JPH03116493A - センスアンプ回路 - Google Patents
センスアンプ回路Info
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- JPH03116493A JPH03116493A JP1253569A JP25356989A JPH03116493A JP H03116493 A JPH03116493 A JP H03116493A JP 1253569 A JP1253569 A JP 1253569A JP 25356989 A JP25356989 A JP 25356989A JP H03116493 A JPH03116493 A JP H03116493A
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- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
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- G11C—STATIC STORES
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- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
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- G—PHYSICS
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- G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
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- G11C7/06—Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
- G11C7/062—Differential amplifiers of non-latching type, e.g. comparators, long-tailed pairs
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、たとえばSRAM(スタティック型ランダム
アクセスメモリ)などの半導体メモリに用いられるセン
スアンプ回路に関する。
アクセスメモリ)などの半導体メモリに用いられるセン
スアンプ回路に関する。
(従来の技術)
半導体メモリにおけるビット線データ読出用のセンスア
ンプ回路は、従来、例えば第4図に示すような二段構成
出力反転型センスアンプ回路が用いられている。即ち、
(BL、BL)はメモリセルアレイの各カラムの一対の
ビット線、SA1およびSA2はそれぞれ上記一対のビ
ット線(BL%BL)の電位差・を検知・増幅する一段
目の第1、第2のセンスアンプ回路、SA3は第1、第
2のセンスアンプ回路の各出力間の電位差を検知・増幅
する二段目の第3のセンスアンプ回路である。これらの
第1〜第3のセンスアンプ回路SA1〜SA3は、それ
ぞれPチャネルカレントミラー負荷を有するNチャネル
入力型のCMO8差動センスアンプ回路からなる。
ンプ回路は、従来、例えば第4図に示すような二段構成
出力反転型センスアンプ回路が用いられている。即ち、
(BL、BL)はメモリセルアレイの各カラムの一対の
ビット線、SA1およびSA2はそれぞれ上記一対のビ
ット線(BL%BL)の電位差・を検知・増幅する一段
目の第1、第2のセンスアンプ回路、SA3は第1、第
2のセンスアンプ回路の各出力間の電位差を検知・増幅
する二段目の第3のセンスアンプ回路である。これらの
第1〜第3のセンスアンプ回路SA1〜SA3は、それ
ぞれPチャネルカレントミラー負荷を有するNチャネル
入力型のCMO8差動センスアンプ回路からなる。
第1のセンスアンプ回路SAIは、それぞれのゲートが
対応してビット線(BL、BL)に接続され、それぞれ
のソースが接地電位Vssに共通接続された入力用のN
チャネルトランジスタ(N11、N12)と、それぞれ
のソースが電源電位VCCに共通接続され、それぞれの
ゲートが共通接続され、それぞれのドレインが対応して
Nチャネルトランジスタ(N11、N12)のドレイン
に接続された負荷用のPチャネルトランジスタ(Pll
、PI3)とからなり、PチャネルトランジスタpHの
ゲート・ドレインが接続されており、Nチャネルトラン
ジスタN12のドレインから出力が取出される。これに
より、ビット線BLの電位がビット線BLの電位よりも
低くなった時に高レベル“H”を出力し、ビット線BL
の電位がビット線BLの電位よりも低くなった時に低レ
ベル“Loを出力する。すなわち、BLを正転出力する
アンプである。
対応してビット線(BL、BL)に接続され、それぞれ
のソースが接地電位Vssに共通接続された入力用のN
チャネルトランジスタ(N11、N12)と、それぞれ
のソースが電源電位VCCに共通接続され、それぞれの
ゲートが共通接続され、それぞれのドレインが対応して
Nチャネルトランジスタ(N11、N12)のドレイン
に接続された負荷用のPチャネルトランジスタ(Pll
、PI3)とからなり、PチャネルトランジスタpHの
ゲート・ドレインが接続されており、Nチャネルトラン
ジスタN12のドレインから出力が取出される。これに
より、ビット線BLの電位がビット線BLの電位よりも
低くなった時に高レベル“H”を出力し、ビット線BL
の電位がビット線BLの電位よりも低くなった時に低レ
ベル“Loを出力する。すなわち、BLを正転出力する
アンプである。
第2のセンスアンプ回路SA2は、それぞれのゲートが
対応してビット線(BLSBL)に接続され、それぞれ
のソースが接地電位Vssに共通接続された入力用のN
チャネルトランジスタ(N21、N22)と、それぞれ
のソースが電源電位Vccに共通接続され、それぞれの
ゲートが共通接続され、それぞれのドレインが対応して
Nチャネルトランジスタ(N21、N22)のドレイン
