JPH06243685A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH06243685A
JPH06243685A JP5056435A JP5643593A JPH06243685A JP H06243685 A JPH06243685 A JP H06243685A JP 5056435 A JP5056435 A JP 5056435A JP 5643593 A JP5643593 A JP 5643593A JP H06243685 A JPH06243685 A JP H06243685A
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JP
Japan
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output
mosfet
mosfets
buffer
signal
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Application number
JP5056435A
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Japanese (ja)
Inventor
Riyouta Hamamoto
両太 浜本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To suppress a power supply noise of a dynamic RAM and the like provided with plural output buffers by suppressing variation of an operating current caused by that an output buffer having comparatively simple circuit constitution is made a operating state. CONSTITUTION:Control MOSFETs consisting of depletion type NFET N7 and P5, for example, are respectively added to a driving path for making one pair of output MOSFET N4 and N5 of an unit output buffer UOB0 an ON state selectively, a gate of the MOSFET is connected to a data input/output terminal D0. Gate potential of the control MOSFET TN7 and P5 is varied in accordance with potential variation of an output signal at D0, conductance of the TN7 and P5 is made small at the beginning of an ON state of the TN4 and the N5, and conductance of theses FET are sufficiently made large.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体装置に関し、例
えば、多ビット構成のダイナミック型RAM(ランダム
アクセスメモリ)ならびにそのデータ出力バッファに利
用して特に有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, for example, a dynamic RAM (random access memory) having a multi-bit structure and a technique particularly effective when used for a data output buffer thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数ビットの記憶データを同時に入力又
は出力する多ビット構成のダイナミック型RAMがあ
る。これらのダイナミック型RAMは、同時に出力され
る読み出しデータの各ビットに対応して設けられる複数
のデータ出力端子又はデータ入出力端子と、これらのデ
ータ出力端子又は入出力端子に対応して設けられる複数
の単位出力バッファを含むデータ出力バッファとを備え
る。
2. Description of the Related Art There is a multi-bit dynamic RAM that simultaneously inputs or outputs a plurality of bits of stored data. These dynamic RAMs have a plurality of data output terminals or data input / output terminals provided corresponding to respective bits of read data output simultaneously and a plurality of data output terminals or data input / output terminals provided corresponding to these data output terminals. And a data output buffer including a unit output buffer.

【0003】データ出力バッファを備える多ビット構成
のダイナミック型RAMについて、例えば、特開平3−
214669号公報等に記載されている。
A dynamic RAM having a multi-bit structure having a data output buffer is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
It is described in Japanese Patent No. 214669.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】多ビット構成を採る従
来のダイナミック型RAM等において、データ出力バッ
ファを構成する単位出力バッファは、例えば図8に示さ
れるように、電源電圧VCC及びデータ入出力端子D0
間に設けられるNチャンネル型の出力MOSFET(金
属酸化物半導体型電界効果トランジスタ。この明細書で
は、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの総称とする)N4と、データ入出力端子D0及び
回路の接地電位間に設けられるNチャンネル型の出力M
OSFETN5とを含む。このうち、出力MOSFET
N4のゲートには、PチャンネルMOSFETP1及び
NチャンネルMOSFETN1からなるインバータを介
してナンドゲートNA1の出力信号の反転信号が供給さ
れ、出力MOSFETN5のゲートには、Pチャンネル
MOSFETP2及びNチャンネルMOSFETN2か
らなるインバータを介してナンドゲートNA2の出力信
号の反転信号が供給される。ナンドゲートNA1の一方
の入力端子には、メインアンプMA0の非反転出力信号
MO0T(ここで、それが有効とされるときハイレベル
とされるいわゆる非反転信号等については、その名称の
末尾にTを付して表す。以下同様)が供給され、ナンド
ゲートNA2の一方の入力端子には、メインアンプMA
0の反転出力信号MO0B(ここで、それが有効とされ
るときロウレベルとされるいわゆる反転信号等について
は、その名称の末尾にBを付して表す。以下同様)が供
給される。これらのナンドゲートNA1及びNA2の他
方の入力端子には、出力制御のための内部制御信号DO
Cが共通に供給される。
In a conventional dynamic RAM having a multi-bit structure, a unit output buffer which constitutes a data output buffer is, for example, as shown in FIG. 8, a power supply voltage VCC and a data input / output terminal. D0
An N-channel type output MOSFET (metal oxide semiconductor type field effect transistor; generically referred to as an insulated gate type field effect transistor in this specification) N4 provided between, a data input / output terminal D0 and a circuit. N-channel type output M provided between the ground potentials of
And OSFET N5. Of these, the output MOSFET
An inverted signal of the output signal of the NAND gate NA1 is supplied to the gate of N4 via an inverter composed of a P-channel MOSFET P1 and an N-channel MOSFET N1, and the gate of the output MOSFET N5 is supplied via an inverter composed of a P-channel MOSFET P2 and an N-channel MOSFET N2. An inverted signal of the output signal of the NAND gate NA2 is supplied. The non-inverted output signal MO0T of the main amplifier MA0 is input to one input terminal of the NAND gate NA1 (here, a so-called non-inverted signal which is set to a high level when it is enabled has a T at the end thereof). The same applies hereinafter) is supplied to one input terminal of the NAND gate NA2 to the main amplifier MA.
An inverted output signal MO0B of 0 (here, a so-called inverted signal or the like which is brought to a low level when it is enabled is represented by adding B to the end of the name. The same applies hereinafter). The other input terminals of the NAND gates NA1 and NA2 have internal control signals DO for output control.
C is commonly supplied.

