JPH023169A - メモリ回路 - Google Patents

メモリ回路

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JPH023169A
JPH023169A JP63146187A JP14618788A JPH023169A JP H023169 A JPH023169 A JP H023169A JP 63146187 A JP63146187 A JP 63146187A JP 14618788 A JP14618788 A JP 14618788A JP H023169 A JPH023169 A JP H023169A
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sin
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sense amplifier
input
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Manabu Ando
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メモリ回路に関し、特に相補型MOSFET
 (以下CMO8と略する)を用いたメモリ回路に関す
る。
〔従来の技術〕
従来のCMOSメモリ回路の部分回路を第8図に示ス。
第8図はCMOSスタティックメモリの読み出しに関係
する回路部分だけを取り出したものでC1〜C4はフリ
ップフロップにより構成されるスタティックメモリセル
、D、、D、、D、、D、はデイジット線、W、、W2
はワード線、C1〜C4はディジット線負荷トランジス
タ、Y 1. Y 2はYアドレス信号線、Qs、Qs
、Qg、Qeは差動型センスアンプの駆動トランジスタ
% Qt+ Q+。はセンスアンプの活性化トランジス
タ% Bll B2は各々4つのメモリセルからなるブ
ロック、Qlll Q12はブロックB、のセンスアン
プの負荷トランジスタ、Q+s+ Q14はブロックB
2のセンスアンプの負荷トランジスタ、RBI、π百1
.RB2.π百■は各々ブロック1.ブロック2のリー
ドバス、BSl、BS2は各々ブロックl、ブロック2
を選択する選択信号、QIS〜q+rはブロック1又は
2のリードバスのうち一方をブロック選択信号BS1、
ES2によって選択してセンスアンプSAの入力線SI
N、SINに接続するトランスファーゲートである。こ
こでブロックB1には4つのメモリセルしか含まれてい
ないが、これは簡単の為にこうしただけであって、通常
数百側のメモリセルが含まれている。また、このように
メモリセルを複数のブロックに分割するのはデイジット
線に設ケたセンスアンプのリードバスの配線の寄生!抗
、容量を減らして動作を高速化する為であり昨今のメモ
リの大容量化とともに広く用いられるようになってきた
技術である。
さてこの従来回路ではワード線とYアドレス線によって
選択されたメモリセルのデータがセンスアンプにより増
幅されリードバスRBI、RBI。
RB2.πB2に現われる。そしてこのデータをブロッ
ク選択信号BSI、BS2でどちらか一方だけ選択して
次段のセンスアンプSAの入力信号線SIN、SINに
接続するわけである。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のCMOSスタティックメモリではリード
バスRBI、RBI、RB2.RB2のデータをセンス
アンプSAの入力信号線SIN。
SINに接続する為にPチャンネル型MOSFETQ+
5〜Q18から成るトランスファーゲートを用いている
為リードバスとSIN、SINの振幅は同一でかつリー
ドバスよりSIN、SINは遅れてしまうという問題点
があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のメモリ回路は2組以上の相補のデータ線対のう
ちの一組をアドレス信号をデコードした選択信号をゲー
ト入力とするトランスファーゲートにより選択して相補
のデータバス線対に接続するように構成されたものであ
って、前記トランスファーゲートとしてPチャンネル型
MOSFETを用いるとともに、前記相補のデータバス
線対と接地間にNチャンネル型MOSFETを接続し、
該Nチャンネル型MOSFETのゲートに該Nチャンネ
ル型MOSFETのスレッショルド電圧より高い電圧を
供給するようにしたことを特徴とする。
〔実施例〕
次に、本発明について第1図を参照して説明する。
第1図は本発明を用いたCMOSスタティックメモリの
部分回路図である。
第1図の回路が第8図に示した従来例と異なる点はセン
スアンプSAの入力信号線SIN、SINと接地間にN
チャンネル型M OS F E T  Q 1s 。
Q2゜が付加され、そのゲートが入出力が接続されたイ
ンバータエの出力に接続されているという点である。こ
の回路を用いることによりトランスファーゲー)QCs
〜Q1□の入力側であるリードバスRBI、RBI又は