に接続された負荷用のPチャネルトランジスタ(P21
、P22)とからなり、PチャネルトランジスタP22
のゲート・ドレインが接続されており、Nチャネルトラ
ンジスタN21のドレインから出力が取出される。これ
により、ビット線BLの電位がビット線BLの電位より
も低くなった時に“H°レベルを出力する。すなわち、
BLを正転出力するアンプである。
対応してビット線(BLSBL)に接続され、それぞれ
のソースが接地電位Vssに共通接続された入力用のN
チャネルトランジスタ(N21、N22)と、それぞれ
のソースが電源電位Vccに共通接続され、それぞれの
ゲートが共通接続され、それぞれのドレインが対応して
Nチャネルトランジスタ(N21、N22)のドレイン
に接続された負荷用のPチャネルトランジスタ(P21
、P22)とからなり、PチャネルトランジスタP22
のゲート・ドレインが接続されており、Nチャネルトラ
ンジスタN21のドレインから出力が取出される。これ
により、ビット線BLの電位がビット線BLの電位より
も低くなった時に“H°レベルを出力する。すなわち、
BLを正転出力するアンプである。
第3のセンスアンプ回路SA3は、それぞれのゲートが
対応して第1のセンスアンプ回路SAIの出力ノード4
1および第2のセンスアンプ回路SA2の出力ノード4
2に接続され、それぞれのソースが接地電位Vssに共
通接続された入力用のNチャネルトランジスタ(N31
、N32)と、それぞれのソースが電源電位Vccに共
通接続され、それぞれのゲートが共通接続され、それぞ
れのドレインが対応してNチャネルトランジスタ(N3
1、N32)のドレインに接続された負荷用のPチャネ
ルトランジスタ(P31、P32)とからなり、Pチャ
ネルトランジスタP32のゲート・ドレインが接続され
ており、NチャネルトランジスタN31のドレイン(出
力ノード43)から出力が取出される。すなわち、第1
のセンスアンプ回路SAIのデータを反転出力するアン
プである。これにより、第2のセンスアンプ回路SA2
の出力電位が第1のセンスアンプ回路SAIの出力電位
よりも低い時に“L”レベルを出力し、逆に、第1のセ
ンスアンプ回路SAIの出力電位が第2のセンスアンプ
回路SA2の出力電位よりも低い時に“H“レベルを出
力する。
対応して第1のセンスアンプ回路SAIの出力ノード4
1および第2のセンスアンプ回路SA2の出力ノード4
2に接続され、それぞれのソースが接地電位Vssに共
通接続された入力用のNチャネルトランジスタ(N31
、N32)と、それぞれのソースが電源電位Vccに共
通接続され、それぞれのゲートが共通接続され、それぞ
れのドレインが対応してNチャネルトランジスタ(N3
1、N32)のドレインに接続された負荷用のPチャネ
ルトランジスタ(P31、P32)とからなり、Pチャ
ネルトランジスタP32のゲート・ドレインが接続され
ており、NチャネルトランジスタN31のドレイン(出
力ノード43)から出力が取出される。すなわち、第1
のセンスアンプ回路SAIのデータを反転出力するアン
プである。これにより、第2のセンスアンプ回路SA2
の出力電位が第1のセンスアンプ回路SAIの出力電位
よりも低い時に“L”レベルを出力し、逆に、第1のセ
ンスアンプ回路SAIの出力電位が第2のセンスアンプ
回路SA2の出力電位よりも低い時に“H“レベルを出
力する。
次に、上記二段構成出力反転型センスアンプ回路の動作
について、第5図および第6図を参照して説明する。メ
モリの読出動作に際して、まず、プリチャージ期間にビ
ット線(BLSBL)はそれぞれ“H”レベルにプリチ
ャージされるものとする。この後、メモリセルから例え
ば′H”データが読出された時に、ビット線BLの電位
がVss電位側に引き落とされてビット線BLの電位(
“H”レベルのままである)との間に微少な電位差が生
じると、第1のセンスアンプ回路SAIが“H”レベル
を出力し、第2のセンスアンプ囲路SA2が“L”レベ
ルを出力するので、第3のセンスアンプ回路SA3が“
L°レベルを出力する。
について、第5図および第6図を参照して説明する。メ
モリの読出動作に際して、まず、プリチャージ期間にビ
ット線(BLSBL)はそれぞれ“H”レベルにプリチ
ャージされるものとする。この後、メモリセルから例え
ば′H”データが読出された時に、ビット線BLの電位
がVss電位側に引き落とされてビット線BLの電位(
“H”レベルのままである)との間に微少な電位差が生
じると、第1のセンスアンプ回路SAIが“H”レベル
を出力し、第2のセンスアンプ囲路SA2が“L”レベ
ルを出力するので、第3のセンスアンプ回路SA3が“
L°レベルを出力する。
この場合、第1のセンスアンプ回路SAIの動作時間に
着目すると、第1のセンスアンプ回路SAIの出力レベ
ルが決定するまでの動作にゲート1段分の遅延が生じる
。即ち、NチャネルトランジスタNilはプリチャージ
期間中からゲートに“H#レベルのビット線BL電位が
与えられているのでオン状態のままであり、このNチャ
ネルトランジスタNilのドレインにゲートが接続され
ている負荷用のPチャネルトランジスタ(Pll、PI
3)もオン状態のままである。これに対して、Nチャネ
ルトランジスタN12は、ゲート電位(ビット線BL電
位)が低下することによりオフ状態になるので、ゲート
1段分の遅延が生じる。
着目すると、第1のセンスアンプ回路SAIの出力レベ
ルが決定するまでの動作にゲート1段分の遅延が生じる
。即ち、NチャネルトランジスタNilはプリチャージ
期間中からゲートに“H#レベルのビット線BL電位が
与えられているのでオン状態のままであり、このNチャ
ネルトランジスタNilのドレインにゲートが接続され
ている負荷用のPチャネルトランジスタ(Pll、PI
3)もオン状態のままである。これに対して、Nチャネ
ルトランジスタN12は、ゲート電位(ビット線BL電
位)が低下することによりオフ状態になるので、ゲート
1段分の遅延が生じる。
一方、第2のセンスアンプ回路SA2の動作時間に着目
すると、第2のセンスアンプ回路SA2の出力レベルが
決定するまでの動作にゲート2段分の遅延が生じる。即
ち、NチャネルトランジスタN21はプリチャージ期間
