JPH04105295A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH04105295A
JPH04105295A JP2224022A JP22402290A JPH04105295A JP H04105295 A JPH04105295 A JP H04105295A JP 2224022 A JP2224022 A JP 2224022A JP 22402290 A JP22402290 A JP 22402290A JP H04105295 A JPH04105295 A JP H04105295A
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JP
Japan
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circuit
output
signal
level
input
Prior art date
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Application number
JP2224022A
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English (en)
Inventor
Takaaki Furuyama
孝昭 古山
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔概要〕 半導体記憶装置におい電増幅器で増幅された読出しデー
タを外部回路に出力する出力バッファ回路に関し、 出力トランジスタの貫通電流によるノイズの発生を防止
しながら動作速度を向上させることを目的とし、 データバスに読み出された相補入力信号を増幅回路で増
幅し、該増幅回路から出力される相補信号を直列に接続
した一対のMOSトランジスタで構成する出力回路の各
ゲートに出力して、該MOSトランジスタのいずれかを
オンさせることにより出力信号を出力する半導体記憶装
置であって、該増幅回路の活性化信号に基づいて出力回
路の各トランジスタを一時的にオフさせた後に前記増幅
回路の相補出力信号を出力回路に伝達するリセット信号
発生回路を該増幅回路と出力回路との間に介在させて構
成する。
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体記憶装置において増幅器で増幅された
読出しデータを外部回路に出力する出力バッフ7回路に
関するものである。
近年の半導体装置では高速化を図るためにデータバスに
読み出されたデータがカレントミラー回路で構成される
増幅器で増幅され、そのデータが出力バッファ回路を介
して外部回路に出力されるが、その出力バッファ回路に
よるノイズの発生を防止しながらその動作速度を向上さ
せることが要請されている。
〔従来の技術〕
従来のDRAMのデータ読出し回路では例えは第4図に
示すようにデータバスDB、DBには選択された記憶セ
ルから相補信号データにてなるセル情報が読み出され、
そのデータが電源Vccに基づいて動作するカレントミ
ラー回路lに入力信号IN、INとして入力される。カ
レントミラー回路1は二段構成で形成され、一方はPチ
ャネルMOSトランジスタT rl、 T r2とNチ
ャネルMOSトランジスタT r3. T r4とから
構成され、他方はPチャネルMOSトランジスタT r
5.  T r6とNチャネルMOSトランジスタT 
r7. T r8とから構成されている。そして、トラ
ンジスタT r3.  T r4のソースはNチャネル
MOSトランジスタTr9を介してグランドGに接続さ
れ、トランジスタTr7゜Tr8のソースはNチャネル
MOSトランジスタTrlOを介してグランドGに接続
され、両トランジスタT r9. T rlOのゲート
に活性化信号Φ1が入力されている。また、前記入力信
号INはトランジスタT r3. T r8のゲートに
入力され、同INはT r4.  T r7のゲートに
入力され、トランジスタTr2のドレインに出力信号線
SDが接続されるとともにトランジスタTr6のドレイ
ンに同SDが接続されている。
従って、このようなカレントミラー回路lはトランジス
タT r9. T rlOにHレベルの活性化信号Φ1
が入力されると活性化され、この状態で入力信号IN、
INが入力されると、出力信号線SD。
SDに出力信号OUT、OUTが出力される。すなわち
、入力信号INの電圧レベルが同丁Nより高くなると、
出力信号OUTは同σTrTより高くなり、入力信号I
Nの電圧レベルが同「Xより低くなると、出力信号OU
Tは同OUTより低くなり、このような動作により入力
信号IN、INの電位差を増幅した出力信号OUT、O
