JPH02123593A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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Publication number
JPH02123593A
JPH02123593A JP63276290A JP27629088A JPH02123593A JP H02123593 A JPH02123593 A JP H02123593A JP 63276290 A JP63276290 A JP 63276290A JP 27629088 A JP27629088 A JP 27629088A JP H02123593 A JPH02123593 A JP H02123593A
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JP
Japan
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transistor
voltage source
control terminal
voltage
source
Prior art date
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Pending
Application number
JP63276290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironori Hanabusa
花房 宏典
Ichiro Osaka
一朗 大坂
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Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Video Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Video Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH02123593A publication Critical patent/JPH02123593A/en
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Abstract

PURPOSE:To minimize the peak current of an amplifier circuit without lowering an operating speed by causing to flow a low peak current to the circuit when the operation of a sense amplifier starts and causing to flow another current to make the operating speed into a high speed to the circuit immediately before the operation completes. CONSTITUTION:The circuit is composed so that a switching circuit SW1 can change from an OFF state to an ON state, and a switching circuit SW2 can change from the ON state to the OFF state when a control terminal, which is not shown in a figure, is changed to 'H'. Thus, a constant current from a constant current source I1 is caused to flow to a capacitor C1, and both- terminal voltage of the capacitor C1 gradually increases. On the other hand, since the both-terminal voltage of the capacitor C1 is impressed between the gate and the source of a MOS transistor M10 and between a control terminal T1 and a voltage input terminal VDD, the drain current of the transistor M10 is specified, and a sense amplifier circuit 2 operates with the minimum through flow current at a slow speed when its operation starts, and the operating speed becomes higher with lapse of time. Consequently, the through flow current of a bit line is minimized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体メモリ装置に係り、特に半導体メモリ装
置の高速かつ低ピーク電流動作を達成するのに好適な、
センスアンプの制御回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory device, and particularly to a method suitable for achieving high-speed and low peak current operation of a semiconductor memory device.
This invention relates to a sense amplifier control circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の半導体メモリ装置の一例の回路図を第7図に示す
。第7図において、1はセンスアンプ制御回路、2はセ
ンスアンプ回路、3はプリチャージ回路、4はメモリセ
ル回路である。又、Ml。
FIG. 7 shows a circuit diagram of an example of a conventional semiconductor memory device. In FIG. 7, 1 is a sense amplifier control circuit, 2 is a sense amplifier circuit, 3 is a precharge circuit, and 4 is a memory cell circuit. Also, Ml.

M2.M3はPMOSトランジスタ(以下、トランジス
タと記す)、MA、M5.MB、M7.MB、MA、M
BはNMOSトランジスタ(以下、トランジスタと記す
)、CA、CBは容量、INVはインバータ回路、VD
D、VPCは電圧入力端子、SA、PC,WA、WB、
Tl、I2は制御端子、BL、BLBはビット線である
M2. M3 is a PMOS transistor (hereinafter referred to as a transistor), MA, M5. MB, M7. MB, MA, M
B is an NMOS transistor (hereinafter referred to as a transistor), CA and CB are capacitors, INV is an inverter circuit, and VD
D, VPC are voltage input terminals, SA, PC, WA, WB,
Tl and I2 are control terminals, and BL and BLB are bit lines.

第8図は、第7図に示した従来回路の動作を示すタイム
チャートである。同図において横軸は時間を示している
。また、PC,WA、WB、SAはそれぞれ第7図の制
御端子PC,WA、WB。
FIG. 8 is a time chart showing the operation of the conventional circuit shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates time. Further, PC, WA, WB, and SA are control terminals PC, WA, and WB of FIG. 7, respectively.

SAの電圧を示す。さらに、BL、BLBは第7図のビ
ット線BLおよびBLBの電圧を示す。さらにISAは
第7図のトランジスタM1のドレイン電流すなわちセン
スアンプ回路2の消費電流を示す。以下、第7図、第8
図を用いて本従来回路の動作を説明するが、以下動作説
明の簡略化のため第7図の電圧入力端子VDDおよびv
PCにはそれぞれ5v、2.5vの電圧源が接続されて
いるものとする。
Indicates the voltage of SA. Furthermore, BL and BLB indicate the voltages of the bit lines BL and BLB in FIG. Furthermore, ISA indicates the drain current of the transistor M1 in FIG. 7, that is, the current consumption of the sense amplifier circuit 2. Below, Figures 7 and 8
The operation of this conventional circuit will be explained using figures. Below, to simplify the explanation of the operation, the voltage input terminals VDD and v
It is assumed that voltage sources of 5v and 2.5v are connected to the PCs, respectively.

時刻t。において、制御端子PCの電圧をQv(以下1
1 L I+と記す)から5v(以下″′H″と記す)
に変化させる。この結果トランジスタM7゜MBは共に
オン状態となりビット線BL、BLBの電圧は共に2.
5vとなる。
Time t. , the voltage of the control terminal PC is Qv (hereinafter 1
1 L I+) to 5v (hereinafter referred to as ``'H'')
change to As a result, both transistors M7°MB are turned on, and the voltages on the bit lines BL and BLB are both 2.
It becomes 5v.