中からゲートに”H”レベルのビット線BL電位が与え
られているのでオン状態のままである。これに対して、
NチャネルトランジスタN22は、ゲート電位(ビット
線BL電位)が低Fすることによりオフ状態になるので
、ゲート1段分の遅延が生じる。さらに、このNチャ杢
ルトランジスタN22がオフ状態になってそのドレイン
の電位がH”レベルになり、このドレインにゲートが接
続されている負荷用のPチャネルトランジスタ(P21
、P22)がオフ状態になるので、ここでもゲート1段
分の遅延が生じる。
すると、第2のセンスアンプ回路SA2の出力レベルが
決定するまでの動作にゲート2段分の遅延が生じる。即
ち、NチャネルトランジスタN21はプリチャージ期間
中からゲートに”H”レベルのビット線BL電位が与え
られているのでオン状態のままである。これに対して、
NチャネルトランジスタN22は、ゲート電位(ビット
線BL電位)が低Fすることによりオフ状態になるので
、ゲート1段分の遅延が生じる。さらに、このNチャ杢
ルトランジスタN22がオフ状態になってそのドレイン
の電位がH”レベルになり、このドレインにゲートが接
続されている負荷用のPチャネルトランジスタ(P21
、P22)がオフ状態になるので、ここでもゲート1段
分の遅延が生じる。
一方、第3のセンスアンプ回路SA3の動作時間に着目
すると、第1のセンスアンプ回路SAIの“H”レベル
出力および第2のセンスアンプ回l5A2の“L“レベ
ル出力を受けてがら第3のセンスアンプ回路SA3の出
力が“L”レベルに決定するまでの動作に、ゲート2段
分の遅延が生じる。即ち、第1のセンスアンプ回路SA
IからのH”レベル入力によりNチャネルトランジスタ
N31がオン状態になり、この後、第2のセンスアンプ
回路SA2がら“L”レベルが入力する。
すると、第1のセンスアンプ回路SAIの“H”レベル
出力および第2のセンスアンプ回l5A2の“L“レベ
ル出力を受けてがら第3のセンスアンプ回路SA3の出
力が“L”レベルに決定するまでの動作に、ゲート2段
分の遅延が生じる。即ち、第1のセンスアンプ回路SA
IからのH”レベル入力によりNチャネルトランジスタ
N31がオン状態になり、この後、第2のセンスアンプ
回路SA2がら“L”レベルが入力する。
これにより、基本的には第2のセンスアンプ回路SA2
と同様、NチャネルトランジスタN32およびPチャネ
ルトランジスタ(P31、P32)が順次オフ状態にな
る動作に伴ってゲート2段分の遅延が生じる。
と同様、NチャネルトランジスタN32およびPチャネ
ルトランジスタ(P31、P32)が順次オフ状態にな
る動作に伴ってゲート2段分の遅延が生じる。
従って、メモリセルから“H”データが読出された時に
上記二段構成出力反転型センスアンプ回路が“L#レベ
ルを出力するまでの動作に、第2のセンスアンプ回路S
A2によるゲート2段分の遅延と第3のセンスアンプ回
路SA3によるゲート2段分の遅延との合計でゲート4
段分の遅延が生じることになる。
上記二段構成出力反転型センスアンプ回路が“L#レベ
ルを出力するまでの動作に、第2のセンスアンプ回路S
A2によるゲート2段分の遅延と第3のセンスアンプ回
路SA3によるゲート2段分の遅延との合計でゲート4
段分の遅延が生じることになる。
上記とは逆に、メモリセルからL”データが読出された
時に上記二段構成出力反転型センスアンプ回路が“H″
レベル出力するまでの動作に際しては、ゲート3段分の
遅延が生じる。即ち、ビット線BLの電位がVSS電位
側に引き落とされてビット線BLの電位(“H″レベル
ままである)との間に微少な電位差が生じると、第1の
センスアンプ回路SAIが″L2レベルを出力し、第2
のセンスアンプ回路SA2が“H”レベルを出力し、第
3のセンスアンプ回路SA3が“H”レベルを出力する
。この場合、第1のセンスアンプ回路SAIの動作時間
に着目すると、ビット線BL7Ii位が低下することに
よりNチャネルトランジスタNilがオフ状態になる動
作に伴ってゲート1段分の遅延が生じ、このNチャネル
トランジスタNilがオフ状態になってそのドレインの
電位が“H”レベルになり、このドレインにゲートが接
続されている負荷用のPチャネルトランジスタ(Pll
、PI3)がオフ状態になる動作に伴ってゲート1段分
の遅延が生じ、合計でゲート2段分の遅延が生じる。
時に上記二段構成出力反転型センスアンプ回路が“H″
レベル出力するまでの動作に際しては、ゲート3段分の
遅延が生じる。即ち、ビット線BLの電位がVSS電位
側に引き落とされてビット線BLの電位(“H″レベル
ままである)との間に微少な電位差が生じると、第1の
センスアンプ回路SAIが″L2レベルを出力し、第2
のセンスアンプ回路SA2が“H”レベルを出力し、第
3のセンスアンプ回路SA3が“H”レベルを出力する
。この場合、第1のセンスアンプ回路SAIの動作時間
に着目すると、ビット線BL7Ii位が低下することに
よりNチャネルトランジスタNilがオフ状態になる動
作に伴ってゲート1段分の遅延が生じ、このNチャネル
トランジスタNilがオフ状態になってそのドレインの
電位が“H”レベルになり、このドレインにゲートが接
続されている負荷用のPチャネルトランジスタ(Pll
、PI3)がオフ状態になる動作に伴ってゲート1段分
の遅延が生じ、合計でゲート2段分の遅延が生じる。
一方、第2のセンスアンプ回路SA2の動作時間に着目
すると、ビット線BL電位が低下することによりNチャ
ネルトランジスタN21がオフ状態になる動作に伴って
ゲート1段分の遅延が生じる。
すると、ビット線BL電位が低下することによりNチャ
ネルトランジスタN21がオフ状態になる動作に伴って
ゲート1段分の遅延が生じる。
一方、第3のセンスアンプ回路SA3においては、第2
のセンスアンプ回路SA2の“H”レベル出力を受けて
NチャネルトランジスタN32およびPチャネルトラン
ジスタ(P31、P32)が順次オン状態になると共に
、第1のセンスアンプ回路SAIの“L”レベル出力を
受けてNチャネルトランジスタN31がオフ状態になる
ので、“H°レベルを出力する。この場合、上記したよ
うなそれぞれのゲート1段分の遅延がほぼ等しいと考え
