増幅回路は低増幅利得状態
かつ低消費電力状態で動作する。
Therefore, when the switches 28, 29, 30 are on, this amplifier circuit operates in a high amplification gain state, and the switches 28, 29, 30 are on.
When 9.30 is off, this amplifier circuit operates in a low amplification gain state and a low power consumption state.

第5図は、第4図の増幅回路を部分的に変更した実施例
である。すなわち、第4図の電流源26は第5図ではN
チャンネルMOSFET Q N 1 sに変更され、
第4図のスイッチ28と電流源27とは第5図ではNチ
ャンネルMOSFETQN14に変更され、第4図のス
イッチ29.30は第5図のNチャンネルMOSFET
QN9〜QNixに変更されている。従って、第5図に
おいて制御入力端子29にはセンスアンプ選択信号又は
メインアンプ選択信号が供給され、制御入力端子30に
はセンスアンプ選択ブースト信号又はメインアンプ選択
ブースト信号が供給される。
FIG. 5 shows an embodiment in which the amplifier circuit of FIG. 4 is partially modified. That is, the current source 26 in FIG. 4 is N in FIG.
Changed to channel MOSFET QN1s,
Switch 28 and current source 27 in FIG. 4 are changed to N-channel MOSFET QN14 in FIG. 5, and switches 29 and 30 in FIG.
It has been changed from QN9 to QNix. Therefore, in FIG. 5, the control input terminal 29 is supplied with the sense amplifier selection signal or the main amplifier selection signal, and the control input terminal 30 is supplied with the sense amplifier selection boost signal or the main amplifier selection boost signal.

第6図は、第5図の増幅回路をさらに部分的に変更した
実施例である。第5図の実施例と異なる点は、端子31
の選択ブースト信号に応答してPチャンネルMOSFE
T Q p s〜Qpzzに電流路が形成され、ゲイン
および出力レベルをさらに調整することである。
FIG. 6 shows an embodiment in which the amplifier circuit of FIG. 5 is further partially modified. The difference from the embodiment shown in FIG. 5 is that the terminal 31
P-channel MOSFE in response to a select boost signal of
A current path is formed from TQps to Qpzz to further adjust the gain and output level.

なお、第4図、第5図および第6図の実施例では、とも
にPチャンネルMO8を負荷、NチャンネルMO8をド
ライバとした回路を例に記述したが、逆の回路構成でも
同様のアンプ回路が実現できることは当然である。
Note that in the embodiments shown in FIGS. 4, 5, and 6, circuits in which the P-channel MO8 is the load and the N-channel MO8 is the driver are described as examples, but similar amplifier circuits can be implemented even with the reverse circuit configuration. Of course it can be achieved.

第7図は、第1図の出力バッファ回路12の一部をより
詳細に説明するための回路図であり、出力間の信号伝達
経路が接続されている点に特徴がある。この波形変化制
御回路13はPチャンネルMOSFET Q p zo
とNチャンネルMO3FETQNzoとからなり、Qp
zoのゲート、ソース、ドレインはそれぞれCMOSイ
ンバータ126の入力、正の電源24、QNzoのドレ
インに接続され、QN20のゲートとソースはそれぞれ
正の電源24とCMOSインバータ126の出力に接続
されている。出力のNチャンネルMO3FETM 2の
ゲートはCMOSインバータ126の出力と波形変化制
御回路13の出力とにより駆動される。
FIG. 7 is a circuit diagram for explaining in more detail a part of the output buffer circuit 12 of FIG. 1, and is characterized in that signal transmission paths between outputs are connected. This waveform change control circuit 13 is a P-channel MOSFET Q p zo
and N-channel MO3FET QNzo, Qp
The gate, source, and drain of zo are connected to the input of CMOS inverter 126, the positive power supply 24, and the drain of QNzo, respectively, and the gate and source of QN20 are connected to the positive power supply 24 and the output of CMOS inverter 126, respectively. The gate of the output N-channel MO3FETM 2 is driven by the output of the CMOS inverter 126 and the output of the waveform change control circuit 13.

第7図の回路中の各部の動作波形を示すのが第8図であ
り、第8図において破線は波形変化制御回路13が省略
された場合を示し、実線は第7図に示すように波形変化
制御回路13が接続された場合を示す。
FIG. 8 shows the operating waveforms of each part in the circuit of FIG. The case where the change control circuit 13 is connected is shown.