【0005】これにより、出力MOSFETN4は、内
部制御信号DOCがハイレベルとされかつメインアンプ
MA0の非反転出力信号MO0Tがハイレベルつまり選
択されたメモリセルから読み出された記憶データが論理
“1”とされるとき選択的にオン状態となり、データ入
出力端子D0を電源電圧VCCよりそのしきい値電圧分
だけ低い所定のハイレベルとする。また、出力MOSF
ETN5は、内部制御信号DOCがハイレベルとされか
つメインアンプMA0の非反転出力信号MO0Bがハイ
レベルつまり選択されたメモリセルから読み出された記
憶データが論理“0”とされるとき選択的にオン状態と
なり、データ入出力端子D0をほぼ回路の接地電位のよ
うなロウレベルとする。内部制御信号DOCがロウレベ
ルとされるとき、出力MOSFETN4及びN5はとも
にオフ状態とされ、データ入出力端子D0はいわゆるハ
イインピーダンス状態とされる。
As a result, in the output MOSFET N4, the internal control signal DOC is set to the high level and the non-inverted output signal MO0T of the main amplifier MA0 is set to the high level, that is, the storage data read from the selected memory cell is logical "1". Is selectively turned on, and the data input / output terminal D0 is set to a predetermined high level which is lower than the power supply voltage VCC by the threshold voltage. Also, output MOSF
The ETN5 is selectively operated when the internal control signal DOC is at a high level and the non-inverted output signal MO0B of the main amplifier MA0 is at a high level, that is, when the storage data read from the selected memory cell is a logic "0". The data input / output terminal D0 is set to a low level almost like the ground potential of the circuit. When the internal control signal DOC is at low level, both output MOSFETs N4 and N5 are turned off, and the data input / output terminal D0 is set to a so-called high impedance state.

【0006】ところが、ダイナミック型RAMの多ビッ
ト化・高速化が進むにしたがって、上記従来のダイナミ
ック型RAMには次のような問題点が生じることが本願
発明者等によって明らかとなった。すなわち、上記ダイ
ナミック型RAMにおいて、データ出力バッファの各単
位出力バッファを構成する出力MOSFETN4及びN
5は、データ入出力端子D0に結合される比較的大きな
負荷容量を高速に駆動できるだけの充分に大きなコンダ
クタンスを持つべく設計され、MOSFETP1及びP
2ならびにN1及びN2は、いわゆるエンハンスメント
型のMOSFETからなる。このため、出力MOSFE
TN4のゲート電位d0Tならびに出力MOSFETN
5のゲート電位d0Bは、図4に点線で示されるよう
に、対応するナンドゲートNA1及びNA2の出力信号
の変化を受けて急速にハイレベルとなり、これを受けて
出力MOSFETN4及びN5が急速にオン状態とな
る。この結果、データ入出力端子D0における出力信号
の電位は、出力MOSFETN4又はN5の大きな駆動
能力により高速に変化し、これにともなってダイナミッ
ク型RAM等の動作電流に比較的大きな変化が生じる。
この動作電流の変化は、電源電圧VCC及び回路の接地
電位に比較的大きな電源ノイズを誘起し、ダイナミック
型RAM等の出力特性を劣化させる原因となる。
However, it has been made clear by the inventors of the present application that the following problems will occur in the above-mentioned conventional dynamic RAM as the number of bits and speed of the dynamic RAM increase. That is, in the above dynamic RAM, the output MOSFETs N4 and N constituting each unit output buffer of the data output buffer
5 is designed to have a sufficiently large conductance so that a relatively large load capacitance coupled to the data input / output terminal D0 can be driven at high speed, and MOSFETs P1 and P5 are provided.
2 and N1 and N2 are so-called enhancement type MOSFETs. Therefore, the output MOSFE
Gate potential d0T of TN4 and output MOSFET N
As shown by the dotted line in FIG. 4, the gate potential d0B of No. 5 rapidly changes to the high level in response to changes in the output signals of the corresponding NAND gates NA1 and NA2, and in response to this, the output MOSFETs N4 and N5 are rapidly turned on. Becomes As a result, the potential of the output signal at the data input / output terminal D0 changes at high speed due to the large driving capability of the output MOSFET N4 or N5, which causes a relatively large change in the operating current of the dynamic RAM or the like.
This change in the operating current induces a relatively large power supply noise in the power supply voltage VCC and the ground potential of the circuit, and causes the output characteristics of the dynamic RAM or the like to deteriorate.