ると、第2のセンスアンプ回路SA2の″Hルベル出力
の方が第1のセンスアンプ回路SAIの“L″レベル出
力りもゲート1段分の遅延が少ないので、第3のセンス
アンプ回路SA”3においてPチャネルトランジスタ(
P31、P32)がオン状態になる時間とNチャネルト
ランジスタN31がオフ状態になる時間とがほぼ等しく
なるので、動作め遅延は、見かけ上、ゲート1段分であ
る。
のセンスアンプ回路SA2の“H”レベル出力を受けて
NチャネルトランジスタN32およびPチャネルトラン
ジスタ(P31、P32)が順次オン状態になると共に
、第1のセンスアンプ回路SAIの“L”レベル出力を
受けてNチャネルトランジスタN31がオフ状態になる
ので、“H°レベルを出力する。この場合、上記したよ
うなそれぞれのゲート1段分の遅延がほぼ等しいと考え
ると、第2のセンスアンプ回路SA2の″Hルベル出力
の方が第1のセンスアンプ回路SAIの“L″レベル出
力りもゲート1段分の遅延が少ないので、第3のセンス
アンプ回路SA”3においてPチャネルトランジスタ(
P31、P32)がオン状態になる時間とNチャネルト
ランジスタN31がオフ状態になる時間とがほぼ等しく
なるので、動作め遅延は、見かけ上、ゲート1段分であ
る。
従って、メモリセルから′L1データが読出された時に
上記二段構成出力反転型センスアンプ回路が“H”レベ
ルを出力するまでの動作に、第1のセンスアンプ回路S
AIによるゲート2段分の遅延と第3のセンスアンプ回
路SA3によるゲート1段分の遅延との合計でゲート3
段分の遅延が生じることになる。
上記二段構成出力反転型センスアンプ回路が“H”レベ
ルを出力するまでの動作に、第1のセンスアンプ回路S
AIによるゲート2段分の遅延と第3のセンスアンプ回
路SA3によるゲート1段分の遅延との合計でゲート3
段分の遅延が生じることになる。
上記したような二段構成出力反転型センスアンプ回路は
1.その動作に際してゲート3段分の遅延が生じる場合
(ベストバスの場合)とゲート4段分の遅延が生じる場
合(ワーストパスの場合)とがあり、センスアンプ回路
の動作速度はワーストパスの場合の動作速度により制約
され、これによりメモリ全体の読出速度が制約されると
いう問題がある。
1.その動作に際してゲート3段分の遅延が生じる場合
(ベストバスの場合)とゲート4段分の遅延が生じる場
合(ワーストパスの場合)とがあり、センスアンプ回路
の動作速度はワーストパスの場合の動作速度により制約
され、これによりメモリ全体の読出速度が制約されると
いう問題がある。
上記したように、動作に際してベストバスの場合とワー
ストパスの場合とが存在することは、二段構成出力反転
型センスアンプ回路に限らず、膜構成のセンスアンプ回
路でも、出力正転型のセンスアンプ回路でも共通する。
ストパスの場合とが存在することは、二段構成出力反転
型センスアンプ回路に限らず、膜構成のセンスアンプ回
路でも、出力正転型のセンスアンプ回路でも共通する。
(発明が解決しようとする課題)
上記したように従来のセンスアンプ回路は、動作速度が
ワーストパスの場合の動作速度により制約され、これに
よりメモリ全体の読出速度が制約されるという問題があ
る。
ワーストパスの場合の動作速度により制約され、これに
よりメモリ全体の読出速度が制約されるという問題があ
る。
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、そ
の目的は、動作速度を高速化でき、メモリ全体の読出速
度を高速化し得るセンスアンプ回路を提供することにあ
る。
の目的は、動作速度を高速化でき、メモリ全体の読出速
度を高速化し得るセンスアンプ回路を提供することにあ
る。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明のセンスアンプ回路は、リードアクセス開始前に
、センスアンプ回路の動作がワーストパスとなる場合の
データ出力状態となるように出力電位が設定されること
を特徴とする。
、センスアンプ回路の動作がワーストパスとなる場合の
データ出力状態となるように出力電位が設定されること
を特徴とする。
(作 用)
メモリの読出動作に際して、センスアンプ回路の動作が
ワーストパスとなる場合のデータを読出す場合には、そ
の場合のデータ出力状態となるようにpめ設定されてい
るので、ゲート遅延は生じない。これに対して、センス
アンプ回路の動作がベストバスとなる場合のデータを読
出す場合には、その動作に際してゲート遅延が生じるが
、この場合のゲート遅延はワーストパス時より短い。
ワーストパスとなる場合のデータを読出す場合には、そ
の場合のデータ出力状態となるようにpめ設定されてい
るので、ゲート遅延は生じない。これに対して、センス
アンプ回路の動作がベストバスとなる場合のデータを読
出す場合には、その動作に際してゲート遅延が生じるが
、この場合のゲート遅延はワーストパス時より短い。
従って、センスアンプ回路の動作モードとしてはベスト
バスの場合のみ存在するようになり、その動作速度の高
速化が可能となるので、メモリ全体の読出速度が高速化
する。
バスの場合のみ存在するようになり、その動作速度の高
速化が可能となるので、メモリ全体の読出速度が高速化
する。
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第1図は、半導体メモリにおけるビット線データ読出用
のセンスアンプ回路、例えば−膜構成の正転出力型セン
スアンプ回路を示している。即ち、(BLSBL)はメ
モリセルアレイの各カラムの一対のビット線、SAは上
記一対のビット線(BLSBL)の電位差を検知・増幅
するセンスアンプ回路、10は上記センスアンプ回路S
Aの出力ノード1をプリチャージ期間に所定電位にプリ
チャージするための出力電位設定回路である。
のセンスアンプ回路、例えば−膜構成の正転出力型セン
スアンプ回路を示している。即ち、(BLSBL)はメ
モリセルアレイの各カラムの一対のビット線、SAは上
記一対のビット線(BLSBL)の電位差を検知・増幅
するセンスアンプ回路、10は上記センスアンプ回路S
Aの出力ノード1をプリチャージ期間に所定電位にプリ
チャージするための出力電位設定回路である。
