JPH0612877A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH0612877A
JPH0612877A JP4159587A JP15958792A JPH0612877A JP H0612877 A JPH0612877 A JP H0612877A JP 4159587 A JP4159587 A JP 4159587A JP 15958792 A JP15958792 A JP 15958792A JP H0612877 A JPH0612877 A JP H0612877A
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circuit
voltage
power supply
potential
source
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JP4159587A
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Inventor
Makoto Segawa
川 真 瀬
Shigeto Mizukami
上 重 人 水
Yasumitsu Nozawa
沢 安 満 野
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/28Modifications for introducing a time delay before switching
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/462Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc as a function of the requirements of the load, e.g. delay, temperature, specific voltage/current characteristic
    • G05F1/466Sources with reduced influence on propagation delay
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
    • H03K5/133Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals using a chain of active delay devices

Abstract

(57)【要約】 【構成】 共に第1の電源信号Vccで駆動される第1
および第2の回路系22,23間に存在して第1の回路
系22からの信号を遅延して第2の回路系23に渡す遅
延回路21には、第1の電源信号Vccから定電圧信号
を発生する定電圧電源回路24からの第2の電源信号V
coが供給される。これにより、遅延回路21において
電源電圧変動に影響されない一定の遅延時間が得られ
る。各構成要素は同一基板上に形成され、定電圧電源回
路は望ましくは出力電圧がプログラマブルであるとよ
い。 【効果】 電源電圧変動に影響されない一定の遅延時間
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に関し、
特にその遅延回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4に示す従来の半導体集積回路は単一
電源の電圧Vccが供給され、パルス信号の作出、信号間
のタイミング調整等のために論理ゲートにより構成した
ディレイが使用されている。
【0003】図6は従来のディレイ回路応用例を示すも
のである。
【0004】まず、図6に示すものは、パルス発生回路
であり、NANDゲート2ND1とインバータゲートN
OT4〜NOT8とを備えている。NANDゲート2N
D1の一方の入力端(ノード4a)を原パルス信号入力
端とする。NANDゲート2ND1の入力端(ノード4
a)は、NANDゲート2ND1の一方の入力端に接続
されるとともに、インバータゲートNOT4〜NOT8
からなるインバータ遅延の入力端に接続され、このディ
レイ回路の出力端(ノード4b)はNANDゲート2N
D2の他方の入力端に接続され、このNANDゲート2
ND1の両入力端が“H”となる条件の成立期間に相当
する時間幅を持つ“L”のパルスがノード4cから出力
される。
【0005】このように構成された回路は図7に示すよ
うに動作する。
【0006】すなわち、ノード4aに時間幅(t51−t
52)の“L”(論理“0”)のパルスを入力すると、こ
のノード4aのパルスはNANDゲート2ND1の一方
の入力端に入力されると共に、インバータゲートNOT
4〜NOT8からなるディレイ回路の遅延時間Δt55だ
け遅れてNANDゲート2ND1の他方の入力端に反転