UTが出力される。
また、トランジスタT rl、 T r2のゲートとト
ランジスタT r5. T r6のゲートとはPチャネ
ルMOSトランジスタTrllを介して接続され、その
トランジスタTrllのゲートには前記活性化信号ΦI
か入力されている。従って、活性化信号Φ1がLレベル
となってカレントミラー回路1が不活性状態となるとト
ランジスタT rllがオンされて各トランジスタT 
rl、  T r2. T r5.  T r6のゲー
ト電位が同一レベルにリセットされる。
電源Vccと前記出力信号線SD、SDとの間にはそれ
ぞれPchMOSトランジスタTr12 、  Tr1
3が接続され、両トランジスタTr12 、 Tr13
のゲートには前記活性化信号Φ1が入力されている。
従って、活性化信号Φ1がLレベルとなってカレントミ
ラー回路1が不活性状態となるとトランジスタTr12
.  Tr13がオンされてカレントミラー回路1の出
力信号OUT、OUTが電源電圧VccすなわちHレベ
ルにリセットされる。
カレントミラー回路lの出力信号OUTはNAND回路
2aの一方の入力端子に入力され、同ひUTはNAND
回路2bの一方の入力端子に入力されている。また、N
AND回路2aの他方の入力端子にはNAND回路2b
の出力信号が入力され、NAND回路2bの他方の入力
端子にはNAND回路2aの出力信号か入力されている
。従って、NAND回路2a、2bはカレントミラー回
路1の出力信号OUT、OUTに基づいて出力信号RD
、RDを出力し、その出力信号OUT、 OUTがリセ
ットされた後にもそれまでの出力信号πD、RDを維持
するラッチ回路3を構成している。
NAND回路2aの出力信号Ffiは二段のインバータ
4a、4b及びトランスファーゲート5aを介してNA
ND回路2dの一方の入力端子に接続され、NAND回
路2bの出力信号RDは二段のインバータ4c、4d及
びトランスファーゲート5bを介してNAND回路2c
の一方の入力端子に接続されている。また、NAND回
路2cの他方の入力端子にはNAND回路2dの出力信
号が入力され、NAND回路2dの他方の入力端子には
NAND回路2cの出力信号が入力されている。従って
、NAND回路2c、2dはインバータ4b、4dの出
力信号σ丁、CBに基づいて出力信号Φ2.Φ3を出力
するとともに、例えばHレベルの出力信号CBが入力さ
れるNAND回路2cはNAND回路2dの出力信号Φ
3がHレベルになるのを待って出力信号Φ2をLレベル
とし、このような動作によりNAND回路2c、2dの
出力信号Φ2.Φ3は必ず一方がHレベルとなり同時に
Lレベルの信号が出力されないようになっている。
NAND回路2cの出力信号Φ2はインバータ4eを介
してNチャネルMOSトランジスタTr14のゲートに
入力され、NAND回路2dの出力信号Φ3はインバー
タ4fを介してNチャネルMOSトランジスタT「15
のゲートに入力され、両トランジスタTr14 、 T
r15は電源VccとグランドGとの間で直列に接続さ
れ、両トランジスタTr14 、 Tr15の接続点か
ら出力信号DOUTが出力されるようになっている。従
って、上記NAND回路2c、2dの出力信号Φ2.Φ
3に基づいてインバータ4e、4fから出力される相補
出力信号Φ4.Φ5によりトランジスタTr14 、 
Tri5は常にその一方がオンされ、トランジスタTr
i4がオンされるとHレベル、トランジスタT r15
がオンされるとLレベルの信号が出力信号DOUTとし
て出力され、このような構成によりNAND回路2c、
2dとインバータ4e、4f及び出力トランジスタTr
14 、  Tr15により出力バッファ回路9が構成
されている。
カレントミラー回路1に活性化信号Φlを出力する活性
化信号発生回路6はPチャネルMOSトランジスタT 
r16のソースが電源Vccに接続され、同トランジス
タT r16のゲートはグランドGに接地されている。
また、トランジスタT r16のドレインから二段のイ
ンバータ4g、4hを介してNAND回路2eの一方の
入力端子に入力信号Φ6が入力され、その入力信号Φ6
はインバータ411抵抗R及びインバータ4jを介して
NAND回路2eの他方の入力端子に入力信号Φ7とし
て入力され、そのNAND回路2eの出力信号が活性化
信号Φ1としてカレントミラー回路lに入力されている
。インバータ4jの入力端子とグランドGとの間にはM
OSトランジスタによるコンデンサCが形成されている
。トランジスタT r16のドレインとグランドGとの
間にはこのDRAMのアドレス数に相当する多数のNチ
ャネルMOSトランジスタT r17〜T r19等が
接続され、各トランジスタT r17〜T r19等の
ゲートには該当するアドレスが変化した後一定時間Hレ