次に時刻t工において制御端子PCを′L″に変化させ
、さらに時刻t2において制御端子WAを“HDに変化
させる。この結果、トランジスタM7.M8は共にオフ
状態、トランジスタMAがオン状態となり容量CAに蓄
えられていた電荷がビット線BLの電位を変化させ制御
端子WAで選択した容量CAのデータ記憶内容をビット
線BLに読み出すよう動作する。しかし、この時のビッ
ト線BLの電位変化はよく知られるように数百mV程度
と小さい。よって、この読み出し信号を増幅する必要が
ある。
Next, at time t, the control terminal PC is changed to 'L', and furthermore, at time t2, the control terminal WA is changed to 'HD'. As a result, transistor M7. Both M8 are in the off state, transistor MA is in the on state, and the electric charge stored in the capacitor CA changes the potential of the bit line BL, so that the data stored in the capacitor CA selected by the control terminal WA is read out to the bit line BL. . However, as is well known, the change in the potential of the bit line BL at this time is small, on the order of several hundred mV. Therefore, it is necessary to amplify this read signal.

そこで、次に時刻t、において制御端子SAを11 H
11に変化させる。この結果、トランジスタM6のゲー
ト電圧は1′HIIに、トランジスタM1のゲート電圧
はインバータ回路INVの動作によりu L prに変
化し、トランジスタMl、M6は共にオン状態となる。
Therefore, at time t, the control terminal SA is set to 11H.
Change it to 11. As a result, the gate voltage of the transistor M6 changes to 1'HII, the gate voltage of the transistor M1 changes to u L pr by the operation of the inverter circuit INV, and both transistors M1 and M6 are turned on.

ここで、センスフアンプ回路2を構成するトランジスタ
M2.M4. トランジスタM3.M5はよく知られる
ように各々CMOSインバータ回路を構成し、前記2イ
ンバ一タ回路はたがいに入力と出力とが接続され正帰還
が施されている。よって時刻t3において、トランジス
タMl、M6がオン状態となることにより、前記インバ
ータ回路対に電流が供給されビット4*BL。
Here, the transistor M2 . M4. Transistor M3. As is well known, M5 each constitute a CMOS inverter circuit, and the input and output of the two inverter circuits are connected to each other to provide positive feedback. Therefore, at time t3, transistors M1 and M6 are turned on, so that current is supplied to the inverter circuit pair and bit 4*BL.

BLBの電位を比較してこの差分電圧を増幅するよう動
作する。なお上記増幅動作によってビット線BL、BL
Bの電位が各々5v、Ovに近ずくと、トランジスタM
3.M4のソース・ドレイン間電圧が低下し、やがてト
ランジスタM3.’M4はオフ状態となり、センスアン
プ回路2の動作電流ISAは減少し零となる。その後、
時刻t41t、において制御端子WA、SAをII L
 IIに変化させ、時刻t、からは時刻t。からの動作
を繰り返し行なう。
It operates to compare the potentials of BLB and amplify this differential voltage. Note that due to the above amplification operation, the bit lines BL, BL
When the potential of B approaches 5V and Ov, respectively, the transistor M
3. The source-drain voltage of M4 decreases, and eventually transistor M3. 'M4 is turned off, and the operating current ISA of the sense amplifier circuit 2 decreases to zero. after that,
At time t41t, control terminals WA and SA are set to II L
II, from time t, to time t. Repeat the steps from.

なお、この種の装置として関連するものには、例えば1
日経エレクトロニクス1985年2月11日、第246
頁から第249頁において論じられている。
Note that related devices of this type include, for example, 1
Nikkei Electronics February 11, 1985, No. 246
Discussed on pages 249-249.

ここで、センスアンプ回路2の動作速度について考える
と、これはよく知られるようにトランジスタM1〜M6
のゲート巾/ゲート長比(以下、W/Lと記す)により
決定されている。一般にセンスアンプ回路2には高速動
作が要求されておりこのため、トランジスタM1〜M6
のW/Lを大きく設定し、所望の動作速度を得ている。
Now, considering the operating speed of the sense amplifier circuit 2, as is well known, the operating speed of the transistors M1 to M6 is
It is determined by the gate width/gate length ratio (hereinafter referred to as W/L). Generally, the sense amplifier circuit 2 is required to operate at high speed, and for this reason, the transistors M1 to M6
The desired operating speed is obtained by setting a large W/L.

しかし、この場合、よくしられるようにピーク電流値は
大きな値となってしまい、消費電力の増加、電源インピ
ーダンスによる雑音発生などの問題が発生してしまう。
However, in this case, as is well known, the peak current value becomes large, resulting in problems such as increased power consumption and noise generation due to power supply impedance.

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

今、前記従来技術において、センスアンプ回路2の動作
時に供給される電流のピーク値を低減することを考える
。このピーク電流値は第7図、第8図の説明で明らかな
ように、トランジスタM2゜M4およびトランジスタM
3.M5からなるインバータ回路対の貫通電流により決
定されている。
Now, let us consider reducing the peak value of the current supplied during the operation of the sense amplifier circuit 2 in the prior art. As is clear from the explanation of FIGS. 7 and 8, this peak current value is
3. It is determined by the through current of the inverter circuit pair consisting of M5.