まず、波形変化制御回路13が省略された場合について
説明する。CMOSインバータ126の入力信号が第8
図(A)に示すように、ハイレベルからローレベルに変
化すると、この入力信号がCMOSインバータ126の
入力スレッシュホールドより低下する時刻tl以後にC
MOSインバータ126の出力信号は第8図(B)に示
すようにローレベルからハイレベルに高速で変化する。
First, a case where the waveform change control circuit 13 is omitted will be described. The input signal of CMOS inverter 126 is
As shown in Figure (A), when the input signal changes from high level to low level, C
The output signal of the MOS inverter 126 changes from low level to high level at high speed as shown in FIG. 8(B).

すると、出力のNチャンネルMO3FETM 2のドレ
イン電圧は第8図(C)に示すようにハイレベルからロ
ーレベルに変化する。スタテック型半導体メモリの出力
バッファ回路12の出力端子18には、通常数10〜1
00pFの寄生負荷キャパシタンスが等価的に接続され
、この寄生負荷キャパシタンスは出力バッファ回路12
の出力のNチャンネ/L/MO3FETM L ヲ介り
、、 テ正+71電′rA24の約5ボルトまで充電さ
れる。一方、出力バッファ回路12は出力端子18にお
ける電流駆動を高めるため、両NチャンネルMO3FE
TM 1 、 M 2の実効素子面積は相当大きく設定
されている。第8図(B)の破線に示すようにCMOS
インバータ126の出力信号がローレベルからハイレベ
ルに高速で変化すると、寄生負荷キャパシタスの接地電
位点への放電の間にNチャンネルMO3FETM 2に
第8図(D)に示すように過大なピーク値の過渡電流が
流れる。
Then, the drain voltage of the output N-channel MO3FETM 2 changes from high level to low level as shown in FIG. 8(C). The output terminal 18 of the output buffer circuit 12 of the static semiconductor memory normally has a number of 10 to 1
A parasitic load capacitance of 00 pF is equivalently connected to the output buffer circuit 12.
Through the output of the N channel/L/MO3FETM L, it is charged to about 5 volts of positive +71 volts and rA24. On the other hand, in order to increase the current drive at the output terminal 18, the output buffer circuit 12 has both N-channel MO3FE
The effective element areas of TM 1 and M 2 are set to be considerably large. As shown by the broken line in Figure 8(B), the CMOS
When the output signal of the inverter 126 changes rapidly from a low level to a high level, the N-channel MO3FETM 2 exhibits an excessive peak value during the discharge of the parasitic load capacitor to the ground potential point, as shown in FIG. 8(D). A transient current flows.

この過大なピーク値の過渡電流が接地線に流れると、接
地線に過度雑音が生じ、その結果他の回路の誤動作を誘
発してその回復までに多大の時間を要する。
When this transient current with an excessive peak value flows through the ground line, transient noise is generated in the ground line, which results in malfunction of other circuits, and it takes a long time to recover.

この問題を回避するため、波形変化制御回路13が出力
バツファ回m12中に配置されている。
In order to avoid this problem, the waveform change control circuit 13 is placed in the output buffer circuit m12.

従って、時刻t1以前にCMOSインバータ126の入
力信号が電源24の電源電圧よりPチャンネルMOSF
ET Q p toのしきい値電圧以下に低下すると、
時刻tzでMOSFETQpzo、 QNzoの導通が
開始し、CMOSインバータ126の出力信号を第8図
(B)に示すように上昇させる。CMOSインバータ1
26の出力信号の上昇が電源電圧よりNチャンネルMO
3FETQszoのしきい値電圧分低い電圧に達すると
、NチャンネルMOSFET Q szoがカットオフ
するため、CMOSインバータ126の出力信号の上昇
はCMOSインバータ126自体のインバータ動作によ
って決定される。
Therefore, before time t1, the input signal to the CMOS inverter 126 is lower than the power supply voltage of the power supply 24 to the P-channel MOSFET.
When ET Q p to falls below the threshold voltage,
At time tz, MOSFETs Qpzo and QNzo start to conduct, causing the output signal of CMOS inverter 126 to rise as shown in FIG. 8(B). CMOS inverter 1
26 output signal rises from the power supply voltage
When a voltage lower than the threshold voltage of the 3FET Qszo is reached, the N-channel MOSFET Qszo is cut off, so the rise in the output signal of the CMOS inverter 126 is determined by the inverter operation of the CMOS inverter 126 itself.