ベルとなるアドレス変化検出信号Atl〜At3等が入
力される。
従って、このような活性化信号発生回路6ではトランジ
スタTr16が常時オン状態であるため、トランジスタ
T r17〜T r19等が全てオフ状態となった場合
にはインバータ4gの入力信号がHレベルとなり、この
結果NAND回路2eの入力信号Φ6.Φ7がともにH
レベルとなってNAND回路2eから出力される活性化
信号ΦlはLレベルとなる。また、トランジスタT r
17〜T r19等のいずれか一つがオンされると、N
AND回路2eの入力信号Φ6.Φ7がLレベルとなる
ため活性化信号Φ1はHレベルとなる。
前記活性化信号発生回路6のトランジスタTr17〜T
 r19等にアドレス変化検出信号Atl−At3等を
出力する変化検出信号発生回路7を第5図に従って説明
すると、アドレスバッファ8には外部回路からアドレス
選択信号ADが入力され、そのアドレスバッファ8の出
力信号Φ9がインバータ4にとNAND回路2gの一方
の入力端子に入力され、インバータ4にの出力信号Φ1
0はインバータ41とNAND回路2fの一方の入力端
子に入力され、インバータ41の出力信号はインバータ
4mに入力され、インバータ4mの出力信号Φ11はイ
ンバータ4nとNAND回路2gの他方の入力端子に入
力され、インバータ4nの出力信号Φ12はNAND回
路2fの他方の入力端子に入力されている。そして、N
AND回路2f、2gの出力信号Φ13.Φ14はNA
ND回路2hに入力され、そのNAND回路2hの出力
信号Atnか前記活性化信号発生回路6のトランジスタ
T r17〜T r19等のいずれかのゲートに出力さ
れ、このような変化検出信号発生回路7が前記トランジ
スタT r17〜T r19等に対しそれぞれ設けられ
ている。
さて、このように構成された各回路の動作を第6図及び
第7図に従って説明すると、第6図に示すようにアドレ
スバッファ8にLレベルからHレベルに移行するアドレ
ス選択信号ADか入力されて同アドルスバッファ8から
Hレベルの出力信号Φ9が出力されると、その出力信号
Φ9とそれまでHレベルであったインバータ4mの出力
信号Φ11とによりNAND回路2gの出力信号Φ14
はLレベルに移行する。そして、そのLレベルの出力信
号Φ14によりNAND回路2hの出力信号AtnはH
レベルとなる。
一方、前記出力信号Φ9の立ち上がりから三段のインバ
ータ4に〜4mの動作時間分だけ遅れてインバータ4m
の出力信号Φ11はLレベルとなるため、その出力信号
Φ11に基づいてNAND回路2gの出力信号Φ14は
Hレベルとなり、この時NAND回路2fの出力信号Φ
13はインノ(−夕4にのLレベルの出力信号Φ10に
よりHレベルであるので、NAND回路2hの出力信号
AtnはLレベルに移行する。従って、DRAM内でい
ずれかのアドレスが選択されると変化検出信号発生回路
7から所定時間Hレベルとなる出力信号Atnが活性化
信号発生回路6のトランジスタT r17〜Tr19等
のいずれかに出力される。
変化検出信号発生回路7でトランジスタT r17〜T
 r19等のいずれかのゲートに前記出力信号Atnが
入力されると、インバータ4hの出力信号Φ6はインバ
ータ4g、4hの動作時間分だけ遅れてLレベルに移行
し、この出力信号Φ6に基づいてNAND回路2eから
出力される活性化信号Φ1はHレベルとなる。
一方、出力信号Φ6は前記変化検出信号発生回路7の出
力信号Atnに基づいてHレベルに移行するが、インバ
ータ4jの出力信号Φ7は抵抗R及びコンデンサCの時
定数によりそのHレベルへの移行が出力信号Φ6より遅
れる。従って、NAND回路2eから出力される活性化
信号Φ1は前記選択信号発生回路7の出力信号Atnよ
りパルス幅の大きいHレベルの信号としてカレントミラ
ー回路lに入力される。
カレントミラー回路lにHレベルの活性化信号Φ1が入
力されて第7図に示すように入力信号IN、INが入力
されると、カレントミラー回路1が動作してそれまでと
もにHレベルにリセットされていた出力信号OUT、O
UTのうち同OUTをOV近傍まで低下させる。すると
、ラッチ回路3から出力信号RD、RDが出力され、そ
の出力信号RD、RDが各インバータ4a〜4d及びト
ランスファーゲート5を介してNAND回路2c。
2dに入力信号CB、CBとして入力される。すると、
NAND回路2c、2dの動作によりNAND回路2d
の出力信号Φ3がほぼHレベルに移行した後にNAND
回路2Cの出力信号Φ2がLレベルに移行するため、イ
ンバータ4fの出力信号Φ5がLレベルに移行した後に
インバータ4eの出力信号Φ4がHレベルに移行し、出
力信号DOUTはHレベルとなる。また、カレントミラ
ー回路lの出力信号OUT、OUTが反転した場合には
上記各動作が反転して出力信号DOUTがHレベルとな