入力される。よって、タイミングt52において初めてN
ANDゲート2ND1の両入力端が“H”となり、この
状態がタイミングt54まで続くことにより、時間幅(t
52−t54)の“L”のパルスがノード4cに出力され
る。
【0007】この他にも、論理ゲートを用いたディレイ
回路は各種回路に応用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のディレイ回路にあっては、電圧Vccの変動により論
理ゲートの寄生容量における充電時間が変動し、これに
伴って遅延時間が変動してしまうという問題があった。
【0009】図4は、この従来の半導体集積回路におけ
る通常のディレイ回路の構成を示すものである。
【0010】この図において、81はディレイ回路、8
2,83は周辺回路系であり、ディレイ回路81及び周
辺回路系82,83は高電位側電源と接地電源との間に
並列に接続され、全ての回路が同一の電源により作動す
るように構成されている。このような回路構成のため、
電圧Vccが変動すると、図5に示すように、ディレイ回
路81の遅延時間は電圧Vccに反比例して変化するので
その影響でインバータ遅延における遅延量が変化し、所
望のパルスが得られなくなる。
【0011】このような回路構成で得たパルス信号を例
えばSRAM(Static RAM) におけるイコライズパルス
に使用した場合、原パルス信号の遅延時間が不十分でイ
コライズパルスのパルス時間幅が不足し、次のような問
題が発生することとなる。
【0012】まず、図10はSRAM集積回路の一部分
を示す構成図である。
【0013】この図において、A1 はパルス発生回路及
びディレイ回路、A2 はBit線活性化回路、A3 はセ
ンスアンプ活性化回路、A4 ,A4 ′はメモリセル、A
5 はセンスアンプ、そして、BL,バーBLはビット
線、WL1 ,WL2 はワード線、CSWはカラム選択線
である。一般的に所定時間幅を持つイコライズパルスを
受けている間、セルアレイの1対のビット線を同電位に
保持させ、セルの切替えを高速にすべく動作する。
【0014】共通のビット線BL,バーBLに複数のセ
ルA4 ,A4 ′,…が配列され、それらのセルA4 ,A
4 ′,…にはビット線BL,バーBLを介してセンスア
ンプA5 が接続され、セルA4 ,A4 ′,…のうち選択
されたセルのデータが、このセンスアンプB2 よりセン
スさせるようになっている。
【0015】ビット線BL,バーBL間にはイコライズ
トランジスタT1 が接続されており、イコライズパルス
によりオン・オフされるものである。
【0016】ここで、セルA4 ,A4 ′が相互に逆のデ
ータを保持している場合において、図12(b)に示す
ようにワード線がWL1 からWL2 に切換るときを考え
る。
【0017】このとき、ワード線の切替え前、つまりセ
ルA4 に対する選択信号を立ち下げる前のタイミングt
c1において図9(a)に示すようなイコライズパルスを
立ち上げる。すると、イコライズトランジスタT1 がオ
ンして、ビット線BL,バーBLが短絡され、やがて同
電位(中間電位)となる。その後、ワード線WL1 とW
L2 とが切換わりイコライズパルスを所定時間維持した
後にタイミングtc2において立ち下げる。すると、トラ
ンジスタT1 がオフとなり、ビット線BL,バーBLは
セルA4 ′のデータにより決定されるようになり、やが
てセルA4 ′のデータにより決まる電位状態となる。
【0018】このような制御を行うことで、ビット線B
L,バーBLの状態は図9(c)に実線で示すように遷
移する。これに対し、イコライズパルスによる制御を行
わなかった場合、ビット線BL,バーBLにとってはワ
ード線の切換りのみがトリガとなるために、これらビッ
ト線BL,バーBLの状態は図9(c)の破線で示すよ
うに、遷移することとなる。明らかなように、イコライ
ズパルスによる制御を行った場合、同制御を行わない場
合よりもΔtc3だけ早くセルA4 ′のデータを読出すこ
とができることとなる。
【0019】ところで、このような装置において、ディ
レイ回路を含む半導体集積回路はパルス発生回路A1 に
使用されるが、電源電圧の上昇により次のような問題を
生ずることとなるのである。
【0020】すなわち、図5に示すように、電源電圧が
上昇すると、充放電が高速になるため、SRAMのイコ
ライズパルスの立下がりがタイミングtc2よりも早くな
る。例えば、図9(a)に示すように、その立下がりタ
イミングがtc2′となり、ワード線WL1 とWL2 の状
態が遷移し切れない時間でイコライズパルスが立ち下が
ってしまうと、ビット線BL,バーBLが一度セルA4
のデータを読出してからセルA4 ′のデータを読出す状
態となってしまい、誤動作をする。したがって、高速読
出しのメリットが損なわれることとなるのである。
【0021】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、各電