よって、ピーク電流を低減するためにはトランジスタM
1〜M6のゲート巾/ゲート長比を低減すればよいこと
は明白である。この結果、第8図工SAに破線で示した
ようにピーク電流は低減される。しかし、この場合セン
スアンプの動作速度は第8図BL、BLBに破線で示し
たように低減してしまい、誤動作が発生する。
Therefore, in order to reduce the peak current, the transistor M
It is clear that the gate width/gate length ratio of 1 to M6 can be reduced. As a result, the peak current is reduced as shown by the broken line in FIG. 8 SA. However, in this case, the operating speed of the sense amplifier decreases as shown by broken lines in BL and BLB in FIG. 8, resulting in malfunction.

すなわち、本発明の目的は、センスアンプの動作速度を
低減させることなく、ピーク電流を低減することが可能
なセンスアンプの制御回路を備えた半導体メモリ装置を
提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device including a sense amplifier control circuit that can reduce peak current without reducing the operating speed of the sense amplifier.

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

上記目的は、センスアンプの制御回路を、定電流源手段
と、定電流スイッチ手段と、容量と、電圧発生手段とに
よって構成することにより達成される。
The above object is achieved by configuring the sense amplifier control circuit by constant current source means, constant current switch means, capacitance, and voltage generation means.

【作用〕[Effect]

定電流手段は定電流を発生する。定電流スイッチ手段は
、容量に前記定電流を外部からの制御によりオン、オフ
制御した電流を流すよう動作する。
The constant current means generates a constant current. The constant current switch means operates to cause the constant current to be turned on and off by external control to flow through the capacitor.

電圧発生手段は、前記容量の両端電極の電位差が入力さ
れ、この電位差がセンスアンプの制御トランジスタ(第
7図においては、トランジスタMl。
The voltage generating means receives the potential difference between the electrodes at both ends of the capacitor, and this potential difference is applied to the control transistor (transistor Ml in FIG. 7) of the sense amplifier.

M6)のゲート・ソース間に印加されるよう動作する。The voltage is applied between the gate and source of M6).

これにより前記センスアンプの制御トランジスタは、セ
ンスアンプ動作開始時には弱電流な定電流源として動作
し、センスアンプのピーク電流がこの電流を越えること
はない。又、センスアンプ動作終了直前には制御トラン
ジスタは強電流な定電流源として動作し、センスアンプ
は高速動作する。すなわち、センスアンプの動作速度を
低下させることなくピーク電流を低減することができる
ので誤動作することがない。
As a result, the control transistor of the sense amplifier operates as a weak constant current source when the sense amplifier starts operating, and the peak current of the sense amplifier does not exceed this current. Further, immediately before the sense amplifier operation ends, the control transistor operates as a strong constant current source, and the sense amplifier operates at high speed. That is, since the peak current can be reduced without reducing the operating speed of the sense amplifier, malfunctions will not occur.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について説明する。第1図は、本
発明の一実施例を示す回路図であり、先に述べた第7図
に示す従来回路と同一のもの、または同一機能のものに
は同じ符号を付けてその詳細な説明は省略する。
Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. Components that are the same as the conventional circuit shown in FIG. 7 or have the same functions are given the same reference numerals, and a detailed explanation thereof will be given. is omitted.

第1図において、C1は容量、11は定電流源、SWI
、SW2はスイッチ回路、MloはPMOSトランジス
タ(以下、トランジスタと記す)、M11はNMo5ト
ランジスタ(以下、トランジスタと記す)である。さら
に2はセンスアンプ回路であり内部の構成は第7図で示
した回路とまったく同一である。
In Fig. 1, C1 is a capacitor, 11 is a constant current source, and SWI
, SW2 is a switch circuit, Mlo is a PMOS transistor (hereinafter referred to as a transistor), and M11 is an NMo5 transistor (hereinafter referred to as a transistor). Furthermore, 2 is a sense amplifier circuit whose internal configuration is exactly the same as the circuit shown in FIG.

第2図は、本実施例の動作を示すタイムチャートであり
、先に述べた第8図に示す従来回路の動作タイムチャー
トと同一な端子電圧、時刻には同一符号を付けて、その
詳細な説明は省略する。第2図において、SWI、SW
2は各々スイッチ回路SWI、SW2のオン、オフ状態
を、VCは容量C1の両端電圧を示している。
FIG. 2 is a time chart showing the operation of this embodiment, and the same terminal voltages and times are given the same symbols as in the operation time chart of the conventional circuit shown in FIG. Explanation will be omitted. In Figure 2, SWI, SW
2 indicates the on/off state of the switch circuits SWI and SW2, respectively, and VC indicates the voltage across the capacitor C1.

以下、第1図、第2図を用いて1本実施例の動作を説明
する。なお、動作説明の簡略化のため時刻t。からt3
までの動作、および時刻t4からt。
The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. Note that time t is used to simplify the explanation of the operation. From t3
and from time t4 to time t.

までの動作説明は省略するが、前記時間での動作は先に
述べた従来回路の動作とまったく同一である。
Although the explanation of the operation up to this point will be omitted, the operation during the above period is exactly the same as the operation of the conventional circuit described above.

今、時刻t3において図示せざる制御端子SAを# H
I+に変化させたとすると、この結果、スイッチ回路S
WIはオフからオンに、スイッチ回路SW2はオンから
オフに状態が変化するようになっている。これにより、
容;[t、C1には定電流源■1が供給する定電流が流
れ、容量C1の両端の′セ圧vCは下式で示すように除
々に増加する。
Now, at time t3, control terminal SA (not shown) is set to #H.
If it is changed to I+, as a result, the switch circuit S
The state of WI changes from off to on, and the state of switch circuit SW2 changes from on to off. This results in
A constant current supplied by the constant current source 1 flows through C1, and the voltage vC across the capacitor C1 gradually increases as shown in the following equation.