【0007】また、これに対処するため、従来のダイナ
ミック型RAM等では、データ出力バッファに対する電
源配線を専用化してその線幅を太くしたり、出力MOS
FETN4及びN5をそれぞれ並列結合される複数の出
力MOSFETに置き換えてこれらの出力MOSFET
を時間的にずらしてオン状態とする等の方法が採られて
きたが、いずれの場合もダイナミック型RAM等の配線
設計やタイミング設計を複雑化し、その低コスト化を制
約する結果となっている。
To cope with this, in the conventional dynamic RAM or the like, the power supply wiring for the data output buffer is dedicated to increase the line width or the output MOS.
These output MOSFETs by replacing the FETs N4 and N5 with a plurality of output MOSFETs that are respectively coupled in parallel
However, in any case, the wiring design and timing design of the dynamic RAM are complicated and the cost reduction is restricted. .

【0008】この発明の目的は、比較的簡単な回路構成
をもって出力バッファが動作状態とされることにともな
う動作電流の変化を抑制しうるダイナミック型RAM等
の半導体装置を実現することにある。この発明の他の目
的は、多ビット構成とされ複数の出力バッファを備える
ダイナミック型RAM等の低コスト化を妨げることなく
複数の出力バッファが動作状態とされることにともなう
電源ノイズを抑制し、ダイナミック型RAM等の出力特
性を改善することにある。
An object of the present invention is to realize a semiconductor device such as a dynamic RAM which has a relatively simple circuit structure and can suppress a change in operating current due to the operation of an output buffer. Another object of the present invention is to suppress power supply noise caused by operating a plurality of output buffers without interfering with cost reduction of a dynamic RAM having a multi-bit configuration and having a plurality of output buffers, It is to improve the output characteristics of a dynamic RAM or the like.

【0009】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、多ビット構成とされ複数の
出力バッファを備えるダイナミック型RAM等におい
て、各出力バッファの一対の出力MOSFETを選択的
にオン状態とするための駆動径路に、例えばデプレッシ
ョン型のNチャンネル及びPチャンネルMOSFETか
らなる制御MOSFETをそれぞれ追加して、そのゲー
トを例えば回路の出力端子に共通結合する。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a dynamic RAM having a multi-bit configuration and including a plurality of output buffers, for example, a depletion type N channel and a P channel are provided in a drive path for selectively turning on a pair of output MOSFETs of each output buffer. Control MOSFETs made up of MOSFETs are respectively added, and their gates are commonly connected to, for example, the output terminal of the circuit.

【0011】[0011]

【作用】上記手段によれば、回路の出力端子における出
力信号の電位変化に従って制御MOSFETのゲート電
位を変化させ、出力MOSFETがオン状態とされる当
初は、制御MOSFETのコンダクタンスを比較的小さ
くして出力信号の電位変化を抑制し、出力信号の電位変
化がある程度まで達した後は、制御MOSFETのコン
ダクタンスを大きくして出力信号のハイレベル及びロウ
レベルを規定レベルに設定することができる。これによ
り、出力信号の電位変化を緩やかなものとし、出力バッ
ファが動作状態とされることにともなう動作電流の変化
を抑制することができる。この結果、比較的簡単な回路
構成をもって、複数の出力バッファが同時に動作状態と
されることにともなうダイナミック型RAM等の電源ノ
イズを抑制し、その出力特性を改善することができる。
According to the above means, the gate potential of the control MOSFET is changed according to the change in the output signal at the output terminal of the circuit, and the conductance of the control MOSFET is made relatively small at the beginning when the output MOSFET is turned on. After the change in the potential of the output signal is suppressed and after the change in the potential of the output signal reaches a certain level, the conductance of the control MOSFET can be increased to set the high level and the low level of the output signal to the prescribed levels. As a result, the potential change of the output signal can be made gradual, and the change of the operating current due to the operation of the output buffer can be suppressed. As a result, with a relatively simple circuit configuration, it is possible to suppress the power supply noise of the dynamic RAM or the like that accompanies the operation of a plurality of output buffers at the same time, and improve the output characteristics.