源需要回路系に最適の電源を供給可能とした半導体集積
回路を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回
路、第1の電源需要回路系と、第2の電源需要回路系
と、上記第1の電源需要回路系に対する高電位側電源と
なる第1の電源と、上記第1、第2の電源需要回路系に
対する低電位側電源となる第2の電源と、上記第1、第
2の電源出力の中間電位で一定の電圧を出力し、その出
力電圧をプログラム可能とされ、上記第2の電源需要回
路系に対する高電位側電源となる第3の電源とを備え、
第1、第2の電源から電源電圧の供給を受ける回路と、
第2、第3の電源から電源電圧の供給を受けるものとを
分ける構成としている。
【0023】第2の電源需要回路系は定電圧電源を必要
とするものであり、例えばインバータチェインからなる
ディレイ回路がこれに相当する。
【0024】第3の電源は、高電位側能動抵抗素子と低
電位側能動抵抗素子とのレシオを出来上がったchip
上でプログラム可能な分圧回路を備えている。
【0025】この分圧回路は、例えば、そのソース・ド
レインが第1の電源と分圧点との間に並列に接続され、
高電位側能動抵抗素子として機能する高電位側MOSト
ランジスタ群と、そのソース・ドレインが第2の電源と
分圧点との間に並列に接続され、低電位側能動抵抗素子
として機能する低電位側MOSトランジスタ群と、上記
分圧点と上記高電位側MOSトランジスタ群の各トラン
ジスタとの接続点を電気的に切断可能とする高電位側ヒ
ューズ群と、上記分圧点と上記低電位側MOSトランジ
スタ群の各トランジスタとの接続点を電気的に切断可能
とする低電位側ヒューズ群とから構成される。
【0026】さらに、第3の電源には、分圧回路の出力
電圧を基準電圧とし、電流増幅された電圧を出力する差
動増幅器を設け、その出力で電流を調整する構成とする
こともできる。
【0027】
【作用】本発明によれば、第1、第2の電源出力の中間
電位で一定の電圧を出力する第3の電源を設け、定電圧
を必要とする回路には第2、第3の電源により電源電圧
を供給するようにするとともに、第3の電源の出力電圧
をプログラム可能に構成したので、ディレイ回路のよう
な定電圧需要回路系に最適値の定電圧電源を供給するこ
とが可能となり、第1の電源電圧が変動しても遅延時間
が一定に保持される。
【0028】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。
【0029】図1は本発明の一実施例に係る定電圧電源
回路の構成を示すものである。
【0030】同図(a)において、Tr1〜Tr3はウィル
ソン型カレントミラー回路を形成するpMOSトランジ
スタである。Tr1は、そのソースが高電位側電源に接続
され、ゲートとドレインとがショートされてダイオード
接続されている。Tr2は、そのソースが高電位側電源に
接続され、ゲートがTr1のゲート、ドレインに接続され
ている。Tr3のゲートは、このTr2のドレインに接続さ
れ、その接続点がウィルソン型カレントミラー回路のI
ref 入力端となり、Tr3のソースはTr1のゲート、ドレ
インに接続されており、このTr3のソースがウィルソン
型カレントミラー回路のIout 出力端となる。Tr2のド
レインとTr3のゲートとの接続点にはTr4のドレインが
接続され、このTr4のソースは接地電源に接続され、同
Tr4のゲートは高電位側電源に接続されており、このT
r4は電圧Vccに応じてオン状態が変わり、そのソース・
ドレイン間抵抗が変化するノーマリーオンの素子とされ
ている。
【0031】ここで、Tr1とTr2とのレシオ(ゲート幅
比)で両者のドレイン、ソースの接続点であるノード1
0の電位が決まり、これに伴ってTr3のVGSが一定に保
持され、このTr3はソース・ドレイン間抵抗が一定のオ
ン状態となる。Tr3とTr4とのドレイン共通接続点であ
るノード11の電位は両者のレシオで決まり、Tr4のオ
ン状態が一定であれば、ノード11の電位は電圧Vcc変
動に応じて変動することとなるが、Tr4は電圧Vccに応
じてソース・ドレイン間抵抗が変わるためノード11の
電位は一定に保持される。つまり、Tr4のオン状態が一
定の場合、電圧Vccが上昇すると、これに伴ってノード
11の電位が上昇し、電圧Vccが低下すると、同様に、
ノード11の電位も低下する。しかし、電圧Vccが上昇
すると、Tr4が低抵抗となるため、ノード11の電位上
昇が防止され、電圧Vccが低下すると、Tr4が高抵抗と
なるため、ノード11の電位低下が防止されることとな
るので、ノード11の電位は一定に保たれる。
【0032】Tr5,Tr6は能動分圧回路を形成している
pMOSトランジスタである。Tr5のソースは高電位側
電源に接続され、同Tr5のゲートはノード11に接続さ
れ、Tr5の駆動力はこれによって確定される。このTr5
のドレインはTr6のソースと接続され、このTr6のゲー