る。
〔発明が解決しようとする課題〕 上記のようなりRAMでは出力トランジスタTr14 
、  Tr15が同時にオンすることによる電源VCC
からグランドGへの貫通電流の発生を防止するために、
出力トランジスタTr14 、 Tr15の前段にNA
ND回路2c、2dを設け、そのNAND回路2c、2
dの作用により出力トランジスタTr14 、  Tr
15の同時オンを防止している。
ところが、NAND回路2c、2dにはトランスファー
ゲート5を介してそのいずれかにHレベルの入力信号が
入力され、そのHレベルの入力信号が入力されたNAN
D回路は他方のNAND回路の出力信号がHレベルにな
った後にのみ出力信号を出力する。従って、NAND回
路2c、2dから出力トランジスタTr14 、 Tr
15で構成される出力バッファ回路9の動作所要時間が
長(なり、データ読出しのための動作速度が低下すると
いう問題点があった。
この発明の目的は、DRAMの出力バッファ回路での出
力トランジスタの貫通電流によるノイズの発生を防止し
なから動作速度を向上させ得る半導体記憶装置を提供す
るにある。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理説明図である。すなわち、データ
バスDB、DBに読み出された相補入力信号IN、IN
を増幅回路1で増幅し、該増幅回路1から出力される相
補信号を直列に接続したNchMOSトランジスタで構
成する出力回路Tr14゜Tr15の各ゲートに出力し
て、該NchMOSトランジスタのいずれかをオンさせ
ることにより出力回路Tr14 、 Tr15からHレ
ベルあるいはLレベルの出力信号DOUTを出力する半
導体記憶装置で、該増幅回路1の活性化信号Φ1に基づ
いて出力回路Tr14 、 Tr15の各トランジスタ
を一時的にオフさせた後に前記増幅回路lの相補出力信
号を出力回路Tr14 、 Tr15に伝達するリセッ
ト信号発生回路10を該増幅回路1と出力回路T r1
4T r15との間に介在させている。
また、前記リセット信号発生回路10は第2図に示すよ
うに一対のNAND回路2i、2jで構成され、そのN
AND回路2i、2jの一方の入力端子には増幅回路1
の非活性時にHレベルとなる同増幅回路1の出力信号が
入力され、他方の入力端子には前記活性化信号Φlが入
力されている。
〔作用〕
増幅回路1に活性化信号Φ1が入力されると、まず出力
回路Tr14 、 Tr15の各トランジスタが一時的
にオフされ、次いで増幅回路1の相補出力信号がリセッ
ト信号発生回路10を介して出力回路Tr14 、 T
r15に出力され、同出力回路Tr14゜T r15の
一方のトランジスタがオンされる。
〔実施例〕
以下、この発明を具体化した第一の実施例を第2図及び
第3図に従って説明する。なお、前記従来例と同一構成
部分は同一番号を付してその説明を省略する。
第2図に示すように、この実施例は前記従来例のデータ
読出し回路のカレントミラー回路1とラッチ回路3との
間にリセット信号発生回路としてNAND回路2i、2
jを設け、出力バッファ回路9からNAND回路2c、
2dを削除したものである。そして、NAND回路2i
、2jの一方の入力端子にはカレントミラー回路lの出
力信号OUT、σT]1がそれぞれ入力され、他方の入
力端子には前記活性化信号Φ1が入力されている。
さて、このように構成されたデータ読出し回路では前記
従来例と同様に活性化信号Φ1がLレベルとなるとトラ
ンジスタTr12 、 Tr13がオンされて出力信号
OUT、σUTがHレベルにリセットされ、NAND回
路2i、2jの出力信号Φ15゜Φ16はともにHレベ
ルとなるため、ラッチ回路3は前回の読出し動作時の出
力信号πD、RDをラッチし、その出力信号πm、RD
に基づいて出力トランジスタTr14 、  Tr15
のいずれかがオンされる。
この状態で第3図に示すようにカレントミラー回路1に
例えば入力信号IN、rhが入力されるとともに活性化
信号Φ1がHレベルとなると、カレントミラー回路1か
らの出力信号OUT、OUTの出力に先立って活性化信
号Φ1がNAND回路2i、2jに入力されてNAND
回路21,2jの各入力信号はともにHレベルとなるた
め、NAND回路2i、2jの出力信号Φ15.Φ16
はともにLレベルに移行する。すると、ラッチ回路3の
出力信号RD、RDはともにHレベルとなり、この出力
信号RD、RDに基づいて出力バッファ回路9の入力信
号−じτ−、CBはともにHレベルとなって、インバー
タ4e、4fの出力信号Φ17゜Φ18はともにLレベ
ルとなるため、出力トランジスタTr14 、  Tr
15はともにオフされる。
次いで、カレントミラー回路1から入力信号IN、IN
を増幅した出力信号OUT、σ■τが出力されると、L