【0012】[0012]

【実施例】図1には、この発明が適用されたダイナミッ
ク型RAMの一実施例のブロック図が示されている。ま
た、図2には、図1のダイナミック型RAMに含まれる
データ出力バッファDOBの一実施例のブロック図が示
されている。これらの図をもとに、まずこの実施例のダ
イナミック型RAMならびにそのデータ出力バッファの
構成及び動作の概要について説明する。なお、図1及び
図2の各ブロックを構成する回路素子は、公知のCMO
S(相補型MOS)集積回路の製造技術により、単結晶
シリコンのような1個の半導体基板上に形成される。
1 is a block diagram of an embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied. 2 shows a block diagram of an embodiment of the data output buffer DOB included in the dynamic RAM of FIG. Based on these figures, first, an outline of the configuration and operation of the dynamic RAM of this embodiment and the data output buffer thereof will be described. The circuit elements forming each block in FIGS. 1 and 2 are known CMOs.
It is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by an S (complementary MOS) integrated circuit manufacturing technique.

【0013】図1において、この実施例のダイナミック
型RAMは、半導体基板面の大半を占めて配置されるメ
モリアレイMARYをその基本構成要素とする。メモリ
アレイMARYは、同図の垂直方向に平行して配置され
る複数のワード線と、水平方向に平行して配置される複
数組の相補ビット線とを含む。これらのワード線及び相
補ビット線の交点には、情報蓄積キャパシタ及びアドレ
ス選択MOSFETからなる多数のダイナミック型メモ
リセルが格子状に配置される。
In FIG. 1, the dynamic RAM of this embodiment has a memory array MARY, which occupies most of the surface of a semiconductor substrate, as its basic constituent element. The memory array MARY includes a plurality of word lines arranged in parallel in the vertical direction in the figure, and a plurality of sets of complementary bit lines arranged in parallel in the horizontal direction. At the intersections of these word lines and complementary bit lines, a large number of dynamic memory cells each composed of an information storage capacitor and an address selection MOSFET are arranged in a grid pattern.

【0014】メモリアレイMARYを構成する複数のワ
ード線は、XアドレスデコーダXDに結合され、択一的
に選択状態とされる。XアドレスデコーダXDには、X
アドレスバッファXBからi+1ビットの内部アドレス
信号X0〜Xiが供給され、タイミング発生回路TGか
ら内部制御信号XDGが供給される。また、Xアドレス
バッファXBには、アドレス入力端子A0〜Aiを介し
てi+1ビットのXアドレス信号AX0〜AXiが時分
割的に供給され、タイミング発生回路TGから内部制御
信号XLが供給される。
A plurality of word lines forming the memory array MARY are coupled to the X address decoder XD and are alternatively set to the selected state. X address decoder XD has X
The address buffer XB supplies the i + 1-bit internal address signals X0 to Xi, and the timing generation circuit TG supplies the internal control signal XDG. Further, the X address buffer XB is supplied with the i + 1-bit X address signals AX0 to AXi in a time division manner through the address input terminals A0 to Ai, and the timing control circuit TG supplies the internal control signal XL.

【0015】XアドレスバッファXBは、アドレス入力
端子A0〜Aiを介して供給されるXアドレス信号AX
0〜AXiを内部制御信号XLに従って取り込み、保持
するとともに、これらのXアドレス信号をもとに内部ア
ドレス信号X0〜Xiを形成し、XアドレスデコーダX
Dに供給する。XアドレスデコーダXDは、内部制御信
号XDGのハイレベルを受けて選択的に動作状態とさ
れ、XアドレスバッファXBから供給される内部アドレ
ス信号X0〜Xiをデコードして、メモリアレイMAR
Yの対応するワード線を択一的にハイレベルの選択状態
とする。
The X address buffer XB is supplied with X address signal AX via address input terminals A0 to Ai.
0 to AXi are fetched and held according to the internal control signal XL, and internal address signals X0 to Xi are formed based on these X address signals, and the X address decoder X
Supply to D. The X address decoder XD receives the high level of the internal control signal XDG and is selectively brought into an operating state, decodes the internal address signals X0 to Xi supplied from the X address buffer XB, and outputs the memory array MAR.
The word line corresponding to Y is selectively set to the high level selected state.