RB2.RB2の信号電圧よりセンスアンプ入力信号線
SIN、SINの信号電圧を大きくすることができる。
以下に第2図〜第5図を用いてその動作原理を説明する
本発明の要点であるPチャンネル型トランスファーゲー
トとその出力端と接地間にNチャンネル型MOSFET
を接続した回路をとり出したものを第2図に示した。第
2図の回路と第1図との対応は次のようになっている。
第1図におけるPチャンネル型トランスファーゲートQ
15〜Q1.は第2図のQlに相当し、またセンスアン
プSAの入力信号線SIN、SINと接地間のNチャン
ネル型M OS F E T  Q 1e 、 Q z
。は第2図のQ2に相当する。第1図のトランスファー
ゲートQ1.〜Q + aは、動作時にはゲートに印加
されているBSI又はBS2が接地レベルになるので、
第2図ではQlのゲートは接地している。
次に、第3図を用いて第2図の回路の動作を説明する。
第3図は出力端子OUTの電圧を横軸にとり縦軸にQl
 (Q2)のドレイン電流をとったグラフであり、曲線
31は入力端子INの電圧がV IN ’の時のQlの
ドレイン電流と出力端子OUTの電圧の関係を表わし、
曲線32は入力端子INの電圧がVIHの時のQ、のド
レイン電流と出力端子OUTの電圧の関係を表わし、曲
線33はNチャンネル型M OS F E T  Q 
2のドレイン電流と出力端子OUTの電圧の関係を表わ
している。この図から入力端子電圧がVTNp v、N
’の時の出力電圧V。lJY+VOUT’を求めること
ができる。つまり入力端子電圧がvlNの時の出力電圧
は曲線32と33との交点の電圧であり、又、入力端子
電圧がV工、′の時の出力電圧は曲線31と33との交
点となる。この図かられかるようにNチャンネル型MO
SFETの飽和電流とトランスファーゲートの飽和電流
値をほぼ等しい値にし入力端子電圧の変化によりNチャ
ンネル型MOSFETの動作曲線との交点が大きく移動
するように設計することにより入力電圧より出力電圧を
大きな振幅にすることができる。
第4図は第2図の回路の入力端子電圧と出力電圧との関
係を表わしたもので、入力電圧VINが4v前後で出力
電圧V。tlTが大きく変化することがわかる。
第5図は本発明の第2の実施例によるCMOSスタティ
ックメモリの部分回路図である。この回路構成は第1の
実施例と同じようにセンスアンプSAの入力信号線SI
N、SINと接地間にNチャンネル型M OS F E
 T  Q + * 、 Q 2゜を設けることにより
Pチャンネルトランスファーゲートの入力であるリード
バスRBI、RBI (RE2゜RB2)の信号電圧よ
りSIN、SINの信号電圧を大きくしたものであるが
、第1の実施例ではSIN、SINと接地間に設けられ
たNチャンネル型MO8F’ET  Q、。l Qz。
のゲートをインバータエの出力電圧で制御していたのに
対して、第2の実施例ではQ21〜Q2Sから成る回路
により制御している点が異なっている。
次にこの回路の動作を第6図、第7図を用いて説明する
第6図は第5図の回路のRBI、πBl〜SIN。
SINの間のQ 1s〜Q25により構成された部分を
抜き出したものである。但し、第5図の回路の動作では
BSIとBS2はどちらか一方だけが選択(つまりレベ
ル)されているのでPチャンネル型MOSFETは一組
、4個のみが第6図では記されている。また第6図にお
いては各MOSFETのサイズを下記の様に選ぶ。
Qlのサイズ=Q2のサイズ・・・・・・(1)Qlの
サイズ” Q 4のサイズ・・・・・・(2)Q、のサ
イズ=Q、のサイズ・・・・・・(3)Qlのサイズ:
Q、のサイズ= Qlのサイズ:JrXQlのサイズ・・・・・・(4)
またQl、Q2とQ 3 、 Q 4の飽和電流をほぼ
等しくなるようにすることは第一の実施例と同様である
次に第7図を用いて第6図の回路の動作を説明する。
第7図は第3図と同様に横軸に電圧を縦軸に電流をとっ
たもので曲線71はPチャンネルMOSFET  Q2
のソースがVπの時のドレイン電圧とドレイン電流の関
係を表わし、曲線72はPチャンネルMOSFET  
Q、のソースがvlNの時のドレイン電圧とドレイン電
流の関係を表わし、曲線73はNチャンネルM OS 
F E T  Q s及びQ4のドレイン電圧とドレイ
ン電流の関係を表わし、曲線74はPチャンネル型MO
SFET  QsとQ、のドレイン電圧とQ s 、 
Q sを流れるドレイン電流の和の電流の関係を表わし
曲線75はNチャンネル型MOSFET  Q、のドレ
イン電圧(=ゲート電圧)とドレイン電流との関係を表
わしている。
第7図のグラフではQ5.Q、のサイズはQl。
Q2の1/2としQ7のサイズはQl、Q−と同じであ
ると仮定している。従って曲線74は曲線71と72と
のほぼ中間に位置し、また曲線73と75は電圧がVR
IIPの所で交わることになる。第6図の回路の出力電
圧V。。Tr VOIJ?は第3図の場合と同じように
して各々曲線72と73の交点及び曲線71と73の交
点となる。このように第6図の回路ではNチャンネル型
M OS F E T Q s 、 Q 4のゲート電