ト、ドレインはショートされて接地電源に接続されてい
る。これらTr5のドレインとTr6のソースとの接続点で
あるノード12の電位はTr5とTr6とのレシオで決ま
り、Tr5のソース・ドレイン間抵抗はノード11の電位
により確定されており、これによって、Tr5には電圧V
ccに比例した電流が流れることでその電圧Vccに比例し
て電圧降下を生じ、ノード12の電位が確定される。
【0033】Tr7,Tr8は差動対を形成するnMOSト
ランジスタであり、Tr7のゲートにはノード12の電圧
がVref として印加されている。Tr9,TrAはカレント
ミラー回路を形成するpMOSトランジスタであり、T
r9のソースとTrAのソースは高電位側電源に接続されて
いる。Tr9は、そのゲート、ドレインがショートされ、
当該カレントミラー回路のIref 入力端とされており、
TrAは、ゲートがTr9のゲート、ドレインと共通に接続
され、そのドレインがIout 出力端とされている。これ
らTr9,TrAのドレインはそれぞれTr8,Tr7のドレイ
ンに接続されており、当該カレントミラー回路は差動対
Tr7,Tr8のアクティブロードを構成している。
【0034】Tr7,Tr8のソース同士の共通接続点には
nchMOSTrBのドレインが接続され、TrBのゲート
はノード12に接続され、Vref によって一定電圧で駆
動される。TrBのソースはnMOSTrCのドレインに接
続され、このTrCのソースは接地電源に接続され、TrC
のゲートは高電位側電源に接続され、電圧Vccに応じて
その抵抗値が変動し、高電位側電源からTrBのソースま
での電位が高電位側電源の変動によらず一定となり、T
r9,Tr8,TrBのレシオにより、差動対Tr7,Tr8のソ
ース共通接続点であるノード14とTr9のゲート、ドレ
インの接続点であるノード15の電位がそれぞれ決ま
り、これに伴って、TrAのドレインとTr7のドレインと
の接続点であるノード13の電位が一定となる。このノ
ード13にはpMOSTrDのゲートが接続され、このT
rDのソース・ドレインは高電位側電源とTr8のゲートと
の間に接続されている。ここにおいて、TrDのソース・
ドレイン間抵抗はノード13の電位により確定されてお
り、これによって、TrDには電圧Vccに比例した電流が
流れることでその電圧Vccに比例して電圧降下を生じ、
TrDのドレインとTr8のゲートとの接続点であるノード
16は一定の電位となる。このノード16の電位が定電
圧源出力電圧VCON とされている。
【0035】ここで、出力電圧VCON は基準電圧Vref
により決まるが、この基準電圧Vref はTr5,Tr6から
なる分圧回路のレシオの設定により調節可能である。
【0036】この場合、図3(b)に示すようにプログ
ラマブルに回路構成することができる。
【0037】この図において、高電位側電源とノード1
2との間にはTr5と並列に複数のpMOSTr51 ,…,
Tr5n がそれぞれヒューズF1 ,…,Fn を介して接続
され、ノード12と接地電源との間にはTr6と並列に複
数のpMOSTr61 ,…,Tr6n がそれぞれヒューズF
11,…,F1nを介して接続されている。これにより、ヒ
ューズF1 ,…,Fn 及びヒューズF11,…,F1nのカ
ットを行うことで、Tr5側の総ゲート幅をW5 、Tr6側
の総ゲート幅をW6 としたときのレシオ(W5/W6 )
を任意に調節することができる。これにより、W5 /W
6 に比例した所望のVref を得ることができることとな
る。
【0038】以上のような定電圧電源回路は図1に示す
ような構成で半導体集積回路に使用される。
【0039】図1において、21はディレイ回路、2
2,23はその周辺回路、符号24で示すものが定電圧
電源回路であり、周辺回路23,24には従来通り電圧
Vccが供給され、ディレイ回路21は定電圧電源回路2
4からの電圧VCON を受けて作動する。
【0040】よって、ディレイ回路21は一定の電源電
圧により作動するため、その遅延時間は図3に示すよう
に常に一定となり、このような回路を前述したSRAM
におけるイコライズパルス発生回路に応用することで、
高速かつ十分な時間でビット線を短絡することのできる
パルス発生回路を構築することができることとなる。
【0041】なお、本発明の半導体集積回路はSRAM
のイコライズパルス発生回路への応用に限らず、内部同
期式SRAMでの活性化信号、ライトリカバリー時のパ
ルス発生等にもお応用することができる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1、第2の電源出力の中間電位で一定の電圧を出力する
第3の電源を設け、定電圧を必要とする回路には第2、
第3の電源により電源電圧を供給するようにするととも
に、第3の電源の出力電圧をプログラム可能に構成した
ので、ディレイ回路のような定電圧需要回路系に最適値