ここで、11は定電流源■1の電流値、C1は容量C1
の容量値、Tは時刻t3からの経過時間である。
Here, 11 is the current value of constant current source 1, C1 is the capacitance C1
The capacitance value, T, is the elapsed time from time t3.

一方、MOSトランジスタのゲート・ソース間電圧とド
レイン電流の関係は次式で表わされる。
On the other hand, the relationship between the gate-source voltage and drain current of a MOS transistor is expressed by the following equation.

r D= p −(Vas−Vzb)”   −(2)
ここで、IDはトレイン電流、βは定数、Vasはゲー
ト・ソース間電圧、■いはトランジスタのしきい値電圧
である。第1図においてトランジスタM10のゲート・
ソース間および制御端子T1と電圧入力端子VDD間に
は容量C1の両端電圧VCが印加されている。よって、
トランジスタM10は次式で示すドレイン電流が流れる
rD=p-(Vas-Vzb)"-(2)
Here, ID is a train current, β is a constant, Vas is a gate-source voltage, and (2) is a threshold voltage of a transistor. In FIG. 1, the gate of transistor M10
A voltage VC across the capacitor C1 is applied between the sources and between the control terminal T1 and the voltage input terminal VDD. Therefore,
A drain current expressed by the following equation flows through the transistor M10.

ここで、IDよ。はトランジスタM10のドレイン電流
、β□。は定数である。
Here, ID. is the drain current of transistor M10, β□. is a constant.

以上の説明により、センスアンプ回路2のトランジスタ
Ml、M6には(3)式で示した時間変化と同様な変化
を持った電流が流れるよう動作する。
According to the above explanation, the transistors M1 and M6 of the sense amplifier circuit 2 operate so that a current having a change over time similar to that shown in equation (3) flows.

この結果、センスアンプ回路2は時刻t3直後には貫通
電流が少なく速度が遅い動作を行ない、時間が経過した
時点では動作速度が速くなるよう動作する。なお、動作
速度が速くなった時点では、ビット線BL、BLBの電
位はある程度増幅されており貫通電流は少なくてよいこ
とは明らかである。
As a result, the sense amplifier circuit 2 operates at a low speed with little through-current immediately after time t3, and operates at a faster operation speed after time has elapsed. Note that it is clear that when the operating speed becomes faster, the potentials of the bit lines BL and BLB are amplified to some extent, and the through current may be small.

すなわち、本実施例によればセンスアンプの動作速度を
低下させることなくピーク電流を低減することかできる
という効果がある。
That is, this embodiment has the effect that the peak current can be reduced without reducing the operating speed of the sense amplifier.

なお、本実施例において容量C1の両端電圧を制御端子
′r2に印加するための回路は、第3図に示したトラン
ジスタM10,M11を用いた回路である必要はなく、
同様な動作を行なう回路を用いてもよいことは明白であ
る。
Note that in this embodiment, the circuit for applying the voltage across the capacitor C1 to the control terminal 'r2 does not need to be a circuit using the transistors M10 and M11 shown in FIG.
It is clear that circuits that perform similar operations may be used.

次に本発明によるその他の実施例について第3図以下順
次説明してゆくが、各図において先に第7図、第8図、
第1図、第2図にて示したものと同一もしくは同一機能
のものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する
Next, other embodiments according to the present invention will be explained sequentially from FIG. 3 onwards.
Components that are the same or have the same functions as those shown in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

第3図において、M12はPMOSトランジスタ(以下
、トランジスタと記す)である。また、第4図は第3図
に示した実施例の動作を示すタイムチャートである。以
下、第3図、第4図を用いて本実施例の動作を説明する
In FIG. 3, M12 is a PMOS transistor (hereinafter referred to as a transistor). Moreover, FIG. 4 is a time chart showing the operation of the embodiment shown in FIG. The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.

第3図において、トランジスタM10のゲート・ソース
間には容量C1の両端電圧とトランジスタM12での電
圧降下との和の電圧が印加されている。ここで時刻t、
においてスイッチSWIがオフ、スイッチSW2がオン
すると、電流源11により供給される定電流が容量C1
とトランジスタM12との直列接続された回路に流れる
。よって、時刻t3から時間Tだけ経過した時のトラン
ジスタM10のゲート・ソース間電圧VCRは、先に説
明した(1)式とトランジスタM12のゲート・ソース
間電圧との和となり下式で表わされる。
In FIG. 3, a voltage equal to the sum of the voltage across the capacitor C1 and the voltage drop across the transistor M12 is applied between the gate and source of the transistor M10. Here, time t,
When the switch SWI is turned off and the switch SW2 is turned on, the constant current supplied by the current source 11 is transferred to the capacitor C1.
The current flows through a circuit connected in series with the transistor M12 and the transistor M12. Therefore, the gate-source voltage VCR of the transistor M10 when time T has elapsed from time t3 is the sum of the above-described equation (1) and the gate-source voltage of the transistor M12, and is expressed by the following equation.