【0016】次に、メモリアレイMARYを構成する複
数組の相補ビット線は、センスアンプSAの対応する単
位回路に結合される。センスアンプSAには、タイミン
グ発生回路TGから内部制御信号PAが供給される。
Next, the plurality of sets of complementary bit lines forming the memory array MARY are coupled to the corresponding unit circuits of the sense amplifier SA. The internal control signal PA is supplied to the sense amplifier SA from the timing generation circuit TG.

【0017】センスアンプSAは、メモリアレイMAR
Yの各相補ビット線に対応して設けられる複数の単位回
路を含み、これらの単位回路のそれぞれは、一対のCM
OSインバータが交差結合されてなる単位増幅回路と一
対のスイッチMOSFETとを含む。このうち、各単位
増幅回路には、内部制御信号PAに従って選択的にオン
状態とされる駆動MOSFETを介して回路の電源電圧
及び接地電位が選択的に供給される。また、スイッチM
OSFETのゲートは順次8対ずつ共通結合され、Yア
ドレスデコーダYDから対応するビット線選択信号が供
給される。
The sense amplifier SA is a memory array MAR.
It includes a plurality of unit circuits provided corresponding to the respective complementary bit lines of Y, and each of these unit circuits includes a pair of CMs.
It includes a unit amplifier circuit in which OS inverters are cross-coupled and a pair of switch MOSFETs. Of these, each unit amplifier circuit is selectively supplied with a power supply voltage and a ground potential of the circuit via a drive MOSFET that is selectively turned on according to an internal control signal PA. Also, switch M
The gates of the OSFETs are sequentially connected in common by 8 pairs, and the corresponding bit line selection signal is supplied from the Y address decoder YD.

【0018】これにより、センスアンプSAの各単位回
路を構成する単位増幅回路は、内部制御信号PAに従っ
て選択的にかつ一斉に動作状態とされ、メモリアレイM
ARYの選択されたワード線に結合される複数のメモリ
セルから対応する相補ビット線を介して出力される微小
読み出し信号を増幅して、ハイレベル又はロウレベルの
2値読み出し信号とする。一方、センスアンプSAの各
単位回路を構成するスイッチMOSFETは、対応する
ビット線選択信号がハイレベルとされることで8対ずつ
選択的にオン状態とされ、メモリアレイMARYの対応
する8組の相補ビット線と相補共通データ線CD0*〜
CD7*(ここで、例えば非反転共通データ線CD0T
及び反転共通データ線CD0Bをあわせて相補共通デー
タ線CD0*のように*を付して表す。以下同様)とを
選択的に接続状態とする。
As a result, the unit amplifier circuits forming each unit circuit of the sense amplifier SA are selectively and simultaneously operated according to the internal control signal PA, and the memory array M is operated.
A minute read signal output from a plurality of memory cells coupled to the selected word line of ARY via the corresponding complementary bit line is amplified to be a high level or low level binary read signal. On the other hand, the switch MOSFETs constituting each unit circuit of the sense amplifier SA are selectively turned on by 8 pairs when the corresponding bit line selection signal is set to the high level, and the corresponding 8 pairs of the memory array MARY are turned on. Complementary bit line and complementary common data line CD0 * to
CD7 * (Here, for example, the non-inverting common data line CD0T
, And the inverted common data line CD0B are collectively indicated by asterisk like a complementary common data line CD0 *. The same shall apply hereinafter) and are selectively connected.

【0019】YアドレスデコーダYDには、Yアドレス
バッファYBからi+1ビットの内部アドレス信号Y0
〜Yiが供給され、タイミング発生回路TGから内部制
御信号YDGが供給される。また、Yアドレスバッファ
YBには、アドレス入力端子A0〜Aiを介してYアド
レス信号AY0〜AYiが時分割的に供給され、タイミ
ング発生回路TGから内部制御信号YLが供給される。
The Y address decoder YD has an i + 1 bit internal address signal Y0 from the Y address buffer YB.
~ Yi are supplied, and the internal control signal YDG is supplied from the timing generation circuit TG. The Y address buffer YB is supplied with the Y address signals AY0 to AYi in a time division manner via the address input terminals A0 to Ai, and the timing control circuit TG supplies the internal control signal YL.