の定電圧電源を供給することで電源電圧(第1の電源)
の変動に影響されない一定の最適な遅延時間を保持した
ディレイ回路を構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る半導体集積回路の遅
延回路を含む構成を示す回路図。
【図2】図1に示すディレイ回路のVcc変動に対する遅
延時間の不変状態を図解するグラフ。
【図3】図1に示す本発明に係る定電圧電源回路の一実
施例の回路図。
【図4】従来回路の半導体集積回路の遅延回路を含む構
成を示す回路図。
【図5】図4に示すディレイ回路のVcc変動に対する遅
延時間の変動状態を図解するグラフ。
【図6】従来の論理ゲートディレイ回路の第1応用例の
構成を示す回路図。
【図7】図6に示す回路の動作を図解するタイミングチ
ャート。
【図8】SRAMの主要部の構成を示す回路図。
【図9】図8に示すSRAMの動作を図解するタイミン
グチャート。
【符号の説明】
21 ディレイ回路(第2の電源需要回路系) 22,23 周辺回路系(第1の電源需要回路系) 24 定電圧電源回路(第3の電源) Tr5,Tr51 〜Tr5n 高電位側MOSトランジスタ群
としてのpMOSトランジスタ Tr6,Tr61 〜Tr6n 低電位側MOSトランジスタ群
としてのpMOSトランジスタ F1 〜Fn 高電位側ヒューズ群としてのヒューズ F11〜F1n 低電位側ヒューズ群としてのヒューズ T1 〜T5 SRAMを示すコア部のトランジスタ群と
してのnMOSトランジスタ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 半導体集積回路
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に関し、
特にその遅延回路に関するものである。
【従来の技術】従来の半導体集積回路において、2つの
回路系の間にあって、タイミング等の調整に使用される
遅延回路は、パルス信号の発生および信号間のタイミン
グ調整等を行う論理ゲートにより構成され、単一電源の
電圧Vccが供給されるものである。
【発明が解決しようとする課題】しかし、遅延回路の遅
延時間は、図9に示すように、供給される電源電圧Vc
cが変動により論理ゲートの寄生容量における充電時間
が変動し、これに伴って遅延時間が変動してしまうとい
う問題があった。例えば、SRAMにおいてワード線の
立ち上がり後にイコライズパルスを与えるために遅延回
路を使用する場合、電源電圧が上昇すると、充放電が高
速になるため、SRAMのイコライズパルスの立下がり
が所定のタイミングよりも早くなり、ワード線の状態が
遷移し切れない時間でイコライズパルスが立ち下がって
しまい、誤動作をすることがある。したがって、本発明
の目的は電源電圧の変動の影響を受けることなく安定し
た動作をすることができる半導体集積回路を提供するこ
とである。
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、第1の電源電圧で駆動され、入力信号が供給される
第1の回路系と、この第1の回路系の出力を遅延させる
遅延回路と、前記第1の電源電圧で駆動され、前記遅延
回路の出力を受けて出力を発生させる第2の回路系と、
前記第1の電源電圧を受け、所定の定電圧を前記遅延回
路に供給する定電圧電源回路とを同一基板上に備えたこ
とを特徴とする。定電圧回路は、出力電圧を選択するプ
ログラマブル手段をさらに備えた構成とすることができ
る。プログラマブル手段は第1の電源信号を選択的に分
圧する分圧回路を含む構成とすることができる。分圧回
路は、そのソース・ドレインが第1の電源信号供給点と
分圧点との間に接続され、高電位側能動抵抗素子として
機能する高電位側MOSトランジスタ群と、そのソース
・ドレインが前記分圧点と接地間に接続され、低電位側
能動抵抗素子として機能する低電位側MOSトランジス
タ群と、前記分圧点と前記高電位側MOSトランジスタ
群の各トランジスタとの接続点を選択的に切断可能とす
る高電位側ヒューズ群と、前記分圧点と前記低電位側M
OSトランジスタ群の各トランジスタとの接続点を選択
的に切断可能とする低電位側ヒューズ群とを備えた構成
とすることができる。分圧回路の出力電圧を基準電圧と
し、増幅された電圧を出力する差動増幅器をさらに備え
た構成とすることができる。
【作用】本発明によれば、共に第1の電源信号で駆動さ
れる第1および第2の回路系の間に存在して第1の回路
系からの信号を遅延して第2の回路系に渡す遅延回路に
は、第1の電源から定電圧から発生した定電圧の第2の
電源信号が供給され、電源電圧変動に影響されない一定
の遅延時間が得られる。各構成要素は同一基板上に形成
され、定電圧電源回路は望ましくは出力電圧がプログラ
マブルであるとよい。
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図1は本発明の一実施例に係る半導体集
