JPH02244491A - Semiconductor device and semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor device and semiconductor storage device

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JPH02244491A
JPH02244491A JP1063749A JP6374989A JPH02244491A JP H02244491 A JPH02244491 A JP H02244491A JP 1063749 A JP1063749 A JP 1063749A JP 6374989 A JP6374989 A JP 6374989A JP H02244491 A JPH02244491 A JP H02244491A
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JP
Japan
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sense amplifier
memory cell
signal
semiconductor
voltage
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Pending
Application number
JP1063749A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Akioka
隆志 秋岡
Masahiro Iwamura
将弘 岩村
Atsushi Hiraishi
厚 平石
Yuji Yokoyama
勇治 横山
Nozomi Matsuzaki
望 松崎
Tatsumi Yamauchi
辰美 山内
Yutaka Kobayashi
裕 小林
Nobuyuki Goto
後藤 展行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce the parasitic capacity of a common collector line and to execute the operation at a high speed by providing a multi-emitter transistor on a sense amplifier, and providing plural common collector lines against data of 1 bit. CONSTITUTION:That which contains pre-sense amplifier blocks B3, B4 and B6, a cascode amplifier block B10 and a current switch block B11 works as a sense amplifier. As for the cascode amplifier, a multi-emitter bipolar transistor Q20 and Q21 having two emitters are provided in the cascode amplifier block B10. Accordingly, a common collector line being a common data line connected the cascode amplifier block B10 can be divided into a pair of CC1 and CC2 and a pair of CC3 and CC4. In such a way, the parasitic capacity of the common collector line can be reduced, and the operation can be executed at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置に関し、特に高速動作に好適な半導
体装置および、これを応用した半導体記憶装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a semiconductor device suitable for high-speed operation and a semiconductor memory device to which the same is applied.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の装置は1例えば特開昭60−132416号に記
載されている。第2図にこれを示す。
A conventional device is described, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 132416/1983. This is shown in Figure 2.

本図はメモリセルからセンスアンプまでの、装置の回路
の一部を示したものである。
This figure shows part of the circuitry of the device, from the memory cells to the sense amplifiers.

以下の説明では、バイポーラトランジスタは、トランジ
スタ、 MOSFETはMOSと称す。
In the following description, a bipolar transistor will be referred to as a transistor, and a MOSFET will be referred to as a MOS.

符号Bl、B2はそれぞれメモリセルアレーの中のデー
タ線ブロックの一例を示す。X方向とY方向にマトリッ
クス状にならんだ複数のメモリセルアレーの中から1例
えば信号線X1と、信号線Yl、Y2・・・へ信号を入
力することによりアクセスするメモリセルを選ぶことが
できる。
Symbols B1 and B2 each indicate an example of a data line block in the memory cell array. A memory cell to be accessed can be selected from a plurality of memory cell arrays arranged in a matrix in the X and Y directions by inputting signals to the signal line X1, signal lines Yl, Y2, etc. .

符号DLI〜DL4はデータ線、符号CELL l 。Symbols DLI to DL4 are data lines, and symbol CELL l.

CELL2はラッチ機能を持ったメモリセル、符号M5
.M6.M7.M8はメモリセル情報をデータ線に伝え
るかどれかを決めるトランスファーMO3、符号M9〜
M12はデータ線情報をコモンデータ線CDI、CD2
へ伝えるかどうかを決めるトランスファーMO8である
CELL2 is a memory cell with latch function, code M5
.. M6. M7. M8 is a transfer MO3 that determines whether or not to transmit memory cell information to the data line; reference numeral M9~
M12 sends data line information to common data lines CDI and CD2.
Transfer MO8 determines whether or not to transfer the information to the other party.

B3はコモンデータ線からの差動電圧入力信号を差動電
流信号に変換するプリセンスブロックである。符号Ql
、Q2は、レベルシフト用トランジスタ、符号Di、D
2はダイオード、符号M13゜M2SはMOSである。
B3 is a pre-sense block that converts the differential voltage input signal from the common data line into a differential current signal. Code Ql
, Q2 are level shift transistors, symbols Di, D
2 is a diode, and symbol M13°M2S is a MOS.

