JPH0578120B2 - - Google Patents

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JPH0578120B2
JPH0578120B2 JP62164544A JP16454487A JPH0578120B2 JP H0578120 B2 JPH0578120 B2 JP H0578120B2 JP 62164544 A JP62164544 A JP 62164544A JP 16454487 A JP16454487 A JP 16454487A JP H0578120 B2 JPH0578120 B2 JP H0578120B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
line pair
amplifier circuit
circuit
channel mos
Prior art date
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Application number
JP62164544A
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English (en)
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JPS6410495A (en
Inventor
Hiroyuki Yamauchi
Toshiro Yamada
Michihiro Inoe
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62164544A priority Critical patent/JPS6410495A/ja
Priority to KR1019880004321A priority patent/KR920006981B1/ko
Priority to US07/182,895 priority patent/US4920517A/en
Publication of JPS6410495A publication Critical patent/JPS6410495A/ja
Publication of JPH0578120B2 publication Critical patent/JPH0578120B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Dram (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はダイナミツクRAMの読み出し回路に
関するものである。
従来の技術 従来のダイナミツクRAMの読み出し回路の構
成を、第3図、第4図を用いて説明する。
第3図は、1は第2増幅回路4の活性化トラン
ジスタで、2は第1増幅回路5の活性化トランジ
スタで、6はメモリセルで、7は第1ビツト線
対、8は第2ビツト線対、9はスイツチ素子、1
0,21はNチヤネルMOS型トランジスタで構
成されたフリツプフロツプ回路のアース電源13
と結合するNチヤネルMOS型トランジスタで、
11,20はPチヤネルMOS型トランジスタで
構成されたフリツプフロツプ回路のVcc電源12
と結合するPチヤネルMOS型トランジスタで、
22はワード線である。第4図は、第3図に示す
第2増幅回路の替りに、カレントミラー型増幅回
路を用いている以外は、第3図に示すものと同じ
である。
従来のダイナミツクRAMの読み出し回路の動
作を第5図、第6図を用いて説明する。
第5図、6図の50は、第3図に示す従来例の
ワード線22の電圧波形、51,52は、第1ビ
ツト線対7の電圧波形、53,54は、第2ビツ
ト線対8の電圧波形である。
ワード線22の電圧がOVからVcc+αまで駆
動されるとメモリセル6のスイツチングトランジ
スタがONになり、キヤパシタに蓄積されていた
電荷の第1ビツト線対への移動により生じた第1
ビツト線対7の電位差51,52を、第1増幅回
路5で検知し、O〜Vccまで増幅する。その時、
スイツチ素子9をONさせ、電位差51,52を
第2ビツト線対8に伝達する。ここまでは、第3
図、第4図に示す従来例のどちらも同じ動作で、
その後が異なる。まず第3図に示す従来例は、そ
の後第2の増幅回路5を活性化トランジスタ2で
駆動し、第2ビツト線対8も、第5図53,54
に示すように、O〜Vccまで増幅し、列デコーダ