ここで、β、2は定数である。さらに電圧VCHによっ
てトランジスタM10は下式で表わされるドレイン電流
を流すよう動作する。
Here, β and 2 are constants. Further, the voltage VCH causes the transistor M10 to operate so as to flow a drain current expressed by the following formula.

すなわち、本実施例においてもセンスアンプ回路2は、
動作開始直後には低ピーク電流で、動作終了直前には高
速で動作し、第1図で示した実施例と同様な効果を有す
ることは明白である。
That is, in this embodiment as well, the sense amplifier circuit 2 is
It is clear that the device operates at a low peak current immediately after the start of operation and at high speed just before the end of operation, and has the same effect as the embodiment shown in FIG.

なお、本実施例において容量C1と直列に接続した素子
はPMOSトランジスタM12であったが、これはNM
OSトランジスタあるいは抵抗等のインピーダンス手段
であればよいことは明白である。
In this example, the element connected in series with the capacitor C1 was the PMOS transistor M12, but this
It is obvious that impedance means such as an OS transistor or a resistor may be used.

次に第5図に示す本発明によるその他の実施例について
説明する。第5図においてM21はPMOSトランジス
タ(以下、トランジスタと記す)、M22.M23.M
24.M23はMOSトランジスタ(以下、トランジス
タと記す)、12は定電流源、VRI、VH2はそれぞ
れ電圧源である。
Next, another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 will be described. In FIG. 5, M21 is a PMOS transistor (hereinafter referred to as a transistor), M22. M23. M
24. M23 is a MOS transistor (hereinafter referred to as a transistor), 12 is a constant current source, and VRI and VH2 are voltage sources, respectively.

また、第6図は第5図に示した実施例の動作を示すタイ
ムチャートである。第6図においてVRI。
Further, FIG. 6 is a time chart showing the operation of the embodiment shown in FIG. In FIG. 6, VRI.

VH2は、それぞれ電圧源VRI、VR2の電圧を示す
。以下、第5図、第6図を用いて本実施例の動作を説明
する。なお動作説明の簡略化のため、電圧源VRI、V
R2の電圧は共に2vとなっているものとする。
VH2 indicates the voltages of voltage sources VRI and VR2, respectively. The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. Note that to simplify the explanation of the operation, the voltage sources VRI, V
It is assumed that the voltages of R2 are both 2V.

時刻t3以前において制御端子SAにはII L II
が印加されている。この結果トランジスタM22はオフ
状態に、トランジスタM23はオン状態となり容量C1
には電流が流れない。さらにトランジスタM21はオン
状態となり容量C1の両端電圧は零となる。さらにトラ
ンジスタM25のゲートは電圧入力端子VDDと同電位
となっており、この結果トランジスタM24はオフ状態
、トランジスタM25はオン状態となっている。
II L II at the control terminal SA before time t3
is applied. As a result, transistor M22 is turned off, transistor M23 is turned on, and capacitor C1
No current flows through. Further, the transistor M21 is turned on, and the voltage across the capacitor C1 becomes zero. Furthermore, the gate of the transistor M25 is at the same potential as the voltage input terminal VDD, and as a result, the transistor M24 is in an off state and the transistor M25 is in an on state.

次に時刻t、において制御端子SAが1′H#に変化す
る。この結果トランジスタM21はオフ状態となる。さ
らにトランジスタM23はオフ状態、トランジスタM2
2はオン状態となり容量C1には定電流源11によって
供給される定電流が流れ始める。すなわち、容量C1の
両端電圧VCは時刻t、から次式で示すように、除々に
増加する。
Next, at time t, the control terminal SA changes to 1'H#. As a result, transistor M21 is turned off. Furthermore, the transistor M23 is in an off state, and the transistor M2
2 is turned on, and a constant current supplied by the constant current source 11 begins to flow through the capacitor C1. That is, the voltage VC across the capacitor C1 gradually increases from time t as shown by the following equation.

次に時刻taxによって容量C1の両端電圧VCが電圧
源VR2の電圧以上すなわち2v以上となった場合につ
いて考える。この時トランジスタM24がオフからオン
状態に、トランジスタM25がオンからオフ状態に変化
する。この結果、容量C1には電流源11の電流と電流
源12の電流との和の電流が流れ容量C1の両端電圧V
Cは時刻t、工から次式で示すように急激に増加する。
Next, consider a case where the voltage VC across the capacitor C1 becomes equal to or higher than the voltage of the voltage source VR2, that is, equal to or higher than 2V at time tax. At this time, the transistor M24 changes from off to on, and the transistor M25 changes from on to off. As a result, a current equal to the sum of the current of the current source 11 and the current of the current source 12 flows through the capacitor C1, and the voltage V across the capacitor C1 flows.
C rapidly increases from time t to t as shown in the following equation.

に こで、12は電流源12の電流値、T2は時刻t31か
らの経過時間である。
Here, 12 is the current value of the current source 12, and T2 is the elapsed time from time t31.