このプリセンスブロックでは差動増幅器を形成するトラ
ンジスタQ 3 、Q4とMOS  Mll、−よッテ
、Q3.Q4(7)ベースに入った差動電圧が電流信号
となってコモンコレクタ線CCI、CC2に伝えられる
という動作が行なわれる。
This pre-sense block includes transistors Q 3 , Q4 and MOS Mll, Q3, which form a differential amplifier. An operation is performed in which the differential voltage entering the base of Q4 (7) becomes a current signal and is transmitted to the common collector lines CCI and CC2.

通常はB3と同様なプリセンスブロックB4が複数個同
一のコモンコレクタ線ペアにつながっており、その中の
どれからの信号を選ぶかを、端子Sl、S2・・・へ入
力する信号により選ぶことが出来る。
Normally, a plurality of pre-sense blocks B4 similar to B3 are connected to the same common collector line pair, and it is possible to select the signal from among them by the signals input to the terminals Sl, S2, etc. I can do it.

ブロックB5はコモンコレクタIccI、CC2から入
力された電流信号を電圧信号に変換して端子Ql、Q2
へ出力する回路である。抵抗性素子R1,R2、トラン
ジスタQ7.Q8、ダイオードD3.MO3,M19〜
M21はカスコードアンプを構成しており、CCI、C
C2からの差動電流入力を、Q7.Q8のコレクタの間
に差動電圧として出力する。トランジスタ、Q 10.
Qll。
Block B5 converts current signals input from common collectors IccI and CC2 into voltage signals and converts them into terminals Ql and Q2.
This is a circuit that outputs to. Resistive elements R1, R2, transistor Q7. Q8, diode D3. MO3, M19~
M21 constitutes a cascode amplifier, and CCI, C
The differential current input from C2 is connected to Q7. It is output as a differential voltage between the collectors of Q8. Transistor, Q 10.
Qll.

ダイオードD4.D5.MO8,M22.M23はレベ
ルシフト回路を構成し、次段の抵抗性素子R3,R4、
トランジスタQ12.Q13.MO8゜M24から成る
差動増幅器への入力に適した信号レベルへ変換する。第
2図の回路は半導体記憶装置中の、メモリセルアレーと
センスアンプの一部分を示したものである。
Diode D4. D5. MO8, M22. M23 constitutes a level shift circuit, and the next stage resistive elements R3, R4,
Transistor Q12. Q13. The signal is converted to a signal level suitable for input to a differential amplifier consisting of MO8°M24. The circuit of FIG. 2 shows part of a memory cell array and sense amplifier in a semiconductor memory device.

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

上記従来技術は、高速化のための配慮がされておらず、
より一層の高速化を図ろうとすると以下の問題があった
The above conventional technology does not take into account speedup,
When trying to achieve even higher speeds, the following problems occurred.

一般に電気信号を高速に伝達するためには信号経路の信
号振幅を小さくし、この経路の寄生容量。
Generally, in order to transmit electrical signals at high speed, the signal amplitude of the signal path is reduced, and the parasitic capacitance of this path is reduced.

寄生抵抗を小さくすることが重要である。例えば、第2
図の従来回路においては、メモリ容量を大きくしようと
すると、上記のコモンデータ線、コモンコレクタ線の容
量、抵抗は必然的に大きくなってしまうため、記憶装置
の大容量化と高速化を同時に実現することは、困難であ
った。
It is important to reduce parasitic resistance. For example, the second
In the conventional circuit shown in the figure, if you try to increase the memory capacity, the capacitance and resistance of the common data line and common collector line described above will inevitably increase, so it is possible to simultaneously increase the capacity and speed of the storage device. It was difficult to do so.

本発明の目的は半導体記憶装置の高速化を達成すること
にある。
An object of the present invention is to achieve speeding up of a semiconductor memory device.

本発明の他の目的は、高速化を達成できる半導体記憶装
置に用いられる半導体装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device used in a semiconductor memory device that can achieve high speed.

〔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本発明の特徴は、 メモリセルアレーと。 The features of the present invention that achieve the above object are as follows: memory cell array.

上記メモリセルアレーへ、アドレス情報を与えるアドレ
スデコーダと、 上記アドレスデコーダヘアドレス信号を与える入力バッ
ファと、 上記アドレスデコーダからのアドレス情報に基づいて、
メモリセル信号を増幅するセンスアンプと、 上記センスアンプの出力が、入力される出力バッファと
からなる半導体記憶装置において、上記センスアンプは
、マルチエミッタトランジスタを有することである。
an address decoder that provides address information to the memory cell array; an input buffer that provides an address signal to the address decoder; and based on the address information from the address decoder,
In a semiconductor memory device comprising a sense amplifier that amplifies a memory cell signal and an output buffer into which the output of the sense amplifier is input, the sense amplifier has a multi-emitter transistor.