このように波形変化制御回路13をCMOSインバータ
126に付加することにより、CMOSインバータ12
6の出力信号のローレベルからハイレベルへの変化は時
刻t2から時刻t8の長期間となる。従って、Nチャン
ネルMO3FETM 2に流れる過渡電流のピーク値を
第8図(D)の実線に示すように低減することができる
By adding the waveform change control circuit 13 to the CMOS inverter 126 in this way, the CMOS inverter 12
The change of the output signal No. 6 from low level to high level occurs over a long period of time from time t2 to time t8. Therefore, the peak value of the transient current flowing through the N-channel MO3FETM 2 can be reduced as shown by the solid line in FIG. 8(D).

上記のような実施例によって、4ビット並列出力の1メ
ガビットスタテック型半導体メモリは0.8 ミクロン
ルールのCMOSプロセスで製作され、アクセス時間が
標準15ナノセカンドである高速動作、20MHzにお
ける動作時消費電力が250ミリワツトである低消費電
力を実現することができた。
According to the embodiment described above, a 1 megabit static semiconductor memory with 4-bit parallel output is fabricated using a 0.8 micron rule CMOS process, has a high-speed operation with a typical access time of 15 nanoseconds, and operates at 20 MHz. We were able to achieve low power consumption of 250 milliwatts.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、第1増幅手段、第2増幅手段。 According to the invention, a first amplification means and a second amplification means.

第3増幅手段の各相補入力のレベル差を縮小するイコラ
イズが実行されるため、相補ビットライン対、第1スイ
ッチング手段、第1相補データバスライン対、第1増幅
手段、第2スイッチング手段。
Since equalization is performed to reduce the level difference of each complementary input of the third amplifying means, the complementary bit line pair, the first switching means, the first complementary data bus line pair, the first amplifying means, and the second switching means.

第2相補データバスライン対、第2増幅手段に若干のオ
フセットもしくはアンバランスがあったとしても、イコ
ライズによる中間レベル設定により反転情報読み出しを
高速で実行することができる。
Even if there is a slight offset or unbalance in the second complementary data bus line pair and the second amplifying means, the inverted information can be read out at high speed by setting an intermediate level by equalization.