【0020】YアドレスバッファYBは、アドレス入力
端子A0〜Aiを介して供給されるYアドレス信号AY
0〜AYiを内部制御信号YLに従って取り込み、保持
するとともに、これらのYアドレス信号をもとに内部ア
ドレス信号Y0〜Yiを形成し、YアドレスデコーダY
Dに供給する。YアドレスデコーダYDは、内部制御信
号YDGのハイレベルを受けて選択的に動作状態とさ
れ、YアドレスバッファYBから供給される内部アドレ
ス信号Y0〜Yiをデコードして、対応するビット線選
択信号を択一的にハイレベルとする。これらのビット線
選択信号は、前述のように、センスアンプSAの対応す
る8対のスイッチMOSFETにそれぞれ供給され、相
補ビット線の選択動作に供される。
The Y address buffer YB is supplied with Y address signal AY via address input terminals A0 to Ai.
0 to AYi are fetched and held according to the internal control signal YL, and internal address signals Y0 to Yi are formed based on these Y address signals, and the Y address decoder Y
Supply to D. The Y address decoder YD is selectively activated by receiving the high level of the internal control signal YDG, decodes the internal address signals Y0 to Yi supplied from the Y address buffer YB, and outputs the corresponding bit line selection signal. Alternately set to high level. As described above, these bit line selection signals are respectively supplied to the corresponding eight pairs of switch MOSFETs of the sense amplifier SA and used for the complementary bit line selection operation.

【0021】メモリアレイMARYの指定された8組の
相補ビット線が択一的に接続される相補共通データ線C
D0*〜CD7*は、ライトアンプWAの対応する単位
回路の出力端子に結合されるとともに、メインアンプM
Aの対応する単位回路の入力端子に結合される。ライト
アンプWAの各単位回路の入力端子は、データ入力バッ
ファDIBの対応する単位回路の出力端子に結合され、
メインアンプMAの各単位回路の相補出力信号MO0*
〜MO7*は、図2に示されるように、データ出力バッ
ファDOBの対応する単位出力バッファUOB0〜UO
B7の入力端子に結合される。データ入力バッファDI
Bの各単位回路の入力端子は、データ出力バッファDO
Bの対応する単位出力バッファUOB0〜UOB7の出
力端子に結合された後、対応するデータ入出力端子D0
〜D7に結合される。ライトアンプWAには、タイミン
グ発生回路TGから内部制御信号WPが供給され、デー
タ出力バッファDOBには、内部制御信号DOCが供給
される。この内部制御信号DOCは、図2に示されるよ
うに、データ出力バッファDOBを構成する8個の単位
出力バッファUOB0〜UOB7に共通に供給される。
Complementary common data line C to which eight designated complementary bit lines of the memory array MARY are alternatively connected.
D0 * to CD7 * are coupled to the output terminals of the corresponding unit circuits of the write amplifier WA, and the main amplifier M
A is coupled to the input terminal of the corresponding unit circuit. The input terminal of each unit circuit of the write amplifier WA is coupled to the output terminal of the corresponding unit circuit of the data input buffer DIB,
Complementary output signal MO0 * of each unit circuit of main amplifier MA
2 to MO7 * are corresponding unit output buffers UOB0 to UO of the data output buffer DOB, as shown in FIG.
It is coupled to the input terminal of B7. Data input buffer DI
The input terminal of each unit circuit of B is a data output buffer DO
After being coupled to the output terminals of the corresponding unit output buffers UOB0 to UOB7 of B, the corresponding data input / output terminal D0
˜D7. The write amplifier WA is supplied with the internal control signal WP from the timing generation circuit TG, and the data output buffer DOB is supplied with the internal control signal DOC. As shown in FIG. 2, the internal control signal DOC is commonly supplied to the eight unit output buffers UOB0 to UOB7 forming the data output buffer DOB.

【0022】データ入力バッファDIBの各単位回路
は、ダイナミック型RAMが書き込みモードで選択状態
とされるとき、データ入出力端子D0〜D7を介して供
給される書き込みデータをライトアンプWAの対応する
単位回路に伝達する。ライトアンプWAの各単位回路
は、この書き込みモードにおいて、内部制御信号WPの
ハイレベルを受けて選択的に動作状態とされ、データ入
力バッファDIBの対応する単位回路から伝達される書
き込みデータをもとに所定の相補書き込み信号を形成し
て、相補共通データ線CD0*〜CD7*を介してメモ
リアレイMARYの選択された8個のメモリセルに一斉
に書き込む。
Each unit circuit of the data input buffer DIB outputs the write data supplied via the data input / output terminals D0 to D7 to the corresponding unit of the write amplifier WA when the dynamic RAM is selected in the write mode. Signal to the circuit. In the write mode, each unit circuit of the write amplifier WA is selectively activated by receiving the high level of the internal control signal WP, and based on the write data transmitted from the corresponding unit circuit of the data input buffer DIB. A predetermined complementary write signal is formed at the same time and is simultaneously written to the selected eight memory cells of the memory array MARY via the complementary common data lines CD0 * to CD7 *.