上記他の目的を達成する本発明の半導体装置の特徴は、 複数の差動電圧−差動電流変換手段を含み、1つの差動
電圧−差動電流変換手段の出力は1組のデータバス線に
つながっており、 上記1組の共通データバス線には1個以上の差動電圧−
差動電流変換手段がつながっており、上記1組の共通デ
ータバス線の差動電流信号を電圧信号に変換する電流−
電圧変換手段をもち、上記電流−電圧変換手段には、2
組以上の上記共通データバス線が接続されることである
A feature of the semiconductor device of the present invention that achieves the above-mentioned other objects is that it includes a plurality of differential voltage-differential current converting means, and the output of one differential voltage-differential current converting means is connected to one set of data bus lines. The set of common data bus lines has one or more differential voltages -
A differential current converting means is connected, and a current for converting the differential current signal of the set of common data bus lines into a voltage signal is -
It has a voltage conversion means, and the current-voltage conversion means includes two
More than one set of the common data bus lines are connected.

〔作用〕[Effect]

従来、共通データバス線すなわちコモンコレクタ線の寄
生容量、寄生抵抗が大きかったのは以下の理由による。
Conventionally, the parasitic capacitance and parasitic resistance of common data bus lines, that is, common collector lines, have been large for the following reasons.

すなわち、集積回路用プレーナートランジスタの端子の
中では一般に最も基板との間の寄生容量の大きいコレク
タ端子を共通としているため、寄生容量が大きくなって
いた。
That is, among the terminals of planar transistors for integrated circuits, the collector terminal, which generally has the largest parasitic capacitance with the substrate, is shared, resulting in a large parasitic capacitance.

従ってこの容量を小さくするには一組のコモンコレクタ
線につながるプリセンスブロックの数を低減する必要が
ある。しかし、従来の技術では1ビツトのデータ当りの
コモンコレクタ線が1本であったため、他の場所でのデ
ータマルチプレクス数の増加、すなわちコモンデータ線
−本当りにつながるデータ線の本数を増やす等の手段を
とらなければならなかった、これ等の方法は今度はコモ
ンデータ線での遅延時間の増加をまねいてしまい、結局
遅延時間は短かく出来なかった。
Therefore, in order to reduce this capacitance, it is necessary to reduce the number of pre-sense blocks connected to a set of common collector lines. However, in the conventional technology, there was only one common collector line per 1 bit of data, so it was necessary to increase the number of data multiplexes in other places, that is, increase the number of data lines that are actually connected to the common data line. However, these methods led to an increase in the delay time in the common data line, and in the end the delay time could not be shortened.

本発明は、1ビツトのデータに対し複数のコモンコレク
タ線を設けることにより個々のコモンコレクタ線の寄生
容量が低減出来、高速化が可能となる。
In the present invention, by providing a plurality of common collector lines for one bit of data, the parasitic capacitance of each common collector line can be reduced, and high speed operation can be achieved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を用いて1本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using the drawings.

第3図に半導体記憶装置全体の概略構成を示す。FIG. 3 shows a schematic configuration of the entire semiconductor memory device.

入力バッファに入ったアドレス信号はアドレスデコーダ
ーを通して個々のアドレスへのアドレス情報にデコード
され、それらは、メモリセルアレーとセンスアンプに入
力される。メモリセルアレーの中の行方向のアドレス(
Xi、X2)と列方向のアドレス(Yl、Y2.Sl、
B2)によって選ばれた情報がセンスアンプで増幅され
出力バッファに入力され、そこから外部へ出力される。
Address signals entering the input buffer are decoded into address information for individual addresses through an address decoder, and these are input to the memory cell array and sense amplifier. Address in the row direction in the memory cell array (
Xi, X2) and the column direction address (Yl, Y2.Sl,
The information selected by B2) is amplified by the sense amplifier, input to the output buffer, and output from there to the outside.

なお、第3図では、書込み回路等を省略している。Note that in FIG. 3, the write circuit and the like are omitted.

次に、第3図中のメモリセルアレーとセンスアンプの一
部分を第1図に示す。
Next, FIG. 1 shows a portion of the memory cell array and sense amplifier in FIG. 3.