積回路の構成を示す図である。図1において、入力信号
が供給される第1の回路系22の出力は遅延回路21を
経て第2の回路系23に与えられ、第2の回路系23か
ら出力信号φが取出される。回路系22、23には電源
電圧Vccが供給され、遅延回路21にはVccをもと
に定電圧電源回路24で生成された定電圧VCONが供
給されている。よって、遅延回路21は一定の電源電圧
により作動するため、その遅延時間は図2に示すように
Vccが変動しても影響を受けず、常に一定となる。こ
の実施例では、遅延回路21は3つのインバータNOT
1,NOT2,NOT3を直列接続したものである。図
3は遅延回路の他の例を示すものである。NANDゲー
トNAND1の一方側入力端4aには入力信号Inがそ
のまま、他方側入力端4bには入力信号Inを5段のイ
ンバータ列NOT4〜NOT8で遅延させたものが入力
される。この回路の動作を図4を参照して説明する。ノ
ード4aに時間幅(t52−t51)の“L”(論理
“0”)のパルスを入力すると、このノード4aのパル
スはNANDゲートNAND1の一方の入力端に入力さ
れると共に、5個のインバータNOT4〜NOT8から
なるインバータゲート列で構成される遅延回路の遅延時
間Δt55だけ遅れてNANDゲートNAND1の他方
の入力端に反転入力される。よって、タイミングt52
において初めてNANDゲートNAND1の両入力端が
“H”となり、この状態がタイミングt54まで続くこ
とにより、時間幅(t54−t52)の“L”のパルス
φがノード4cに出力される。図5は図1における定電
圧電源回路の一例を示す回路図である。図5において、
Tr1〜Tr3はカレントミラー回路を形成するpMO
Sトランジスタである。Tr1は、そのソースが高電位
側電源に接続され、ゲートとドレインとがショートされ
てダイオード接続されている。Tr2は、そのソースが
高電位側電源に接続され、ゲートがTr1のゲート、ド
レインに接続されている。Tr3のゲートは、このTr
2のドレインに接続され、その接続点がカレントミラー
回路のIref入力端となり、Tr3のソースはTr1
のゲート、ドレインに接続されており、このTr3のソ
ースがカレントミラー回路のIout出力端となる。T
r2のドレインとTr3のゲートとの接続点にはTr4
のドレインが接続され、このTr4のソースは接地電源
に接続され、同Tr4のゲートは高電位側電源に接続さ
れており、このTr4は電圧Vccに応じてオン状態が
変わり、そのソース・ドレイン間抵抗が変化するノーマ
リーオンの素子とされている。ここで、Tr1とTr2
とのゲート幅比で両者のドレイン、ソースの接続点であ
るノード10の電位が決まり、これに伴ってTr3のV
GSが一定に保持され、このTr3はソース・ドレイン
間抵抗が一定のオン状熊となる。Tr3とTr4とのド
レイン共通接続点であるノード11の電位は両者のレシ
オで決まり、Tr4のオン状態が一定であれば、ノード
11の電位は電圧Vcc変動に応じて変動することとな
るが、Tr4は電圧Vccに応じてソース・ドレイン間
抵抗が変わるためノード11の電位は一定に保持され
る。つまり、Tr4のオン状態が一定の場合、電圧Vc
cが上昇すると、これに伴ってノード11の電位が上昇
し、電圧Vccが低下すると、同様に、ノード11の電
位も低下する。しかし、電圧Vccが上昇すると、Tr
4が低抵抗となるため、ノード11の電位上昇が防止さ
れ、電圧Vccが低下すると、Tr4が高抵抗となるた
め、ノード11の電位低下が防止されることとなるの
で、ノード11の電位は一定に保たれる。Tr5,Tr
6は能動分圧回路を形成しているpMOSトランジスタ
である。Tr5のソースは高電位側電源に接続され、同
Tr5のゲートはノード11に接続され、Tr5の駆動
力はこれによって確定される。このTr5のドレインは
Tr6のソースと接続され、このTr6のゲート、ドレ
インはショートされて接地電源に接続されている。これ
らTr5のドレインとTr6のソースとの接続点である
ノード12の電位はTr5とTr6とのレシオで決ま
り、Tr5のソース・ドレイン間抵抗はノード11の電
位により確定されており、これによって、Tr5には電
圧Vccに比例した電流が流れることでその電圧Vcc
に比例して電圧降下を生じ、ノード12の電位が確定さ
れる。Tr7,Tr8は差動対を形成するnMOSトラ
ンジスタであり、Tr7のゲートにはノード12の電圧
がVrefとして印加されている。Tr9,TrAはカ
レントミラー回路を形成するpMOSトランジスタであ
り、Tr9のソースとTrAのソースは高電位側電源に
接続されている。Tr9は、そのゲート、ドレインがシ
ョートされ、当該カレントミラー回路のIref入力端
とされており、TrAは、ゲートがTr9のゲート、ド
レインと共通に接続され、そのドレインがIout出力
端とされている。これらTr9,TrAのドレインはそ
れぞれTr8,Tr7のドレインに接続されており、当