また1選択されたひとつのメモリセルからの読み出し情
報は、高増幅利得状態に制御された第1増幅手段と第2
増幅手段とによって増幅されるので、高速センス増幅が
可能となる。一方、その後に第1増幅手段と第2増幅手
段とは高速センス増幅による情報読み出し出力が消失さ
れることがなく保持される如き低増幅利得状態に制御さ
れるため、低消費電力化を実現することができる。
Further, the read information from one selected memory cell is transmitted to the first amplifying means controlled to a high amplification gain state and the second amplifying means controlled to a high amplification gain state.
Since the signal is amplified by the amplification means, high-speed sense amplification is possible. On the other hand, after that, the first amplification means and the second amplification means are controlled to a low amplification gain state in which the information readout output by high-speed sense amplification is maintained without being lost, thereby realizing low power consumption. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例によるスタテック型半4体メ
モリのブロック図を示し、第2図(A)乃至(T)は第
1図のスタテック型半導体メモリの動作を説明するため
の動作波形図を示し、第3図は本発明者によって出願前
に検討されたスタテック型半導体メモリのブロック図を
示し、第4図乃至第6図は第1−図の実施例中のセンス
アンプもしくはメインアンプとして利用される増幅回路
の回路図を示し、第7図は第1図の実施例中の出力バッ
ファ回路の一部を詳細に説明するための回路図であり、
第8図(A)乃至(D)は第7図の回路中の各部の動作
波形を示す。 第 2 図 <A)−’1)l−”uス入°力 (B)    選1尺ワードを隈 (0)   ビ、J1肇i  −−−−−−−−1+デ
:=:===:===、:(・ご3ンtl−−−−−−
’−−−−−−第 3 国 ネ 7 図 第 8 図
FIG. 1 shows a block diagram of a static type semi-quadram memory according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(A) to (T) show operations for explaining the operation of the static type semiconductor memory of FIG. 1. FIG. 3 shows a block diagram of a static type semiconductor memory studied by the inventor before filing the application, and FIGS. A circuit diagram of an amplifier circuit used as an amplifier is shown, and FIG. 7 is a circuit diagram for explaining in detail a part of the output buffer circuit in the embodiment of FIG.
8(A) to 8(D) show operating waveforms of each part in the circuit of FIG. 7. Fig. 2<A)-'1)l-"u space input (B) Select 1 shaku word (0) Bi, J1 Hajime -----------1+De:=:== =:===、:(・Please read 3 tl---------
'----3rd country Figure 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、スタテツク型半導体メモリであつて、 (1)それぞれ複数のメモリセルと、複数の相補ビット
ライン対と、第1相補データバスライン対と、該複数の
相補ビットライン対と該第1相補データバスライン対と
の間に接続された第1スイッチング手段と、該第1相補
データバスライン対上の相補信号に応答する第1増幅手
段とを有し、該複数の相補ビットライン対のそれぞれが
該複数のメモリセルの選択された群に接続されてなる複
数のメモリマットと、 (2)第2相補データバスライン対と、 (3)該第1増幅手段の相補出力と該第2相補データバ
スライン対との間に接続された第2スイッチング手段と
、 (4)該第2相補データバスライン上の相補信号に応答
する第2増幅手段と、 (5)該第2増幅手段の相補出力に応答して出力信号を
生成する第3増幅手段と、 (6)第1制御信号に応答して該第1増幅手段の相補入
力のレベル差を縮小する第1イコライズ手段と、 (7)第2制御信号に応答して該第2増幅手段の相補入
力のレベル差を縮小する第2イコライズ手段と、 (8)第3制御信号に応答して該第3増幅手段の相補入
力のレベル差を縮小する第3イコライズ手段とを具備し
てなり、 該第1増幅手段の動作は第4制御信号により制御され、 該第2増幅手段の動作は第5制御信号により制御され、 該複数のメモリセルから選択されたひとつのメモリセル
をアクセスするために該スタテツク型半導体メモリにア
ドレス信号が供給され、該アドレス信号のレベルの変化
に応答して該第1、第2および第3制御信号のレベルは
該第1、第2および第3イコライズ手段のレベル差縮小
動作が実行される如き値に設定され、その後該第1、第
2および第3制御信号のレベルは該第1、第2および第
3イコライズ手段の該レベル差縮小動作が解消される如
き値に設定され、該アドレス信号の該レベルの該変化に
応答して該第4および第5制御信号のレベルは該第1お
よび第2増幅手段が高増幅利得状態で動作する如き値に
設定され、その後該第4および第5制御信号のレベルは
該第1および第2増幅手段が低消費電力状態で動作する
如き値に設定されることを特徴とするスタテツク型半導
体メモリ。 2、請求項1記載のスタテツク型半導体メモリであつて
、 該第1および第2増幅手段が低消費電力状態で動作する
に際して、該第1および第2増幅手段が高増幅利得状態
で動作することにより読み出された情報が消失されるこ
となく保持されるように該第4および第5制御信号のレ
ベルが設定されていることを特徴とするスタテツク型半
導体メモリ。 3、請求項2記載のスタテツク型半導体メモリであつて
、 該第1、第2および第3イコライズ手段の該レベル差縮
小動作が解消された後、該第1および第2増幅手段の動
作が該高増幅利得状態から該低消費電力状態に切り換え
られることを特徴とするスタテツク型半導体メモリ。 4、スタテイク型半導体メモリであつて、 (1)それぞれ複数のメモリセルと、 (2)該複数のメモリセルの選択されたひとつのメモリ
セルよりの読出し情報を増幅するためのセンスアンプと
、 (3)該センスアンプの相補出力信号に応答して出力端
子に出力信号を生成する出力バッファ回路とを具備し、 該出力バッファ回路は、 (a)該相補出力信号の一方の信号にその入力が応答す
るインバータと、 (b)その出力電流径路が該出力端子と第1動作電位点
との間に接続され、その制御入力が該インバータの出力
に応答する出力トランジスタと、(c)その入力が該イ
ンバータの該入力に接続され、その出力が該インバータ
の該出力に接続された波形変化制御回路とを有し、 該波形変化制御回路は、そのゲートが該インバータの該
入力に接続され、そのソースが第2動作電位点に接続さ
れたPチャンネルMOSFETと、そのドレインが該P
チャンネルMOSFETのドレインに接続され、そのゲ
ートが該第2動作電位点に接続され、そのソースが該イ
ンバータの該出力に接続されたNチャンネルMOSFE
Tとを有することを特徴とするスタテツク型半導体メモ
リ。 5、請求項4記載のスタテツク型半導体メモリであつて
、 該インバータはCMOSインバータにより構成され、 該出力トランジスタはMOSFETにより構成されてい
ることを特徴とするスタテツク型半導体メモリ。
[Claims] 1. A static semiconductor memory comprising: (1) a plurality of memory cells, a plurality of complementary bit line pairs, a first complementary data bus line pair, and the plurality of complementary bit line pairs. and a first switching means connected between the plurality of complementary data bus line pairs and a first amplification means responsive to complementary signals on the first complementary data bus line pair; a plurality of memory mats, each bit line pair connected to a selected group of the plurality of memory cells; (2) a second complementary data bus line pair; and (3) complementary outputs of the first amplification means. and (4) second amplification means responsive to complementary signals on the