上記センスアンプ回路SAは、例えばPチャネルカレン
トミラー負荷を有するNチャネル人力型のCMO8差動
センスアンプ回路からなり、それぞれのゲートが対応し
てビット線(BL、BL)に接続され、それぞれのソー
スが接地電[[Vssに共通接続された入力用のNチャ
ネルトランジスタ(Nl、N2)と、それぞれのソース
が電源電位Vccに共通接続され、それぞれのゲートが
共通接続され、それぞれのドレインが対応して上記Nチ
ャネルトランジスタ(Nl、N2)のドレインに接続さ
れた負荷用のPチャネルトランジスタ(PI、P2)と
からなり、PチャネルトランジスタP1のゲート・ドレ
インが接続されており、NチャネルトランジスタN2の
ドレイン(出力ノード1)から出力が取り出される。
トミラー負荷を有するNチャネル人力型のCMO8差動
センスアンプ回路からなり、それぞれのゲートが対応し
てビット線(BL、BL)に接続され、それぞれのソー
スが接地電[[Vssに共通接続された入力用のNチャ
ネルトランジスタ(Nl、N2)と、それぞれのソース
が電源電位Vccに共通接続され、それぞれのゲートが
共通接続され、それぞれのドレインが対応して上記Nチ
ャネルトランジスタ(Nl、N2)のドレインに接続さ
れた負荷用のPチャネルトランジスタ(PI、P2)と
からなり、PチャネルトランジスタP1のゲート・ドレ
インが接続されており、NチャネルトランジスタN2の
ドレイン(出力ノード1)から出力が取り出される。
これにより、ビット線BLの電位がビット線BLの電位
よりも低くなった時に“H”レベルを出力し、逆に、ビ
ット線BLの電位がビット線BLの電位よりも低くなっ
た時に′L”レベルを出力する。
よりも低くなった時に“H”レベルを出力し、逆に、ビ
ット線BLの電位がビット線BLの電位よりも低くなっ
た時に′L”レベルを出力する。
上記出力電位設定回路10は、センスアンプ回路SAの
出力ノード1とVSS電位との間に接続された例えばN
チャネルトランジスタN3からなり、このNチャネルト
ランジスタN3のゲートにプリチャージ信号PRが印加
される。これにより、プリチャージ信号PRが活性状態
(″H″レベル)の時にNチャネルトランジスタN3が
オン状態になり、プリチャージ信号PRが非活性状態(
“L。
出力ノード1とVSS電位との間に接続された例えばN
チャネルトランジスタN3からなり、このNチャネルト
ランジスタN3のゲートにプリチャージ信号PRが印加
される。これにより、プリチャージ信号PRが活性状態
(″H″レベル)の時にNチャネルトランジスタN3が
オン状態になり、プリチャージ信号PRが非活性状態(
“L。
レベル)になると、NチャネルトランジスタN3がオフ
状態になる。
状態になる。
従って、出力電位設定回路10は、リードアクセス開始
前(ここでは、プリチャージ解除後)に、センスアンプ
回路SAの動作がワーストパスとなる場合のデータ出力
状態(ここでは“L”レベル出力)となるように、セン
スアンプ回路SAの出力電位を設定する作用を有する。
前(ここでは、プリチャージ解除後)に、センスアンプ
回路SAの動作がワーストパスとなる場合のデータ出力
状態(ここでは“L”レベル出力)となるように、セン
スアンプ回路SAの出力電位を設定する作用を有する。
センスアンプ回路SAの動作がベストバスになる場合の
動作モードは、ビット線BL電位が“H″レベル時にビ
ット線BL電位が″L″レヘルになり、出力ノード1に
“H”レベルが出力する場合であり、この動作モードで
はゲート1段分の遅延が生じる。これに対して、センス
アンプ回路SAの動作がワーストパスになる場合の動作
モードは、ビット線BL電位が“H”レベルの時にビッ
ト線BL電位が“L”レベルになり、出力ノード1に“
L”レベルが出力する場合であるが、この場合の“L”
レベル出力は出力電位設定回路10の作用により予め確
定しているので、この動作モードではゲート遅延が生じ
ない。
動作モードは、ビット線BL電位が“H″レベル時にビ
ット線BL電位が″L″レヘルになり、出力ノード1に
“H”レベルが出力する場合であり、この動作モードで
はゲート1段分の遅延が生じる。これに対して、センス
アンプ回路SAの動作がワーストパスになる場合の動作
モードは、ビット線BL電位が“H”レベルの時にビッ
ト線BL電位が“L”レベルになり、出力ノード1に“
L”レベルが出力する場合であるが、この場合の“L”
レベル出力は出力電位設定回路10の作用により予め確
定しているので、この動作モードではゲート遅延が生じ
ない。
従って、センスアンプ回路SAの動作に伴う遅延は、ベ
ストパスの動作モードにおけるゲート1段分であるが、
遅延時間をさらに短縮するためには、ベストパスの動作
モードでH“レベルをさらに高速に立ち上げる目的で、
ビット線BL駆動用のトランジスタ(メモリセルの駆動
トランジスタ)の駆動力を上げるなどによってビット線
BLを速く “L°レベルに引き落とし、Nチャネルト
ランジスタN2を速くオフ状態にすればよい。
ストパスの動作モードにおけるゲート1段分であるが、
遅延時間をさらに短縮するためには、ベストパスの動作
モードでH“レベルをさらに高速に立ち上げる目的で、
ビット線BL駆動用のトランジスタ(メモリセルの駆動
トランジスタ)の駆動力を上げるなどによってビット線
BLを速く “L°レベルに引き落とし、Nチャネルト
ランジスタN2を速くオフ状態にすればよい。
第2図は、本発明の他の実施例として、−膜構成の反転
出力型センスアンプ回路を示している。
出力型センスアンプ回路を示している。
即ち、(BL、BL)はメモリセルアレイの各カラムの
一対のビット線、SAは上記一対のビット線(BL、B
L)の電位差を検知・増幅するセンスアンプ回路、10
はセンスアンプ回路の出力ノード1をプリチャージ期間
に所定電位にプリチャージするための出力電位設定回路
である。
一対のビット線、SAは上記一対のビット線(BL、B
L)の電位差を検知・増幅するセンスアンプ回路、10
はセンスアンプ回路の出力ノード1をプリチャージ期間
に所定電位にプリチャージするための出力電位設定回路
である。
センスアンプ回路SAは、例えばPチャネルカレントミ
ラー負荷を有するNチャネル入力型のCMO8差動セン