【0023】一方、メインアンプMAの各単位回路は、
ダイナミック型RAMが読み出しモードで選択状態とさ
れるとき、メモリアレイMARYの選択された8個のメ
モリセルから相補共通データ線CD0*〜CD7*を介
して出力される読み出し信号をさらに増幅して、その相
補出力信号MO0*〜MO7*を選択的に論理“0”又
は論理“1”(ここで、例えば相補出力信号MO0*の
非反転出力信号MO0Tがロウレベルとされ反転出力信
号MO0Bがハイレベルとされる状態を論理“0”と称
し、その逆の状態を論理“1”と称する。以下同様)と
する。データ出力バッファDOBの単位出力バッファU
OB0〜UOB7は、内部制御信号DOCのハイレベル
を受けて選択的にかつ一斉に動作状態とされ、メインア
ンプMAの対応する単位回路から出力される相補出力信
号MO0*〜MO7*を対応するデータ入出力端子D0
〜D7を介して外部に送出する。データ出力バッファD
OBの具体的な構成及び動作については、後で詳細に説
明する。
On the other hand, each unit circuit of the main amplifier MA is
When the dynamic RAM is selected in the read mode, the read signal output from the selected eight memory cells of the memory array MARY via the complementary common data lines CD0 * to CD7 * is further amplified, The complementary output signals MO0 * to MO7 * are selectively set to logic "0" or logic "1" (here, for example, the non-inverted output signal MO0T of the complementary output signal MO0 * is set to low level and the inverted output signal MO0B is set to high level. The state to be performed is referred to as logic "0", and the opposite state is referred to as logic "1". Unit output buffer U of data output buffer DOB
OB0 to UOB7 are selectively and simultaneously activated in response to the high level of the internal control signal DOC, and the complementary output signals MO0 * to MO7 * output from the corresponding unit circuits of the main amplifier MA are associated with corresponding data. Input / output terminal D0
~ Send to the outside via D7. Data output buffer D
The specific configuration and operation of the OB will be described in detail later.

【0024】タイミング発生回路TGは、外部から起動
制御信号として供給されるロウアドレスストローブ信号
RASB及びカラムアドレスストローブ信号CASBな
らびにライトイネーブル信号WEBをもとに、上記各種
の内部制御信号を選択的に形成し、ダイナミック型RA
Mの各回路に供給する。
The timing generation circuit TG selectively forms the various internal control signals on the basis of the row address strobe signal RASB, the column address strobe signal CASB, and the write enable signal WEB which are externally supplied as start control signals. And dynamic RA
Supply to each circuit of M.

【0025】図3には、図2のデータ出力バッファDO
Bに含まれる単位出力バッファUOB0の第1の実施例
の回路図が示され、図4には、その一実施例の信号波形
図が示されている。また、図5には、図2のデータ出力
バッファDOBに含まれる単位出力バッファUOB0の
第2の実施例の回路図が示され、図6及び図7には、そ
の第3及び第4の実施例の回路図がそれぞれ示されてい
る。これらの図をもとに、データ出力バッファDOBを
構成する単位出力バッファUOB0〜UOB7の具体的
な構成及び動作ならびにその特徴について説明する。な
お、以下の回路図において、そのチャンネル(バックゲ
ート)部に矢印が付されるMOSFETはPチャンネル
型(第2導電型)であって、矢印の付されないNチャン
ネルMOSFETと区別して示される。また、そのチャ
ンネル部に点線が示されるMOSFETはデプレッショ
ン型であって、点線の付されないエンハンスメント型M
OSFETと区別して示される。さらに、以下の説明
は、単位出力バッファUOB0を例に進められるが、そ
の他の単位出力バッファUOB1〜UOB7は基本的に
単位出力バッファUOB0と同一構成とされるため、類
推されたい。
FIG. 3 shows the data output buffer DO of FIG.
A circuit diagram of a first embodiment of the unit output buffer UOB0 included in B is shown, and FIG. 4 shows a signal waveform diagram of the one embodiment. Further, FIG. 5 shows a circuit diagram of a second embodiment of the unit output buffer UOB0 included in the data output buffer DOB of FIG. 2, and FIGS. 6 and 7 show its third and fourth implementations. Example schematics are shown respectively. Based on these drawings, the specific configurations and operations of the unit output buffers UOB0 to UOB7 that form the data output buffer DOB and their characteristics will be described. In the following circuit diagrams, a MOSFET having an arrow on its channel (back gate) portion is a P-channel type (second conductivity type) and is shown separately from an N-channel MOSFET without an arrow. Also, the MOSFET whose dotted line is shown in the channel portion is a depletion type, and is an enhancement type M without the dotted line.
It is shown separately from the OSFET. Further, although the following description will proceed with the unit output buffer UOB0 as an example, the other unit output buffers UOB1 to UOB7 have basically the same configuration as the unit output buffer UOB0, and therefore, it should be analogized.