すなわち、以上の容量C1の両端電圧の変化の説明によ
りセンスアンプ回路2がすでに説明した他の実施例と同
様に動作開始直後には低ピーク電流で、動作終了直前に
は高速で動作し、第1図で示した実施例と同様な効果を
有することは明白である。
That is, based on the above explanation of the change in the voltage across the capacitor C1, the sense amplifier circuit 2 operates at a low peak current immediately after the start of operation, at high speed just before the end of the operation, and at high speed, similar to the other embodiments already described. It is clear that this embodiment has the same effect as the embodiment shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、センスアンプが動作開始時には低ピー
ク電流な回路として、動作終了直前には動作速度が高速
な回路として動作制御することが可能なため、動作速度
を低減させることなくセンスアンプ回路のピーク電流を
低減することができる。
According to the present invention, since it is possible to control the operation of the sense amplifier as a circuit with a low peak current at the start of operation and as a circuit with high operation speed immediately before the end of operation, the sense amplifier circuit can peak current can be reduced.

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

第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は第1図に
示した実施例の動作タイムチャート、第3図は本発明の
他の実施例の回路図、第4図は第3図に示した実施例の
動作タイムチャート、第5図は本発明の更に他の実施例
の回路図、第6図は第5図に示した実施例の動作タイム
チャート、第7図は従来例を示す回路図、第8図は第7
図に示した従来例の動作タイムチャートを示す。 C1・・・容量、It、I2・・・定電流源、2・・・
センスアンプ回路。 第 1 図 賞方色Δ列(1) 第 図 実鷹也#’1(1)動作タイム+マートt。 t+ tz t+tstt 待閘 稟牛図 ジε方芝イダリ(2)動イ乍タイ、ム、チャートt。 t+ tz tB ?4たt6 待間 集 図 集 6 図 爽施液11 (3) 動イ箕りイムチV−トi3+ t415 時間 集 図 集 8 図 従来回路動作タイムチャート rtz dst6 持問
FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an operation time chart of the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is an operation time chart of the embodiment shown in FIG. 5, FIG. 5 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention, FIG. 6 is an operation time chart of the embodiment shown in FIG. A circuit diagram showing a conventional example, Fig. 8 is the 7th
An operation time chart of the conventional example shown in the figure is shown. C1... Capacity, It, I2... Constant current source, 2...
sense amplifier circuit. Fig. 1 Award color Δ column (1) Fig. Minoru Takaya #'1 (1) Operation time + mart t. t+ tz t+tstt t+tst t+tstt t+ttt t+ttt t+ttt t+ttt t+tt for t+ttt. t+ tz tB? 4 ta t6 Waiting room diagram collection 6 Diagram refreshing solution 11 (3) Moving inlet immuch V-to i3+ t415 Time collection diagram collection 8 Figure Conventional circuit operation time chart rtz dst6 Question