メモリセルアレー中のデータ線ブロックBl。Data line block Bl in the memory cell array.

B2からの出力は、1組のコモンデータ線CDI。The output from B2 is a set of common data lines CDI.

CD2へ出力される。1組のコモンデータ線は、プリセ
ンスアンプブロックB3に入力される。複数のプリセン
スアンプブロック、例えば、B3゜B4,86等は、1
組の共通データ線である1対コモンコレクタ線CC1お
よびCC2に接続されている。また、他の1組の共通デ
ータ線である1対のコモンコレクタ線CC3,CC4に
は、他の複数のプリセンスアンプブロック、例えばB7
゜B8,89等が接続されている。
Output to CD2. One set of common data lines is input to pre-sense amplifier block B3. Multiple pre-sense amplifier blocks, for example B3°B4, 86, etc.
It is connected to a pair of common collector lines CC1 and CC2, which are a set of common data lines. Further, a pair of common collector lines CC3 and CC4, which are another set of common data lines, are connected to a plurality of other pre-sense amplifier blocks, such as B7.
°B8, 89, etc. are connected.

この2組の共通データ線は、1つのカスコードアンプブ
ロックBIOに接続されている。カスコードアンプブロ
ックBIOの出力は、カレントスイッチブロックBll
に入力される。
These two sets of common data lines are connected to one cascode amplifier block BIO. The output of the cascode amplifier block BIO is the current switch block Bll.
is input.

プリセンスアンプブロック(例えば、B3.B4゜B6
)は、1組のコモンデータ線CDlおよびCD2に現わ
れた差動電圧を1組のコモンコレクタ線CC1およびC
C2に差動電流として、出力する差動電圧−差動電流変
換手段である。
Pre-sense amplifier block (e.g. B3.B4゜B6
) converts the differential voltage appearing on one set of common data lines CDl and CD2 to one set of common collector lines CC1 and C
It is a differential voltage-differential current conversion means that outputs a differential current to C2.

カスコードアンプブロックBIOは、1組のコモンコレ
クタ線CCIおよびCC2(又はCC3およびCC4)
に現われた差動電流を電圧信号へ変換する電流−電圧変
換手段である。
The cascode amplifier block BIO has one set of common collector lines CCI and CC2 (or CC3 and CC4)
This is a current-to-voltage conversion means that converts the differential current appearing in the voltage signal into a voltage signal.

プリセンスアンプブロック、カスコードアンプブロック
、カレントスイッチブロックを含めたものが、センスア
ンプとして働く。
The block including the pre-sense amplifier block, cascode amplifier block, and current switch block works as a sense amplifier.

第1図の実施例では、カスコードアンプとしてカスコー
ドアンプブロック内に2つのエミッタを有するマルチエ
ミッタバイポーラトランジスタQ20およびQ21を持
つように構成されている。
In the embodiment shown in FIG. 1, the cascode amplifier is configured to include multi-emitter bipolar transistors Q20 and Q21 having two emitters in the cascode amplifier block.

これにより、カスコードアンプブロックBIOに接続さ
れる共通データ線であるコモンコレクタ線を2つ(CC
IおよびCCDのペアとCC3およびCC4のペア)に
分割できる。これにより1組の共通データ線であるコモ
ンコレクタ線1組当たりの容量・抵抗を分割しない場合
に比較して減らすことが可能となる。
As a result, two common collector lines (CC
I and CCD pair and CC3 and CC4 pair). This makes it possible to reduce the capacitance and resistance per set of common collector lines, which are one set of common data lines, compared to the case where the lines are not divided.

本実施例は、エミッタ数を2としたが、3以上とするこ
ともできる。これによって共通データ線を3つ以上に分
割できる。
In this embodiment, the number of emitters is two, but it can also be three or more. This allows the common data line to be divided into three or more.

本実施例を、従来の第2図の構成と比較する。This embodiment will be compared with the conventional configuration shown in FIG.

メモリセルアレー中のデータ線ブロックBl。Data line block Bl in the memory cell array.