レベルの出力信号OUTによりNAND回路21の出力
信号Φ15はHレベルに移行しNAND回路2jの出力
信号Φ16はLレベルを維持する。すると、ラッチ回路
3の出力信号RDはHレベルを維持し、同RDはLレベ
ルに移行するため、インバータ4dの8方言号CBはH
レベルを維持し、インバータ4bの出力信号〔1はLレ
ベルに移行する。従って、インバータ4fの出力信号Φ
18はLレベルを維持し、インバータ4eの出力信号Φ
17はHレベルに移行するため、出力トランジスタT 
r15はオフされ続けるとともに、出力トランジスタT
r14はオンされて出力信号DOUTはHレベルとなる
一方、入力信号IN、INが反転すると上記各出力信号
はそれぞれ反転して出力信号DOUTはLレベルとなる
以上のようにこのデータ読出し回路ではカレントミラー
回路1にHレベルの活性化信号Φ1が入力されると、先
ずNAND回路2i、2jの動作によりラッチ回路3の
出力信号πD、RDがともにHレベルとなるため、出力
トランジスタTr14゜T r15はともにオフされ、
次いでカレントミラー回路1の圧力信号OUT、 び[
下により出力トランジスタTr14 、 Tr15の一
方がオンされて出力信号DOUTが出力される。
従って、データの読出動作時に出力トランジスタTr1
4 、  Tr15が同時にオンされることはないとと
もに、前記従来例では必要とした出力バッファ回路9の
NAND回路2c、2dを省略することができるので、
その出力バッファ回路9の動作速度を向上させることが
できる。また、ラッチ回路3の前段にNAND回路2i
、2jが必要となるが、互いに独立した入力信号で動作
するのでその動作所要時間は前記NAND回路2c、2
dより充分小さく、結果としてDRAMの読出し速度を
向上させることができる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、この発明はDRAMの出力バッフ
ァ回路での出力トランジスタの貫通電流によるノイズの
発生を防止しながらその読出し速度を向上させことがで
きる優れた効果を発揮する第2図は本発明の一実施例を
示す回路図、第3図は一実施例の動作を示す波形図、第
4図は従来例を示す回路図、 第5図はアドレス変化検出信号発生回路を示す回路図、 第6図及び第7図は従来例の動作を示す波形図である。
図中、 1は増幅回路、 10はリセット信号発生回路、 DB、DBはデータバス、 IN、INは入力信号、 Tr14 、 Tr15は出力回路、 DOUTは出力信号、 Φ1は活性化信号である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細説明 第7 図 従来例の動作を示す波形図 第3 図 第6図 従来例の動作を示す波形図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、データバス(DB、■■)に読み出された相補入力
    信号(IN、■■)を増幅回路(1)で増幅し、該増幅
    回路(1)から出力される相補信号を直列に接続した一
    対のMOSトランジスタで構成する出力回路(Tr14
    、Tr15)の各ゲートに出力して、該MOSトランジ
    スタのいずれかをオンさせることにより出力信号(DO
    UT)を出力する半導体記憶装置であって、 該増幅回路(1)の活性化信号(Φ1)に基づいて出力
    回路(Tr14、Tr15)の各トランジスタを一時的
    にオフさせた後に前記増幅回路(1)の相補出力信号を
    出力回路(Tr14、Tr15)に伝達するリセット信
    号発生回路(10)を該増幅回路(1)と出力回路(T
    r14、Tr15)との間に介在させたことを特徴とす
    る半導体記憶装置。 2、リセット信号発生回路(10)は一対のNAND回
    路(2i、2j)で構成し、そのNAND回路(2i、
    2j)の一方の入力端子には増幅回路(1)の非活性時
    にHレベルとなる同増幅回路(1)の出力信号を入力し
    、他方の入力端子には前記活性化信号(Φ1)を入力し
    たことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11846314B2 (en) 2015-10-23 2023-12-19 Balltec Limited Connector

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US11846314B2 (en) 2015-10-23 2023-12-19 Balltec Limited Connector

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