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、増幅動作を制御するための第1の制御端子(T1)
及び第2の制御端子(T2)と、第1の電圧源(VDD
)と、ソース電極が前記第1の電圧源(VDD)に接続
されゲート電極が前記第1の制御端子(T1)に接続さ
れた第1のトランジスタ(M1)と、第2の電圧源(ア
ース)と、ソース電極が前記第2の電圧源(アース)に
接続されゲート電極が前記第2の制御端子(T2)に接
続された第2のトランジスタ(M2)と、前記第1のト
ランジスタ(M1)のドレイン電極と前記第2のトラン
ジスタ(M2)のドレイン電極との間に接続され信号を
増幅して出力する信号増幅手段(M2〜M5)と、から
成るセンスアンプ回路を備えた半導体メモリ装置におい
て、 容量(C1)と、該容量(C1)に第1のオン、オフ手
段(SW1)を介して定電流を供給する定電流供給手段
と、前記容量(C1)の両端間に接続された第2のオン
、オフ手段(SW2)と、を具備するほか、前記容量(
C1)の両端間電圧に関係した電圧を前記第1の電圧源
(VDD)と第1の制御端子(T1)との間に印加する
電圧印加手段(M10)か、前記第2の電圧源(アース
)と第2の制御端子(T2)との間に印加する電圧印加
手段(M11)の、何れか一方または両方を具備して成
ることを特徴とする半導体メモリ装置。 2、増幅動作を制御するための第1の制御端子(T1)
及び第2の制御端子(T2)と、第1の電圧源(VDD
)と、ソース電極が前記第1の電圧源(VDD)に接続
されゲート電極が前記第1の制御端子(T1)に接続さ
れた第1のトランジスタ(M1)と、第2の電圧源(ア
ース)と、ソース電極が前記第2の電圧源(アース)に
接続されゲート電極が前記第2の制御端子(T2)に接
続された第2のトランジスタ(M2)と、前記第1のト
ランジスタ(M1)のドレイン電極と前記第2のトラン
ジスタ(M2)のドレイン電極との間に接続され信号を
増幅して出力する信号増幅手段(M2〜M5)と、から
成るセンスアンプ回路を備えた半導体メモリ装置におい
て、 前記第1の電圧源(VDD)に一方の電極が接続された
容量(C1)と、該容量(C1)の他方の電極にその一
側が接続された第1のスイッチ回路(SW1)と、該第
1のスイッチ回路(SW1)の他側に接続された電流源
手段(I1)と、前記容量(C1)の両電極間に接続さ
れた第2のスイッチ回路(SW2)と、 前記容量(C1)と第1のスイッチ回路(SW1)との
接続点と、前記第1の制御端子(T1)か、或いは前記
第2の制御端子(T2)か、或いはその双方とに接続さ
れ、前記容量(C1)と第1のスイッチ回路(SW1)
との接続点と前記第1の電圧源(VDD)との間にかか
る電圧か、或いは該電圧と同様な増減を行う電圧を、前
記第1の電圧源(VDD)と前記第1の制御端子(T1
)との間か、或いは前記第2の電圧源(アース)と前記
第2の制御端子(T2)との間か、或いはその双方に出
力する出力手段(M10、M11)と、を具備して成る
ことを特徴とする半導体メモリ装置。 3、請求項2に記載の半導体メモリ装置において、前記
容量(C1)の前記第1の電圧源(VDD)に接続され
た側の電極と該第1の電圧源(VDD)との間にインピ
ーダンス手段(図示せず)を接続したことを特徴とする
半導体メモリ装置。 4、請求項2に記載の半導体メモリ装置において、前記
第1のスイッチ回路(SW1)と前記電流源手段(11
)との接続点と、前記第1の電圧源(VDD)との間に
、第3のスイッチ回路(M23)を具備したことを特徴
とする半導体メモリ装置。 5、増幅動作を制御するための第1の制御端子(T1)
及び第2の制御端子(T2)と、第1の電圧源(VDD
)と、ソース電極が前記第1の電圧源(VDD)に接続
されゲート電極が前記第1の制御端子(T1)に接続さ
れた第1のトランジスタ(M1)と、第2の電圧源(ア
ース)と、ソース電極が前記第2の電圧源(アース)に
接続されゲート電極が前記第2の制御端子(T2)に接
続された第2のトランジスタ(M2)と、前記第1のト
ランジスタ(M1)のドレイン電極と前記第2のトラン
ジスタ(M2)のドレイン電極との間に接続され信号を
増幅して出力する信号増副手段(M2〜M5)と、から
成るセンスアンプ回路を備えた半導体メモリ装置におい
て、 第3の電圧源(VR1)と、第3の制御端子(SA)と
、前記第1の電圧源(VDD)に一方の電極が接続され
た容量(C1)と、該容量(C1)の他方の電極にドレ
イン電極が接続され、ゲート電極が前記第3の制御端子
(SA)に接続された第3のトランジスタ(M22)と
、ソース電極が前記第3のトランジスタ(M22)のそ
れと共通に接続され、ドレイン電極が前記第1の電圧源
(VDD)に接続され、ゲート電極が前記第3の電圧源
(VR1)に接続された第4のトランジスタ(M23)
と、前記第3、第4の各トランジスタの相互に共通接続
されたソース電極と前記第2の電圧源(アース)との間
に接続された電流源手段(I1)と、前記容量(C1)
と前記第3のトランジスタ(M22)のドレイン電極と
の接続点にドレイン電極が接続され、ゲート電極が前記
第3の制御端子(SA)に接続された第5のトランジス
タ(M21)と、 前記容量(C1)と前記第3のトランジスタ(M22)
のドレイン電極との接続点と、前記第1の制御端子(T
1)か、或いは第2の制御端子(T2)か、或いはその
両方の制御端子に接続され、前記容量(C1)と前記第
1の電圧源(VDD)との間の電圧か、或いは該電圧と
同様な増減をする電圧を、前記第1の電圧源(VDD)
と前記第1の制御端子(T1)との間か、或いは前記第
2の電圧源(アース)と前記第2の制御端子(T2)と
の間か、或いはその両方に出力する出力手段(M10、
M11)と、を具備して成ることを特徴とする半導体メ
モリ装置。 6、請求項5に記載の半導体メモリ装置において、前記
容量(C1)と前記第3のトランジスタ(M22)との
接続点に一方の側が接続された第1のスイッチ回路(M
24)と、該第1のスイッチ回路(M24)の他方の側
と前記第1の電圧源(VDD)との間に接続された第2
のスイッチ回路(M25)と、前記第1のスイッチ回路
(M24)と第2のスイッチ回路(M25)との接続点
と前記第2の電圧源(アース)との間に接続された第2
の電流源手段(I2)と、を具備して成ることを特徴と
する半導体メモリ装置。 7、請求項5に記載の半導体メモリ装置において、第4
の電圧源(VR2)と、前記容量(C1)と前記第3の
トランジスタ(M22)のドレイン電極との接続点にド
レイン電極が接続され、ゲート電極が前記第4の電圧源
(VR2)に接続された第6のトランジスタ(M24)
と、ソース電極が該第6のトランジスタ(M24)のそ
れと共通に接続され、ドレイン電極が前記第1の電圧源
(VDD)に接続され、ゲート電極が前記第6のトラン
ジスタ(M24)のドレイン電極に接続された第7のト
ランジスタ(M25)と、前記第6、第7の各トランジ
スタの共通接続されたソース電極と前記第2の電圧源(
アース)との間に接続された第2の電流源手段(12)
と、を具備して成ることを特徴とする半導体メモリ装置
[Claims] 1. First control terminal (T1) for controlling amplification operation
and a second control terminal (T2), and a first voltage source (VDD
), a first transistor (M1) whose source electrode is connected to the first voltage source (VDD) and whose gate electrode is connected to the first control terminal (T1), and a second voltage source (ground ), a second transistor (M2) whose source electrode is connected to the second voltage source (earth) and whose gate electrode is connected to the second control terminal (T2), and the first transistor (M1). ) and a signal amplifying means (M2 to M5) connected between the drain electrode of the second transistor (M2) and the second transistor (M2) for amplifying and outputting a signal. , a capacitor (C1), a constant current supply means for supplying a constant current to the capacitor (C1) via a first on/off means (SW1), and a constant current supply means connected between both ends of the capacitor (C1). In addition to comprising a second on/off means (SW2), the capacitor (
A voltage applying means (M10) that applies a voltage related to the voltage across the voltage source (C1) between the first voltage source (VDD) and the first control terminal (T1), or a voltage applying means (M10) that applies a voltage related to the voltage across the voltage source (C1); 1. A semiconductor memory device comprising one or both of voltage applying means (M11) applied between a ground) and a second control terminal (T2). 2. First control terminal (T1) for controlling amplification operation
and a second control terminal (T2), and a first voltage source (VDD
), a first transistor (M1) whose source electrode is connected to the first voltage source (VDD) and whose gate electrode is connected to the first control terminal (T1), and a second voltage source (ground ), a second transistor (M2) whose source electrode is connected to the second voltage source (earth) and whose gate electrode is connected to the second control terminal (T2), and the first transistor (M1). ) and a signal amplifying means (M2 to M5) connected between the drain electrode of the second transistor (M2) and the second transistor (M2) for amplifying and outputting a signal. a capacitor (C1) having one electrode connected to the first voltage source (VDD); and a first switch circuit (SW1) having one side connected to the other electrode of the capacitor (C1). , a current source means (I1) connected to the other side of the first switch circuit (SW1), a second switch circuit (SW2) connected between both electrodes of the capacitor (C1), and the capacitor. (C1) and the first switch circuit (SW1), and the first control terminal (T1), the second control terminal (T2), or both. Capacitance (C1) and first switch circuit (SW1)