second complementary data bus lines; (5) second switching means connected between the second pair of complementary data bus lines; (6) a third amplifying means for generating an output signal in response to the complementary outputs of the two amplifying means; and (6) a first equalizing means for reducing a level difference between the complementary inputs of the first amplifying means in response to the first control signal. (7) second equalizing means for reducing a level difference between complementary inputs of the second amplifying means in response to a second control signal; (8) second equalizing means for reducing a level difference between complementary inputs of the second amplifying means in response to a third control signal; and third equalizing means for reducing a level difference between complementary inputs, the operation of the first amplifying means is controlled by a fourth control signal, and the operation of the second amplifying means is controlled by a fifth control signal. , an address signal is supplied to the static semiconductor memory in order to access one memory cell selected from the plurality of memory cells, and the first, second and third memory cells are connected in response to a change in the level of the address signal. The level of the third control signal is set to a value such that the level difference reduction operation of the first, second and third equalizing means is performed, and then the level of the first, second and third control signal is set to the level of the first, second and third equalizing means. , the levels of the fourth and fifth control signals are set to values such that the level difference reduction operations of the second and third equalizing means are canceled, and in response to the change in the level of the address signal, the levels of the fourth and fifth control signals are The levels of the fourth and fifth control signals are set to values such that the first and second amplification means operate in a high amplification gain state, and the levels of the fourth and fifth control signals are then set to values such that the first and second amplification means operate in a low power consumption state. A static semiconductor memory characterized by being set to . 2. The static semiconductor memory according to claim 1, wherein when the first and second amplifying means operate in a low power consumption state, the first and second amplifying means operate in a high amplification gain state. A static semiconductor memory characterized in that the levels of the fourth and fifth control signals are set so that information read by the controller is retained without being lost. 3. The static semiconductor memory according to claim 2, wherein after the level difference reduction operations of the first, second, and third equalizing means are canceled, the operations of the first and second amplifying means are stopped. A static semiconductor memory characterized in that it can be switched from a high amplification gain state to the low power consumption state. 4. A static semiconductor memory comprising: (1) each of a plurality of memory cells; (2) a sense amplifier for amplifying read information from a selected one of the plurality of memory cells; 3) an output buffer circuit that generates an output signal at an output terminal in response to a complementary output signal of the sense amplifier, and the output buffer circuit includes: (a) one of the complementary output signals has an input thereto; (b) an output transistor whose output current path is connected between the output terminal and a first operating potential point and whose control input is responsive to the output of the inverter; (c) whose input is responsive to the output of the inverter; a waveform change control circuit connected to the input of the inverter, the output of which is connected to the output of the inverter, the waveform change control circuit having a gate connected to the input of the inverter; A P-channel MOSFET whose source is connected to the second operating potential point and whose drain is connected to the second operating potential point.
an N-channel MOSFET connected to the drain of the channel MOSFET, its gate connected to the second operating potential point, and its source connected to the output of the inverter;
1. A static semiconductor memory characterized by having T. 5. The static type semiconductor memory according to claim 4, wherein the inverter is constituted by a CMOS inverter, and the output transistor is constituted by a MOSFET.
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