B2からのデータをコモンデータ線CDI、CD2の差
動電圧信号とし、それをプリセンスブロックB3で電流
に変換する点は第2図の場合と同一である。第2図と異
なる点としてカスコードアンプブロックBIOのトラン
ジスターQ7.M8をマルチエミッタ(バイポーラ)ト
ランジスタQ20゜Q21に変えることにより、コモン
コレクタ線を分割したことがあげられる。C81〜C8
5までは定電流源、RIOは抵抗(ダイオード等で構成
してもよい、)であり、マルチエミッタトランジスタQ
20.Q21のベース電位を一定に保つための負荷素子
である。ブロックB10をマルチエミッタカスコードア
ンプと呼ぶ。本図ではマルチエミッタトランジスタQ2
0.Q21のエミッタ数は2つであるが、エミッタ数を
増やせば入力コモンコレクタ線ペア数を増やすことが出
来る。
This is the same as the case shown in FIG. 2 in that the data from B2 is made into a differential voltage signal between the common data lines CDI and CD2, and this is converted into a current by the pre-sense block B3. The difference from FIG. 2 is that the transistor Q7 of the cascode amplifier block BIO. The common collector line can be divided by changing M8 to a multi-emitter (bipolar) transistor Q20°Q21. C81-C8
5 is a constant current source, RIO is a resistor (which may be composed of a diode, etc.), and a multi-emitter transistor Q
20. This is a load element for keeping the base potential of Q21 constant. Block B10 is called a multi-emitter cascode amplifier. In this figure, multi-emitter transistor Q2
0. Q21 has two emitters, but by increasing the number of emitters, the number of input common collector line pairs can be increased.

−個のマルチエミッタカスコードアンプに入力されたす
べてのコモンコレクタ線の中で各プリセンスブロックに
入力される選択信号(例えばSL)によって活性化され
ているプリセンスブロック(例えば、B3.B4.B6
.B7.B8.B9)はただ1つでなければならない。
A pre-sense block (e.g., B3.B4.B6) activated by a selection signal (e.g., SL) input to each pre-sense block among all common collector lines input to - multi-emitter cascode amplifiers.
.. B7. B8. B9) must be only one.

本実施例によれば、はとんど素子数の増加することなし
に、コモンコレクタ線の寄生容量、寄生抵抗を減らすこ
とが出来、信号伝達の高速化が図れるという効果がある
According to this embodiment, the parasitic capacitance and parasitic resistance of the common collector line can be reduced without increasing the number of elements, and the signal transmission speed can be increased.

第4図に本発明の別の実施例を示す、ブロック820〜
B22はマルチエミッタカスコードアンプ等のカスコー
ドアンプであるが、そのコモンコレクタ線の一組あるい
は複数組にMOS  M2O。
FIG. 4 shows another embodiment of the invention, blocks 820--
B22 is a cascode amplifier such as a multi-emitter cascode amplifier, and one or more sets of its common collector lines are MOS M2O.

M31が付加されている。本構成によれば信号線BSO
を“High”レベルとすることによりカスコードアン
プB20の出力を論理“Low”レベル以下まで下げる
ことが可能である。これによりブロックB20.B21
.B22・・・等複数のカスコードアンプの出力を図の
様にQ30−Q31のトランジスタ、D30.D31の
ダイオード、C830,C831の定電流源から成るエ
ミッタフォロワ段でワイアドオア論理にすることができ
る。すなわちカスコードアンプがN個あるとするとそれ
ぞれにつながったBSO〜BSNまでのN本の信号線の
うちただ1つのみを“Low”レベル、他のすべての信
号線を“High’″レベルにすることにより、“L 
o w ”レベルのカスコードアンプの出力信号のみを
選んで次段に伝えることが出来る。
M31 is added. According to this configuration, the signal line BSO
By setting the cascode amplifier B20 to a "High" level, it is possible to lower the output of the cascode amplifier B20 to below the logic "Low" level. As a result, block B20. B21
.. The outputs of multiple cascode amplifiers such as B22, etc. are connected to transistors Q30-Q31, D30, etc. as shown in the figure. Wired-OR logic can be achieved with an emitter follower stage consisting of a diode D31 and constant current sources C830 and C831. In other words, if there are N cascode amplifiers, only one of the N signal lines from BSO to BSN connected to each should be set to "Low" level, and all other signal lines should be set to "High'" level. According to “L
It is possible to select only the output signal of the cascode amplifier at the "o w" level and transmit it to the next stage.