スアンプ回路からなり、それぞれのゲートが対応してビ
ット線(BLSBL)に接続され、それぞれのソースが
接地電位VSSに共通接続された入力用のNチャネルト
ランジスタ(Nl、N2)と、それぞれのソースが電源
電位vCCに共通接続され、それぞれのゲートが共通接
続され、それぞれのドレインが対応して上記Nチャネル
トランジスタ(Nl、N2)のドレインに接続された負
荷用のPチャネルトランジスタ(Pi、P2)とからな
り、PチャネルトランジスタP2のゲート・ドレインが
接続されており、NチャネルトランジスタN1のドレイ
ン(出力ノード1)から出力が取り出される。これによ
り、ビット線BLの電位がビット線BLの電位よりも低
くなった時にH”レベルを出力し、逆に、ビット線BL
の電位がビット線BLの電位よりも低くなった時に“L
”レベルを出力する。
ラー負荷を有するNチャネル入力型のCMO8差動セン
スアンプ回路からなり、それぞれのゲートが対応してビ
ット線(BLSBL)に接続され、それぞれのソースが
接地電位VSSに共通接続された入力用のNチャネルト
ランジスタ(Nl、N2)と、それぞれのソースが電源
電位vCCに共通接続され、それぞれのゲートが共通接
続され、それぞれのドレインが対応して上記Nチャネル
トランジスタ(Nl、N2)のドレインに接続された負
荷用のPチャネルトランジスタ(Pi、P2)とからな
り、PチャネルトランジスタP2のゲート・ドレインが
接続されており、NチャネルトランジスタN1のドレイ
ン(出力ノード1)から出力が取り出される。これによ
り、ビット線BLの電位がビット線BLの電位よりも低
くなった時にH”レベルを出力し、逆に、ビット線BL
の電位がビット線BLの電位よりも低くなった時に“L
”レベルを出力する。
出力電位設定回路10は、センスアンプ回路SAの出力
ノード1とV ssm位との間に接続された例えばNチ
ャネルトランジスタN3からなり、このNチャネルトラ
ンジスタN3のゲートにプリチャージ信号PRが印加さ
れる。これにより、プリチャージ信号PRが活性状態(
“H“レベル)の時にNチャネルトランジスタN3がオ
ン状態になり、プリチャージ信号PRが非活性状態(“
L”レベル)になると、NチャネルトランジスタN3が
オフ状態になる。
ノード1とV ssm位との間に接続された例えばNチ
ャネルトランジスタN3からなり、このNチャネルトラ
ンジスタN3のゲートにプリチャージ信号PRが印加さ
れる。これにより、プリチャージ信号PRが活性状態(
“H“レベル)の時にNチャネルトランジスタN3がオ
ン状態になり、プリチャージ信号PRが非活性状態(“
L”レベル)になると、NチャネルトランジスタN3が
オフ状態になる。
従って、出力電位設定回路10は、リードアクセス開始
前に、センスアンプ回路SAの動作がワーストパスとな
る場合のデータ出力状態(ここでは“L″レベル出力と
なるように、センスアンプ回路SAの出力電位を設定す
る作用を有する。
前に、センスアンプ回路SAの動作がワーストパスとな
る場合のデータ出力状態(ここでは“L″レベル出力と
なるように、センスアンプ回路SAの出力電位を設定す
る作用を有する。
センスアンプ回路SAの動作がベストバスになる場合の
動作モードは、ビット線BL電位が“H#レベルの時に
ビット線BL電位が“L”レベルになり、出力ノード1
に“H”レベルが出力する場合であり、この動作モード
ではゲート1段分の遅延が生じる。これに対して、セン
スアンプ回路SAの動作がワーストパスになる場合の動
作モードは、ビットfiBL電位が“H#レベルの時に
ビット線BL電位が“L”レベルになり、出力ノード1
に“L“レベルが出力する場合であるが、この場合の“
L”レベル出力は出力電位設定回路10の作用により予
め確定しているので、この動作モードではゲート遅延が
生じない。
動作モードは、ビット線BL電位が“H#レベルの時に
ビット線BL電位が“L”レベルになり、出力ノード1
に“H”レベルが出力する場合であり、この動作モード
ではゲート1段分の遅延が生じる。これに対して、セン
スアンプ回路SAの動作がワーストパスになる場合の動
作モードは、ビットfiBL電位が“H#レベルの時に
ビット線BL電位が“L”レベルになり、出力ノード1
に“L“レベルが出力する場合であるが、この場合の“
L”レベル出力は出力電位設定回路10の作用により予
め確定しているので、この動作モードではゲート遅延が
生じない。
第3図は、本発明のさらに他の実施例として、二段構成
の出力反転型センスアンプ回路を示しており、第4図を
参照して前述した従来の二段構成の出力反転型センスア
ンプ回路の出力ノード43をプリチャージ期間に所定電
位にプリチャージするための出力電位設定回路1oが付
加されたものであり、第4図中と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略する。
の出力反転型センスアンプ回路を示しており、第4図を
参照して前述した従来の二段構成の出力反転型センスア
ンプ回路の出力ノード43をプリチャージ期間に所定電
位にプリチャージするための出力電位設定回路1oが付
加されたものであり、第4図中と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略する。
出力電位設定回路1oは、センスアンプ回路SAの出力
ノード43とV 5sli位との間に接続された例えば
NチャネルトランジスタN3からなり、このNチャネル
トランジスタN3のゲートにプリチャージ信号PRが印
加される。これにより、プリチャージ信号PRが活性状
態(“H”レベル)の時にNチャネルトランジスタN3
がオン状態になり、プリチャージ信号PRが非活性状態
(“L#レベル)になると、NチャネルトランジスタN
3がオフ状態になる。
ノード43とV 5sli位との間に接続された例えば
NチャネルトランジスタN3からなり、このNチャネル
トランジスタN3のゲートにプリチャージ信号PRが印
加される。これにより、プリチャージ信号PRが活性状
態(“H”レベル)の時にNチャネルトランジスタN3
がオン状態になり、プリチャージ信号PRが非活性状態
(“L#レベル)になると、NチャネルトランジスタN