The voltage applied between the connection point with the first voltage source (VDD) and the first voltage source (VDD), or the voltage that increases or decreases in the same way as the voltage, is applied between the first voltage source (VDD) and the first control terminal. (T1
), or between the second voltage source (earth) and the second control terminal (T2), or output means (M10, M11) for outputting between the second voltage source (ground) and the second control terminal (T2), or both. A semiconductor memory device characterized by: 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein an impedance is provided between the electrode of the capacitor (C1) on the side connected to the first voltage source (VDD) and the first voltage source (VDD). A semiconductor memory device characterized in that a means (not shown) is connected thereto. 4. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the first switch circuit (SW1) and the current source means (11
) and the first voltage source (VDD), a third switch circuit (M23) is provided. 5. First control terminal (T1) for controlling amplification operation
and a second control terminal (T2), and a first voltage source (VDD
), a first transistor (M1) whose source electrode is connected to the first voltage source (VDD) and whose gate electrode is connected to the first control terminal (T1), and a second voltage source (ground ), a second transistor (M2) whose source electrode is connected to the second voltage source (earth) and whose gate electrode is connected to the second control terminal (T2), and the first transistor (M1). ) and a signal amplifying means (M2 to M5) connected between the drain electrode of the second transistor (M2) and the second transistor (M2) for amplifying and outputting the signal. In the device, a third voltage source (VR1), a third control terminal (SA), a capacitor (C1) having one electrode connected to the first voltage source (VDD), and the capacitor (C1 ), the drain electrode is connected to the other electrode of the third transistor (M22), the gate electrode is connected to the third control terminal (SA), and the source electrode is that of the third transistor (M22). a fourth transistor (M23) connected in common, with a drain electrode connected to the first voltage source (VDD) and a gate electrode connected to the third voltage source (VR1);
, current source means (I1) connected between the mutually connected source electrodes of the third and fourth transistors and the second voltage source (ground), and the capacitor (C1).
a fifth transistor (M21) whose drain electrode is connected to a connection point between the drain electrode of the third transistor (M22) and the third control terminal (SA), and whose gate electrode is connected to the third control terminal (SA); (C1) and the third transistor (M22)
and the connection point between the drain electrode and the first control terminal (T
1) or the second control terminal (T2), or the voltage between the capacitor (C1) and the first voltage source (VDD), or the voltage connected to the second control terminal (T2), or both control terminals; The first voltage source (VDD)
and the first control terminal (T1), or between the second voltage source (earth) and the second control terminal (T2), or both. ,
A semiconductor memory device comprising: M11). 6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein a first switch circuit (M
24), and a second switch connected between the other side of the first switch circuit (M24) and the first voltage source (VDD).
a second switch circuit (M25) connected between the connection point of the first switch circuit (M24) and the second switch circuit (M25) and the second voltage source (ground).
A semiconductor memory device comprising current source means (I2). 7. In the semiconductor memory device according to claim 5, the fourth
A drain electrode is connected to a connection point between the voltage source (VR2), the capacitor (C1), and the drain electrode of the third transistor (M22), and a gate electrode is connected to the fourth voltage source (VR2). The sixth transistor (M24)
, the source electrode is commonly connected to that of the sixth transistor (M24), the drain electrode is connected to the first voltage source (VDD), and the gate electrode is connected to the drain electrode of the sixth transistor (M24). a seventh transistor (M25) connected to the source electrodes of the sixth and seventh transistors connected in common to the second voltage source (M25);
second current source means (12) connected between
A semiconductor memory device comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04113583A (en) * 1990-08-31 1992-04-15 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Driving circuit for sense amplifier
JP2010509704A (en) * 2006-11-14 2010-03-25 ラムバス・インコーポレーテッド Low energy memory components

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