圧が、出力電圧V。UTとVOUTの中間の値に自動的
に設定され、かつ入力電圧V IN r−が変化した場
合でもそれに応じてQl、Q、のゲート電圧が変化する
為、第1の実施例よりも動作余裕が大きく使いやすいと
いう特徴がある。しかしながら−見して明らかなように
本実施例は構成するのに必要なMOSFETの数が多く
チップ面積の増大を招くため用途に応じて第一、第二の
実施例の回路を使いわけることが望ましい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明はPチャンネル型MOSFE
Tを用いたトランスファーゲートの出力端と接地との間
にNチャンネル型MOSFETを設け、そのゲート電圧
を該Nチャンネル型MOSFETのスレッショルド電圧
より高い電圧を供給することによりトランスファーゲー
トの出力側の電圧振幅を入力側より大きくすることがで
きるという効果がある。
従来トランスファーゲートは単なるスイッチングマトリ
ックスとしての機能を有しているのみであり、遅延時間
を増大させていたが本発明による回路を用いれば、トラ
ンスファーゲートに増幅機能を持たせることができる為
、メモリ回路の読み出し用のセンスアンプの段数を減ら
すことができ消費電力、チップ面積、遅延時間の低減が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例によるCMOSスタティ
ックメモリの部分回路図、第2図、第3図、第4図は本
発明の第1の実施例の回路の動作を説明する図、第5図
は本発明の第2の実施例によるCMOSスタティックメ
モリの部分回路図、第6図、第7図は本発明の第2の実
施例の回路動作を説明する図、第8図は従来のCMOS
スタティックメモリの部分回路図である。 第1図、第5図、第8図において Q1〜Q、・・・・・・ディジット線負荷MOSFET
、C1〜C4・・・・・・メモリセル% W、、W2・
・・・・・ワード線、D、、 「、Dz、Dz・・・・
・・デイジット線、Yl。 Y2・・・・・・Yアドレス選択信号線、Qs、 Qa
+ Qs。 Q、・・・・・・センスアンプの駆動用MOSFET、
Q、。 Ql。・・・・・・センスアンプの活性化MOSFET
、B、。 B2・・・・・・セルアレイブロック、Qn、Ql□・
・・・・・ブロック1のセンスアンプ負荷M OS F
 E T 。 Q 131 C14・・・・・・ブロック2のセンスア
ンプ負荷MOSFET%BSI、BS2・・・・・・セ
ルアレイブロック選択信号、SIN、SIN・・・・・
・センスアンプSAの入力信号、SA・・・・・・セン
スアンプ% Ql#〜Q1g・・・・・・トランスファ
ーゲートMOSFET、Qn、、Qzo−−Nチャンネ
ル型MOSFET第1図において 工・・・・・・イン
バータ第5図において Qz+〜Q25・・・・・・N
チャンネル型MOSFETQ+s、C2゜のゲート電圧
発生用MOSFET。 代理人 弁理士  内 原   晋 第1刺 Vρ117 ¥540 N ガタ図 θ(J7 ′rJ3図 θ0r y5’を図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  2組以上の相補のデータ線対のうちの一組をアドレス
    信号をデコードした選択信号をゲート入力とするトラン
    スファーゲートにより選択して相補のデータバス線対に
    接続するように構成されたメモリ回路において前記トラ
    ンスファーゲートとしてPチャンネル型MOSFETを
    用いるとともに前記相補のデータバス線対と接地間にN
    チャンネル型MOSFETを接続し、該Nチャンネル型
    MOSFETのゲートに該Nチャンネル型MOSFET
    のスレッショルド電圧より高い電圧を供給するようにし
    たことを特徴とするメモリ回路。
JP63146187A 1988-06-13 1988-06-13 メモリ回路 Expired - Fee Related JPH0766668B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11619426B2 (en) 2018-03-07 2023-04-04 Enersion Inc. Adsorption-based heat pump

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6358697A (ja) * 1986-08-29 1988-03-14 Toshiba Corp スタテイツク型半導体記憶装置

Patent Citations (1)

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US11619426B2 (en) 2018-03-07 2023-04-04 Enersion Inc. Adsorption-based heat pump

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