3がオフ状態になる。
従って、出力電位設定回路10は、リードアクセス開始
前に、センスアンプ回路SAの動作がワーストパスとな
る場合のデータ出力状態(ここでは“L”レベル出力)
となるように、センスアンプ回路SAの出力電位を設定
する作用を有する。
前に、センスアンプ回路SAの動作がワーストパスとな
る場合のデータ出力状態(ここでは“L”レベル出力)
となるように、センスアンプ回路SAの出力電位を設定
する作用を有する。
なお、第3図のセンスアンプ回路SAの動作がワースト
パスとなる場合は、従来例のセンスアンプ回路と同様に
、ビット線BL電位が“H”レベル、ビット線BL電位
が“L”レベルになることにより、第1のセンスアンプ
回路SAIがH’ レベルを出力し、第2のセンスアン
プ回路SA2がL”レベルを出力し、第3のセンスアン
プ回路SA3の出力ノード43に“L#レベルが出力す
る場合である。
パスとなる場合は、従来例のセンスアンプ回路と同様に
、ビット線BL電位が“H”レベル、ビット線BL電位
が“L”レベルになることにより、第1のセンスアンプ
回路SAIがH’ レベルを出力し、第2のセンスアン
プ回路SA2がL”レベルを出力し、第3のセンスアン
プ回路SA3の出力ノード43に“L#レベルが出力す
る場合である。
なお、前記各実施例の出力電位設定回路10は、リード
アクセス開始前にセンスアンプ回路SAの動作がワース
トパスとなる場合のデータ出力状態となるように設定で
きればよく、プリチャージ信号PRに限らず、その他の
信号を用いてもよく、さらには、前記したような構成と
は異なる構成でもよい。
アクセス開始前にセンスアンプ回路SAの動作がワース
トパスとなる場合のデータ出力状態となるように設定で
きればよく、プリチャージ信号PRに限らず、その他の
信号を用いてもよく、さらには、前記したような構成と
は異なる構成でもよい。
また、−膜構成、二段構成、正転出力型、反転出力型を
問わず、Nチャネルカレントミラー負荷を有するPチャ
ネル入力型のCMO5差動センスアンプ回路に本発明を
適用する場合には、出力ノードをリードアクセス開始前
に“Hルベル状態に設定すればよい。
問わず、Nチャネルカレントミラー負荷を有するPチャ
ネル入力型のCMO5差動センスアンプ回路に本発明を
適用する場合には、出力ノードをリードアクセス開始前
に“Hルベル状態に設定すればよい。
また、本発明は、センスイネーブル制御信号により活性
化制御されるセンスアンプ回路にも適用でき、プリチャ
ージ期間に相補的なビット線対に電源電位Vecの1/
2の電位がプリチャージされるセンスアンプ回路にも適
用できる。
化制御されるセンスアンプ回路にも適用でき、プリチャ
ージ期間に相補的なビット線対に電源電位Vecの1/
2の電位がプリチャージされるセンスアンプ回路にも適
用できる。
[発明の効果]
上述したように本発明のセンスアンプ回路によれば、リ
ードアクセス開始前(例えばプリチャージ解除後)に、
センスアンプ回路の動作がワーストパスとなる場合のデ
ータ出力状態となるように設定されるので、動作速度を
高速化でき、メモリ全体の続出速度を高速化することが
できる。
ードアクセス開始前(例えばプリチャージ解除後)に、
センスアンプ回路の動作がワーストパスとなる場合のデ
ータ出力状態となるように設定されるので、動作速度を
高速化でき、メモリ全体の続出速度を高速化することが
できる。
従って、従来の半導体メモリの読出速度がある仕様を満
たすことが難しい場合に、本発明を適用することにより
、容品に仕様を満たすことができ、歩留りが向上する。
たすことが難しい場合に、本発明を適用することにより
、容品に仕様を満たすことができ、歩留りが向上する。
第1図は本発明のセンスアンプ回路の一実施例を示す回
路図、第2図および第3図はそれぞれ本発明の他の実施
例を示す回路図、第4図は従来のセンスアンプ回路を示
す回路図、第5図は第4図のセンスアンプ回路中の第1
のセンスアンプ回路の動作を示すタイミング図、第6図
は第4図のセンスアンプ回路中の第2のセンスアンプ回
路および第3のセンスアンプ回路の動作を示すタイミン
グ図である。 BL、BL・・・一対のビット線、SA、SAI〜SA
3・・、・センスアンプ回路、Nl、N2.Nil。 N12.N21.N22.N31.N32・・・入力用
のNチャネルトランジスタ、N3・・・出力電位設定用
のNチャネルトランジスタ、Pi、P2.Pll、Pi
2.P21.P22.P31.P32・・・負荷用のP
チャネルトランジスタ、1,43・・・出力ノード、1
0・・・出力電位設定回路。
路図、第2図および第3図はそれぞれ本発明の他の実施
例を示す回路図、第4図は従来のセンスアンプ回路を示
す回路図、第5図は第4図のセンスアンプ回路中の第1
のセンスアンプ回路の動作を示すタイミング図、第6図
は第4図のセンスアンプ回路中の第2のセンスアンプ回
路および第3のセンスアンプ回路の動作を示すタイミン
グ図である。 BL、BL・・・一対のビット線、SA、SAI〜SA
3・・、・センスアンプ回路、Nl、N2.Nil。 N12.N21.N22.N31.N32・・・入力用
のNチャネルトランジスタ、N3・・・出力電位設定用
のNチャネルトランジスタ、Pi、P2.Pll、Pi
2.P21.P22.P31.P32・・・負荷用のP
チャネルトランジスタ、1,43・・・出力ノード、1
0・・・出力電位設定回路。
Claims (4)
- (1)半導体メモリにおけるリードアクセス開始前に、
センスアンプ回路の動作がワーストパスとなる場合のデ
ータ出力状態となるように出力電位が設定されることを
特徴とするセンスアンプ回路。 - (2)センスアンプ回路の出力ノードと所定電位との間
に接続されたビット線プリチャージ信号によりゲート制
御されるMOSトランジスタを具備することを特徴とす
る請求項1記載のセンスアンプ回路。 - (3)ビット線電位入力用MOSトランジスタがNチャ
ネル型であり、リードアクセス開始前に出力電位が低レ
ベルに設定されることを特徴とする請求項1または2記
載のセンスアンプ回路。 - (4)ビット線電位入力用MOSトランジスタがPチャ
ネル型であり、リードアクセス開始前に出力電位が高い