Q20.Q21のコレクタをMOS等で引き下げても同
様な機能を持たせることができるが、その場合はQ20
.Q21のコレクタ電位がベース電位より下がってしま
う(これを飽和に入るという、)場合もある。ブロック
B20の様にマルチエミッタトランジスタQ20.Q2
1のエミッタ電位を下げる方式であれば、マルチエミッ
タトランジスタQ20.Q21の飽和を心配する必要が
ないという利点がある。
Q20. It is possible to provide the same function by lowering the collector of Q21 with MOS etc., but in that case, Q20
.. In some cases, the collector potential of Q21 drops below the base potential (this is said to enter saturation). Like block B20, multi-emitter transistor Q20. Q2
If the method is to lower the emitter potential of multi-emitter transistor Q20. There is an advantage that there is no need to worry about saturation of Q21.

第5図に実施例の適用による効果を具体的に示す、グラ
フの横軸は一組のコモンコレクタ線につながったプリセ
ンスブロックの数を表わし、たて軸はその場合のセンス
アンプ部の遅延時間を示す。
Figure 5 specifically shows the effect of applying the embodiment. The horizontal axis of the graph represents the number of pre-sense blocks connected to a set of common collector lines, and the vertical axis represents the delay time of the sense amplifier section in that case. shows.

これは、典型的な条件を想定した計算機シミュレーショ
ンの結果である。
This is the result of a computer simulation assuming typical conditions.

第5図より明らかなように、コモンコレクタ線につくプ
リセンスブロックの個数が増えれば増えるほど遅延時間
は増大する。本実施例においては、例えば従来コモンコ
レクタ線に16個つながっていたプリセンスブロックを
8個にすることができ。
As is clear from FIG. 5, the delay time increases as the number of pre-sense blocks attached to the common collector line increases. In this embodiment, for example, the conventional 16 pre-sense blocks connected to the common collector line can be reduced to 8.

第5図の条件においては約Q、8m5ecの高速化が図
れる。
Under the conditions shown in FIG. 5, a speed increase of approximately Q, 8 m5ec can be achieved.

第6図を用いて、本発明のさらに別の実施例を説明する
。第4図のカスコードアンプ820の様にコモンコレク
タ線を引き下げる方式では、前段につながっているプリ
センスアンプのトランジスタQ3.Q4のコレクタ電位
が引き下がることになり、Q3.Q4の飽和マージンが
わずかだが減少する。また、比較的容量の大きいコモン
コレクタ線を動かすことになるので、振幅が小さいため
にわずかではあるが、リカバリー時間が必要となる。そ
こで第6図にに示した様に、マルチエミッタトランジス
タQ22.Q23にコモンコレクタ線CC1〜CC4に
接続されないエミッタを設はプルダウン専用エミッタと
し、MOS  M32゜M33を接続し、カスコードア
ンプの選択、非選択をMOS  M32.M33のゲー
ト電位BSOで制御するように構成した。
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the method of pulling down the common collector line like the cascode amplifier 820 in FIG. 4, the transistor Q3 of the pre-sense amplifier connected to the previous stage. The collector potential of Q4 will drop, and Q3. The saturation margin in Q4 will decrease slightly. Furthermore, since the common collector line, which has a relatively large capacity, is moved, the amplitude is small, so a recovery time is required, albeit slightly. Therefore, as shown in FIG. 6, a multi-emitter transistor Q22. Q23 has an emitter that is not connected to the common collector lines CC1 to CC4, and is used as a pull-down-only emitter. MOS M32°M33 is connected to it, and cascode amplifier selection or non-selection is performed using MOS M32. It is configured to be controlled by the gate potential BSO of M33.

本構成によれば、前段のトランジスタの飽和や、あるい
はコモンコレクタ線リカバリー時間による悪影響がなく
なると言う利点がある。
According to this configuration, there is an advantage that the saturation of the transistor in the previous stage or the adverse effects caused by the common collector line recovery time are eliminated.

図中の符号で、Mで始まるものはMOSトランジスタ、
Qで始まるものはバイポーラトランジスタ、Dで始まる
ものはダイオード、Rで始まるのは抵抗等の負荷素子、
CDで始まるものはコモンデータ線、CCで始まるもの
はコモンコレクタ線、C8で始まるものは定電流源を示
す。
The symbols in the diagram starting with M are MOS transistors,
Items starting with Q are bipolar transistors, items starting with D are diodes, and items starting with R are load elements such as resistors.
Those starting with CD indicate common data lines, those starting with CC indicate common collector lines, and those starting with C8 indicate constant current sources.