ー回路を通して出力データ線に出力されていた。
一方、第4図に示す従来例は、その後、第2ビツ
ト線対8を、スイツチ素子9をOFFさせること
により、第1ビツト線対7から切り離すことで、
第6図53,54に示すように、第1ビツト線対
7の電圧51,54よりも低電圧におさえてい
る。さらに、その電位差53,54を、カレント
ミラー型増幅回路3の入力として、増幅し、列デ
コーダー回路を通つて出力データ線に出力されて
いた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような読み出し回路では、
以下の問題点がある。
第3図に示す従来例においては、第1ビツト線
対7の容量に比較して大容量の第2ビツト線対
を、O〜Vccまで増幅するため、消費電力が大き
くなることや、また増幅時間に、時間がかかるた
め、読み出し速度が遅くなるという問題がある。
一方、第4図に示す従来例においては、第3図の
従来例で問題となる消費電力の問題は克服してい
るが、スイツチ素子9のONしている時間と、ス
イツチ素子9がONするまでに、第1ビツト線対
7が増幅されている電圧51,52と、第1ビツ
ト線対7と第2ビツト線対8の容量比により、第
2ビツト線対8が増幅される電圧53,54が決
定されるため、その電位差53,54を入力とす
るカレントミラー型増幅回路3が高速に増幅でき
るだけの十分な入力電位差53,54を補償する
には、高性能なスイツチ素子9の制御回路により
第1ビツト線対7と第2ビツト線対8がスイツチ
素子9を介して接続されている時間を制御してや
る必要があり、回路が複雑になる時間があるし、
カレントミラー型増幅回路3の入力電位差53,
54が小さすぎた場合には、読み出し速度が遅く
なるという問題点があるし、ダイナミツクRAM
の大容量化に伴い、第1ビツト線対と第2ビツト
線対の容量比は大きくなると考えられ、ますま
す、増幅回路3の入力電位差53,54を、短時
間に、充分得ることは困難になると考えられる。
本発明は、かかる点に鑑み、種々考案した結
果、本発明を完成するに至つたものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、メモリセルに結合を有する第1ビツ
ト線対とこの第1ビツト線対に生じた電位差を検
知増幅する、NチヤネルMOS型トランジスタで
構成したフリツプフロツプ回路と、Pチヤネル
MOS型トランジスタで構成したフリツプフロツ
プ回路からなる第1増幅回路と、この第1増幅回
路の出力線対とスイツチ素子を介して結合された
第2ビツト線対と、この第2ビツト線対に結合す
るNチヤネルMOS型トランジスタで構成したフ
リツプフロツプ回路と、PチヤネルMOS型トラ
ンジスタで構成したフリツプフロツプ回路からな
る第2増幅回路と、この第2増幅回路の出力線対
と結合するカレントミラー型増幅回路を有し、前
記第2増幅回路の前記NチヤネルMOS型トラン
ジスタで構成されたフリツプフロツプ回路のアー
ス電源と結合する活性化トランジスタを、Pチヤ
ネルMOS型トランジスタで構成し、前記Pチヤ
ネルMOS型トランジスタで構成されたフリツプ
フロツプ回路の電源と結合する活性化トランジス
タを、NチヤネルMOS型トランジスタで構成し、
さらに、前記スイツチ素子を制御する制御回路を
設けて、前記第2ビツト線対の信号振幅を、前記
第1ビツト線対の信号振幅よりも小さく制御する
ことにより、上記の問題点を解決する。
作 用 本発明によれば、第2増幅回路4を構成してい
るNチヤネルMOS型トランジスタからなるフリ
ツプフロツプ回路の活性化トランジスタは、Pチ
ヤネルMOS型トランジスタ10とアース電源1
3とから構成され、PチヤネルMOS型トランジ
スタからなるフリツプフロツプ回路の活性化トラ
ンジスタは、NチヤネルMOS型トランジスタ1
0とVcc電源12とから構成されているため、第
2増幅回路4は(Vgsp−Vthp)〜(Vgso−Vtho
までしか増幅しない。以後、Vthpは、Pチヤネル
MOS型トランジスタ11のしきい値電圧Vtho
NチヤネルMOS型トランジスタ10のしきい値
電圧、Vgspは、NチヤネルMOS型トランジスタ
10のゲートソース間電圧とする。Vgspは、Pチ
ヤネルMOS型トランジスタ11のゲートソース
間電圧とする。
このため、従来例で問題であつた第2ビツト線
8が第1ビツト線7と同じVcc振幅まで振幅され
るため、充放電電流が増え、消費電力が増えると
いう問題は、本発明によれば、第2ビツト線8が