レベルに設定されることを特徴とする請求項1または2
記載のセンスアンプ回路。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1253569A JPH03116493A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | センスアンプ回路 |
KR1019900015172A KR910006994A (ko) | 1989-09-28 | 1990-09-25 | 센스 앰프회로 |
EP90118471A EP0420189B1 (en) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | Sense amplifier circuit |
DE69024733T DE69024733T2 (de) | 1989-09-28 | 1990-09-26 | Leseverstärkerschaltung |
US08/111,738 US5305272A (en) | 1989-09-28 | 1993-08-25 | Sense amplifier circuit |
KR2019950012711U KR960009909Y1 (ko) | 1989-09-28 | 1995-06-05 | 센스앰프회로 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1253569A JPH03116493A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | センスアンプ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JPH0531238B2 JPH0531238B2 (ja) | 1993-05-12 |
Family
ID=17253197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1253569A Granted JPH03116493A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | センスアンプ回路 |
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US (1) | US5305272A (ja) |
EP (1) | EP0420189B1 (ja) |
JP (1) | JPH03116493A (ja) |
KR (2) | KR910006994A (ja) |
DE (1) | DE69024733T2 (ja) |
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US5935263A (en) * | 1997-07-01 | 1999-08-10 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for memory array compressed data testing |
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JP2001028429A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-01-30 | Nec Corp | 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法 |
FR2823362B1 (fr) | 2001-04-06 | 2005-03-11 | St Microelectronics Sa | Dispositif de lecture de cellules memoire |
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JPS59119589A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-10 | Toshiba Corp | 差動増幅器 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1253569A patent/JPH03116493A/ja active Granted
-
1990
- 1990-09-25 KR KR1019900015172A patent/KR910006994A/ko not_active Application Discontinuation
- 1990-09-26 DE DE69024733T patent/DE69024733T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-26 EP EP90118471A patent/EP0420189B1/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1993-08-25 US US08/111,738 patent/US5305272A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-05 KR KR2019950012711U patent/KR960009909Y1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60226092A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-11 | Nec Corp | センスアンプ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR960009909Y1 (ko) | 1996-11-18 |
JPH0531238B2 (ja) | 1993-05-12 |
EP0420189B1 (en) | 1996-01-10 |
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