該カレントミラー回路は差動対Tr7,Tr8のアクテ
ィブロードを構成している。Tr7,Tr8のソース同
士の共通接続点にはnchMOSTrBのドレインが接
続され、TrBのゲートはノード12に接続され、Vr
efによって一定電圧で駆動される。TrBのソースは
nMOSTrCのドレインに接続され、このTrCのソ
ースは接地電源に接続され、TrCのゲートは高電位側
電源に接続され、電圧Vccに応じてその抵抗値が変動
し、高電位側電源からTrBのソースまでの電位が高電
位側電源の変動によらず一定となり、Tr9,Tr8,
TrBのレシオにより、差動対Tr7,Tr8のソース
共通接続点であるノード14とTr9のゲート、ドレイ
ンの接続点であるノード15の電位がそれぞれ決まり、
これに伴って、TrAのドレインとTr7のドレインと
の接続点であるノード13の電位が一定となる。このノ
ード13にはpMOSTrDのゲートが接続され、この
TrDのソース・ドレインは高電位側電源とTr8のゲ
ートとの間に接続されている。ここにおいて、TrDの
ソース・ドレイン間抵抗はノード13の電位により確定
されており、これによって、TrDには電圧Vccに比
例した電流が流れることでその電圧Vccに比例して電
圧降下を生じ、TrDのドレインとTr8のゲートとの
接続点であるノード16は一定の電位となる。このノー
ド16の電位が定電圧源出力電圧VCONとされてい
る。ここで、出力電圧VCONは基準電圧Vrefによ
り決まるが、この基準電圧VrefはTr5,Tr6か
らなる分圧回路10の両トランジスタゲート幅比の設定
により調節可能である。この分圧回路10は、図6に示
すようにプログラマブルに回路構成することができる。
この図において、高電位側電源とノード12との間には
Tr5と並列に複数のpMOSTr51,…,Tr5n
がそれぞれヒューズF1,…,Fnを介して接続され、
ノード12と接地電源との間にはTr6と並列に複数の
pMOSTr61,…,Tr6nがそれぞれヒューズF
11,…,F1nを介して接続されている。これによ
り、ヒューズF1,…,Fn及びヒューズF11,…,
F1nの切断を行うことで、Tr5側の総ゲート幅をW
5、Tr6側の総ゲート幅をW6としたときの比(W5
/W6)を任意に調節することができる。これにより、
W5/W6に比例した所望のVrefを得ることができ
ることとなる。図7は本発明をSRAM(Static
RAM)に適用した例を示すブロック構成図である。
この図において、A1はパルス発生回路及び遅延回路、
A2はビット線活性化回路、A3はセンスアンプ活性化
回路、A4,A4′はメモリセル、A5はセンスアン
プ、そして、BL,/BLはビット線、WL1,WL2
はワード線、CSLはカラム選択線である。共通のビッ
ト線BL,/BLに複数のセルA4,A4′,…が配列
され、それらのセルA4,A4′,…にはビット線B
L,/BLを介してセンスアンプA5が接続され、セル
A4,A4′,…のうち選択されたセルのデータが、こ
のセンスアンプA5よりセンスさせるようになってい
る。ビット線BL,/BL間にはイコライズトランジス
タT1が接続されており、イコライズパルスによりオン
・オフされるものである。一般的に所定時間幅を持つイ
コライズパルスを受けている間、セルアレイの1対のビ
ット線を同電位に保持させ、セルの切替えを高速にすべ
く動作する。ここで、セルA4,A4′が相互に相補的
データを保持している場合において、図7に示すように
ワード線の選択をWL1からWL2に切換るときを考え
る。このとき、ワード線の切替え前、つまりセルA4に
対する選択信号WL1を立ち下げる前のタイミングtc
1において図8(a)に示すようなイコライズパルスを
立ち上げる。すると、イコライズトランジスタT1がオ
ンして、ビット線BL,/BLが矩絡され、やがて同電
位(中間電位)となる。その後、ワード線WL1とWL
2とが切換わりイコライズパルスを所定時間維持した後
にタイミングtc2において立ち下げる。すると、トラ
ンジスタT1がオフとなり、ビット線BL,/BLはセ
ルA4′のデータにより決定されるようになり、やがて
セルA4′のデータにより決まる電位状態となる。この
ような制御を行うことで、ビット線BL,/BLの状態
は図8(c)に実線で示すように遷移する。これに対
し、イコライズパレスによる制御を行わなかった場合、
ビット線BL,/BLにとってはワード線の切換りのみ
がトリガとなるために、これらビット線BL,/BLの
状態は図8(c)の破線で示すように、遷移することと
なる。明らかなように、イコライズパルスによる制御を
行った場合、この制御を行わない場合よりもΔtc3だ
け早くセルA4′のデータを読出すことができることと
なる。すなわち、電源電圧が上昇すると、充放電が高速
になるため、SRAMのイコライズパルスの立下がりが
タイミングtc2よりも早くなる。例えば、図8(a)
に示すように、その立下がりタイミングがtc2′とな