(Vgsp−Vthp)〜(Vgso−Vtho)までしか増幅され
ないので解決される。又、スイツチ素子をONに
して、第1ビツト線7から第2ビツト線8に信号
を伝達する場合、スイツチ素子9をONにするタ
イミングや、ONにしている時間に、第2ビツト
線8の電位変化量が、大きく影響し、次段のカレ
ントミラー型増幅回路3の動作に影響を及ぼすと
いう問題点は、もし第2ビツト線8の電位変化量
が小さくても、第2増幅回路4が、カレントミラ
ー型増幅回路3の入力である第2ビツト線の電位
を(Vgsp−Vthp)〜(Vgso−Vtho)まで増幅する
ので、増幅回路3は、安定に動作するため、高速
化がはかれる。
実施例 第1図、第2図に、本発明のダイナミツク
RAMの読み出し回路の回路例およびその動作を
説明する波形図を示す。
尚、第1図に示す本発明の実施例の回路は、基
本的には第3図、第4図に示した従来の回路と同
じ構成であるので、同一構成部分には、同一番号
を付して詳細な説明は省略する。
まず第1図に示す読み出し回路の構成を説明す
ると、第1増幅回路5の出力線対7(第1ビツト
線対7)を、スイツチ素子9を介して第2のビツ
ト線対8に接続して、第2のビツト線対8に対応
して第2の増幅回路4を設け、第2増幅回路4の
出力線対8(第2ビツト線対8)に対応してカレ
ントミラー型増幅回路3を設けている。そして、
第2増幅回路4の活性化トランジスタ1は、アー
ス電源13に結合する方をPチヤネルトランジス
タ11で、Vcc電源12に結合する方をNチヤネ
ルトランジスタ10で構成している。
次に、第1図に示す読み出し回路の動作を、第
2図を用いて説明する。
時間t0において、ワード線22の1本を、Vcc
+αの電位にすることによりそのワード線に対応
したメモリセルの情報が読み出され、第1のビツ
ト線対7に生じた電位差をフリツプフロツプ型の
増幅回路5をラツチし、時間t1において、第1増
幅回路5を活性化トランジスタ2を用いて駆動し
増幅を開始する。次に時間t2においてスイツチ素
子6をオンし、第1ビツト線対7と第2ビツト線
対9を接続する。次に、時間t3においてスイツチ
素子6をオフにする。又、同時に、増幅回路4の
活性化トランジスタ1の、Pチヤネルトランジス
タ11のゲートにOV、Nチヤネルトランジスタ
のゲートにVccを印加することによつて、増幅回
路4を駆動し、増幅を開始する。又、同時に、
(t=t3)に増幅回路3も駆動させる。その結果
増幅回路3の出力60がでる。
次に、本実施例の効果について述べる。
第1図に示す本発明の実施例においては、第1
ビツト線対7の電位差を、第2ビツト線に、スイ
ツチ素子9のパルス的なオン・オフにより伝える
ことにより、第1ビツト線対7は、第2ビツト線
対8のビツト線容量の影響を大きく受けずに、再
書き込みのための増幅が継続できる。又、第2ビ
ツト線対8に伝えられる電位差が小さくても、第
2増幅回路4により、(Vgsp−Vthp)〜(Vgso
Vtho)までは、増幅されるので、カレントミラー
型増幅回路3は、入力(第2ビツト線対8の電位
差)は補償され、安定な動作ができ、高速に出力
が得られる。又、第2ビツト線対8は小振幅
{(Vgsp−Vthp)〜(Vgso−Vtho)}なので低消費化
の効果もあり、本発明の実施例の読み出し回路
は、低消費電力で高速な読み出しの実現を可能に
するものである。
発明の効果 本発明によれば、第1ビツト線の電位差を第2
ビツト線に、スイツチ素子をパルス的にオン・オ
フすることにより、伝えることにより、メモリセ
ルに接続されている第1ビツト線の増幅期間(再
書き込み期間)において、大きなビツト線容量を
もつ第2ビツト線の影響を少なくでき、再書き込
みの高速化ができる。又、第2ビツト線に伝えら
れる電位差が小さくても、第2増幅回路により、
カレントミラー型増幅回路が高速に動作できるだ
けの入力(Vgsp−Vthp)〜(Vgso−Vtho)まで増
幅される。よつて読み出しの高速化が可能である
し、第2ビツト線の充放電電流を少なくできるこ
とから、低消費電力化が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明におけるダイナミツクRAMの
読み出し回路の実施例の回路図、第2図はこの実
施例回路の動作を説明するための説明図、第3
図、第4図は従来例の回路図、第5図、第6図は
同従来例の動作を説明するための説明図である。 3……カレントミラー型増幅回路、4……第2
増幅回路、5……第1増幅回路、7……第1ビツ
ト線対、8……第2ビツト線対、9……スイツチ