以上説明した半導体装置は、通常半導体記憶装置の中で
使われるが、記憶装置を内蔵したマイクロプロセッサの
中で使うこともできる。
The semiconductor device described above is usually used in a semiconductor memory device, but it can also be used in a microprocessor with a built-in memory device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、データマルチプレクスが行なわれる共
通バス線の寄生容量、寄生抵抗を小さくすることができ
るので、信号の伝達時間が短かくなり、半導体記憶装置
の高速化が図れる効果がある。
According to the present invention, it is possible to reduce the parasitic capacitance and parasitic resistance of the common bus line on which data multiplexing is performed, thereby shortening the signal transmission time and achieving the effect of increasing the speed of the semiconductor memory device.

【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センスアンプとメモリセル
アレーの一部分を示す図、第2図は従来の回路を示す図
、第3図は本発明の実施例の半導体記憶装置の全体構成
を示す概略図、第4図は本発明の別の実施例のメモリセ
ルアレーとセンスアンプの一部を示す図、第5図は一組
のコモンコレクタ線につながったプリセンスブロック数
とセンスアンプ部の遅延時間との関係の一例を示した図
である。第6図は本発明のさらに別の実施例のセンスア
ンプの一部を示す図である。 M5.M6.M9.Mlo、M13.M14.M2S・
・・MOSトランジスタ、Q20.Q21・・・マルチ
エミッタトランジスタ、Di、D2.D3.D4゜D5
・・・ダイオード、R1,R2,RIO・・・負荷素子
、CD 1 、 CD 2 ・:l モンデータ線、C
CI。 CC2,CC3,CC4・・・コモンコレクタ線、C8
I、C52,C53,C84,C55・・・定電流源。
FIG. 1 is a diagram showing a part of a sense amplifier and a memory cell array according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a conventional circuit, and FIG. 3 is an overall configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a part of the memory cell array and sense amplifier of another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the number of pre-sense blocks connected to a set of common collector lines and the sense amplifier section. FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the delay time and the delay time. FIG. 6 is a diagram showing a part of a sense amplifier according to still another embodiment of the present invention. M5. M6. M9. Mlo, M13. M14. M2S・
...MOS transistor, Q20. Q21...Multi-emitter transistor, Di, D2. D3. D4゜D5
...Diode, R1, R2, RIO...Load element, CD 1 , CD 2 .:l Mon data line, C
C.I. CC2, CC3, CC4...Common collector wire, C8
I, C52, C53, C84, C55...constant current source.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、メモリセルアレーと、 上記メモリセルアレーへ、アドレス情報を与えるアドレ
スデコーダと、 上記アドレスデコーダヘアドレス信号を与える入力バッ
ファと、 上記アドレスデコーダからのアドレス情報に基づいて、
メモリセル信号を増幅するセンスアンプと、 上記センスアンプの出力が、入力される出力バッファと
からなる半導体記憶装置において、上記センスアンプは
、マルチエミッタトランジスタを有することを特徴とす
る半導体記憶装置。 2、メモリセルアレーと、 上記メモリセルアレーへ、アドレス情報を与えるアドレ
スデコーダと、 上記アドレスデコーダヘアドレス信号を与える入力バッ
ファと、 上記アドレスデコーダからのアドレス情報に基づいて、
メモリセル信号を増幅するセンスアンプと、 上記センスアンプの出力が、入力される出力バッファと
からなる半導体記憶装置において、上記センスアンプは
、上記メモリセルアレーからのデータバスを互いに2組
以上に分割するカスコードアンプを有することを特徴と
する半導体記憶装置。 3、複数の差動電圧−差動電流変換手段を含み、1つの
差動電圧−差動電流変換手段の出力は1組の共通データ
バス線につながつており、上記1組の共通データバス線
には1個以上の差動電圧−差動電流変換手段がつながつ
ており、上記1組の共通データバス線の差動電流信号を
電圧信号に変換する電流−電圧変換手段をもち、 上記電流−電圧変換手段には、2組以上の上記共通デー
タバス線が接続されることを特徴とする半導体装置。 4、請求項3記載の半導体装置において、 差動電圧−差動電流変換手段はバイポーラトランジスタ
を含むことを特徴とする半導体装置。 5、請求項3記載の半導体装置において、 電流−電圧変換手段としてカスコードアンプを用いたこ
とを特徴とする半導体装置。 6、請求項5記載の半導体装置において、 カスコードアンプを構成するバイポーラトランジスタに
マルチエミッタトランジスタを用いたことを特徴とする
半導体装置。 7、請求項3記載の半導体装置において、 上記電流−電圧変換手段は、非選択信号の入力により出
力レベルを“Low”に下げる機能を持ち、 これらの出力をエミッタフォロワ回路を通してワイアー
ドオアすることよりマルチプレツクスすることを特徴と
する半導体装置。 8、請求項7記載の半導体装置において、 電流−電圧変換手段としてカスコードアンプを用いたこ
とを特徴とする半導体装置。 9、請求項8記載の半導体装置において、 カスコードアンプを構成するバイポーラトランジスタに
マルチエミッタトランジスタを用いたことを特徴とする
半導体装置。 10、メモリセルアレーと、 上記メモリセルアレーへ、アドレス情報を与えるアドレ
スデコーダと、 上記アドレスデコーダヘアドレス信号を与える入力バッ
ファと、 上記アドレスデコーダからのアドレス情報に基づいて、
メモリセル信号を増幅するセンスアンプと、 上記センスアンプの出力が、入力される出力バッファと
からなる半導体記憶装置において、上記センスアンプは
、複数個のカスコードアンプを有することを特徴とする
半導体記憶装置。 11、請求項10記載の半導体記憶装置において、複数
個のカスコードアンプは、それぞれマルチエミッタトラ
ンジスタを用いたことを特徴とする半導体記憶装置。 12、請求項11記載の半導体記憶装置において、マル
チエミッタトランジスタは、プルダウン回路が接続され
たエミッタを有することを特徴とする半導体記憶装置。 13、請求項1記載の半導体記憶装置または請求項3記
載の半導体装置を具備することを特徴とするマイクロプ
ロセッサ。