り、図8(a)及び(b)に破線で示すようにワード線
WL1とWL2の状態が遷移し切れない時間でイコライ
ズパルスが立ち下がってしまうと、ビット線BL,/B
Lが一度セルA4のデータを読出してからセルA4′の
データを読出す状態となってしまい、図8(d)に示す
ような異常状態となって誤動作をする。したがって、高
速読出しのメリットが損なわれることとなる。このよう
に、SRAM(Static RAM)におけるイコラ
イズパルスにおいては、電源電圧の変動により原パルス
信号の遅延時間が不十分でイコライズパルスのパルス時
間幅が不足して誤動作を引き起こすことがあるが、本発
明を適用することにより、電源電圧が上昇してもパルス
発生回路における動作に影響を与えず、安定した書き込
み、読み出し動作を行うことができる。なお、本発明の
半導体集積回路はSRAMのイコライズパルス発生回路
への応用に限らず、内部同期式SRAMでの活性化信
号、ライトリカバリー時のパルス発生等にも応用するこ
とができる。
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、共
に第1の電源信号で駆動される第1および第2の回路系
の間に存在して第1の回路系からの信号を遅延して第2
の回路系に渡す遅延回路には、第1の電源から定電圧か
ら発生した定電圧の第2の電源信号が供給され、電源電
圧変動に影響されない一定の遅延時間が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】遅延回路のVcc変動に対する遅延時間の変動
状態を図解するグラフ。
【図2】本発明の第1実施例に係る半導体集積回路の遅
延回路を含む構成を示す回路図。
【図3】図1に示す遅延回路のVcc変動に対する遅延
時間の不変状態を図解するグラフ。
【図4】本発明が適用される遅延回路の他の例を示す回
路図。
【図5】図3に示した遅延回路の動作を示すタイミング
チャート
【図6】図1に定電圧電源回路の一実施例の回路図。
【図7】図5の定電圧電源回路の一部に適用されるプロ
グラマブル部分の詳細を示す回路図。
【図8】本発明が適用されたSRAMの主要部の構成を
示す回路図。
【図9】図7に示すSRAMの動作を図解するタイミン
グチャート。
【符号の説明】 21 遅延回路 22 第1の回路系 23 第2の回路系 24 定電圧電源回路
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】
【図5】
【図8】
【図9】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 6741−5L G11C 11/34 335 A (72)発明者 野 沢 安 満 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の電源需要回路系と、 第2の電源需要回路系と、 前記第1の電源需要回路系に対する高電位側電源となる
    第1の電源と、 前記第1、第2の電源需要回路系に対する低電位側電源
    となる第2の電源と、 前記第1、第2の電源の中間電位で一定の電圧を出力
    し、その出力電圧をプログラム可能とされ、前記第2の
    電源需要回路系に対する高電位側電源となる第3の電源
    とを備えている半導体集積回路。
  2. 【請求項2】第2の電源需要回路系はディレイ回路であ
    る請求項1記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】第3の電源は、 高電位側能動抵抗素子と低電位側能動抵抗素子とのレシ
    オをプログラム可能な分圧回路を備え、出力電圧が該分
    圧回路の分圧点の電位により決定されるようになってい
    る請求項1、2のうちいずれか1項記載の半導体集積回
    路。
  4. 【請求項4】分圧回路は、 そのソース・ドレインが第1の電源と分圧点との間に並
    列に接続され、高電位側能動抵抗素子として機能する高
    電位側MOSトランジスタ群と、 そのソース・ドレインが第2の電源と分圧点との間に並
    列に接続され、低電位側能動抵抗素子として機能する低
    電位側MOSトランジスタ群と、 前記分圧点と前記高電位側MOSトランジスタ群の各ト
    ランジスタとの接続点を電気的に切断可能とする高電位
    側ヒューズ群と、 前記分圧点と前記低電位側MOSトランジスタ群の各ト
    ランジスタとの接続点を電気的に切断可能とする低電位
    側ヒューズ群とから構成されている請求項3記載の半導
    体集積回路。
  5. 【請求項5】分圧回路の出力電圧を基準電圧とし、電流
    増幅された電圧を出力する差動増幅器を備えている請求
    項3、4のうちいずれか1項記載の半導体集積回路。
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