素子、10,11……第2増幅回路の活性化トラ
ンジスタ、12……Vcc電源、13……アース電
源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 メモリセルに結合を有する第1ビツト線対
    と、この第1ビツト線対に生じた電位差を検知増
    幅する、NチヤネルMOS型トランジスタで構成
    したフリツプフロツプ回路と、PチヤネルMOS
    型トランジスタで構成したフリツプフロツプ回路
    からなる第1増幅回路と、この第1増幅回路の出
    力線対と、スイツチ素子を介して結合された第2
    ビツト線対と、この第2ビツト線対に結合するN
    チヤネルMOS型トランジスタで構成したフリツ
    プフロツプ回路と、PチヤネルMOS型トランジ
    スタで構成したフリツプフロツプ回路からなる第
    2増幅回路と、この第2増幅回路の出力線対と結
    合するカレントミラー型増幅回路を有し、前記第
    2増幅回路の前記NチヤネルMOS型トランジス
    タで構成されたフリツプフロツプ回路のアース電
    源と結合する活性化トランジスタを、Pチヤネル
    MOS型トランジスタで構成し、前記Pチヤネル
    MOS型トランジスタで構成されたフリツプフロ
    ツプ回路のVcc電源と結合する活性化トランジス
    タをNチヤネルMOS型トランジスタで構成し、
    さらに前記スイツチ素子を制御する制御回路を設
    けて前記第2ビツト線対の信号振幅を、前記第1
    ビツト線対の信号振幅よりも小さく制御するよう
    にしたダイナミツクRAMの読み出し回路。 2 アース電源と結合する活性化トランジスタに
    印加するゲート電圧、電源と結合する活性化トラ
    ンジスタに印加するゲート電圧を制御し、第2ビ
    ツト線の信号振幅を制御する特許請求範囲第1項
    記載のダイナミツクRAMの読み出し回路。
JP62164544A 1986-04-24 1987-07-01 Readout circuit for dynamic ram Granted JPS6410495A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62164544A JPS6410495A (en) 1987-07-01 1987-07-01 Readout circuit for dynamic ram
KR1019880004321A KR920006981B1 (ko) 1987-04-16 1988-04-16 부비트선을 가지는 반도체기억장치
US07/182,895 US4920517A (en) 1986-04-24 1988-04-18 Semiconductor memory device having sub bit lines

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JP62164544A JPS6410495A (en) 1987-07-01 1987-07-01 Readout circuit for dynamic ram

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Publication Number Publication Date
JPS6410495A JPS6410495A (en) 1989-01-13
JPH0578120B2 true JPH0578120B2 (ja) 1993-10-28

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JP2618938B2 (ja) * 1987-11-25 1997-06-11 株式会社東芝 半導体記憶装置
WO1996024136A1 (fr) * 1995-01-30 1996-08-08 Hitachi, Ltd. Memoire a semi-conducteurs
KR100269294B1 (ko) * 1997-04-10 2000-12-01 윤종용 저전력소모로데이터라인을구동하는반도체메모리장치

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JPS6410495A (en) 1989-01-13

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