[Claims] 1. A memory cell array, an address decoder that provides address information to the memory cell array, an input buffer that provides an address signal to the address decoder, and based on the address information from the address decoder,
A semiconductor memory device comprising: a sense amplifier that amplifies a memory cell signal; and an output buffer into which the output of the sense amplifier is input, wherein the sense amplifier has a multi-emitter transistor. 2. a memory cell array, an address decoder that provides address information to the memory cell array, an input buffer that provides an address signal to the address decoder, and based on the address information from the address decoder,
In a semiconductor memory device comprising a sense amplifier that amplifies a memory cell signal and an output buffer into which the output of the sense amplifier is input, the sense amplifier divides a data bus from the memory cell array into two or more groups. A semiconductor memory device characterized by having a cascode amplifier. 3. It includes a plurality of differential voltage-differential current conversion means, the output of one differential voltage-differential current conversion means is connected to a set of common data bus lines, and the output of one differential voltage-differential current conversion means is connected to a set of common data bus lines. is connected to one or more differential voltage-to-differential current converting means, and has a current-to-voltage converting means for converting the differential current signal of the set of common data bus lines to a voltage signal, and the current- A semiconductor device characterized in that two or more sets of the above-mentioned common data bus lines are connected to the voltage conversion means. 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the differential voltage-differential current conversion means includes a bipolar transistor. 5. The semiconductor device according to claim 3, wherein a cascode amplifier is used as the current-voltage conversion means. 6. The semiconductor device according to claim 5, wherein a multi-emitter transistor is used as a bipolar transistor constituting the cascode amplifier. 7. The semiconductor device according to claim 3, wherein the current-voltage conversion means has a function of lowering the output level to "Low" by inputting a non-selection signal, and by wire-ORing these outputs through an emitter follower circuit. A semiconductor device characterized by multiplexing. 8. The semiconductor device according to claim 7, wherein a cascode amplifier is used as the current-voltage conversion means. 9. The semiconductor device according to claim 8, wherein a multi-emitter transistor is used as a bipolar transistor constituting the cascode amplifier. 10. A memory cell array, an address decoder that provides address information to the memory cell array, an input buffer that provides an address signal to the address decoder, and based on the address information from the address decoder,
A semiconductor memory device comprising a sense amplifier that amplifies a memory cell signal and an output buffer into which the output of the sense amplifier is input, wherein the sense amplifier has a plurality of cascode amplifiers. . 11. The semiconductor memory device according to claim 10, wherein each of the plurality of cascode amplifiers uses a multi-emitter transistor. 12. The semiconductor memory device according to claim 11, wherein the multi-emitter transistor has an emitter connected to a pull-down circuit. 13. A microprocessor comprising the semiconductor memory device according to claim 1 or the semiconductor device according to claim 3.
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