【0026】図3において、単位出力バッファUOB0
は、電源電圧VCC(第1の電源電圧)及びデータ入出
力端子D0(回路の出力端子)間に設けられるNチャン
ネル型(第1導電型)の出力MOSFETN4(第1の
MOSFET)と、データ入出力端子D0と回路の接地
電位との間に設けられるNチャンネル型の出力MOSF
ETN5(第2のMOSFET)とを含む。このうち、
出力MOSFETN4のゲートは、直列形態とされるP
チャンネルMOSFETP1及びNチャンネルMOSF
ETN7(第3のMOSFET)を介して電源電圧VC
Cに結合され、さらにNチャンネルMOSFETN1を
介して回路の接地電位(第2の電源電圧)に結合され
る。同様に、出力MOSFETN5のゲートは、直列形
態とされる2個のPチャンネルMOSFETP2及びP
5(第4のMOSFET)を介して電源電圧VCCに結
合され、さらにNチャンネルMOSFETN2を介して
回路の接地電位に結合される。後述するように、MOS
FETN7及びP5は出力MOSFETN4に対する駆
動径路を構成し、MOSFETP5は出力MOSFET
N4に対する制御MOSFETとなる。同様に、MOS
FETP2及びP5は出力MOSFETN5に対する駆
動径路を構成し、MOSFETP5は出力MOSFET
N5に対する制御MOSFETとなる。制御MOSFE
TN7及びP5のゲートは、データ入出力端子D0に共
通結合される。
In FIG. 3, the unit output buffer UOB0
Is an N-channel (first conductivity type) output MOSFET N4 (first MOSFET) provided between the power supply voltage VCC (first power supply voltage) and the data input / output terminal D0 (output terminal of the circuit), and data input. N-channel type output MOSF provided between the output terminal D0 and the ground potential of the circuit
And ETN5 (second MOSFET). this house,
The gate of the output MOSFET N4 has a series configuration P
Channel MOSFET P1 and N channel MOSF
Power supply voltage VC via ETN7 (third MOSFET)
It is coupled to C and further to the ground potential (second power supply voltage) of the circuit through the N-channel MOSFET N1. Similarly, the gate of the output MOSFET N5 has two P-channel MOSFETs P2 and P2 arranged in series.
5 (fourth MOSFET) to the power supply voltage VCC, and further to the ground potential of the circuit through the N-channel MOSFET N2. As will be described later, MOS
FETs N7 and P5 form a drive path for the output MOSFET N4, and MOSFET P5 is the output MOSFET.
It becomes a control MOSFET for N4. Similarly, MOS
FETs P2 and P5 form a drive path for the output MOSFET N5, and MOSFET P5 is the output MOSFET.
It becomes a control MOSFET for N5. Control MOSFE
The gates of TN7 and P5 are commonly coupled to the data input / output terminal D0.

【0027】この実施例において、電源電圧VCCは、
特に制限されないが、+3Vのような正の電源電圧とさ
れる。また、制御MOSFETN7及びP5は、デプレ
ッション型のNチャンネル又はPチャンネルMOSFE
Tからなり、そのゲートソース間電圧がゼロである場合
でもウィークリーなオン状態にある。
In this embodiment, the power supply voltage VCC is
Although not particularly limited, a positive power supply voltage such as + 3V is used. The control MOSFETs N7 and P5 are depletion type N-channel or P-channel MOSFETs.
Even if the gate-source voltage is zero, it is in a weekly ON state.

【0028】単位出力バッファUOB0は、さらに一対
のナンドゲートNA1及びNA2を含む。このうち、ナ
ンドゲートNA1の一方の入力端子には、対応するメイ
ンアンプMA0の非反転出力信号MO0Tが供給され、
ナンドゲートNA2の一方の入力端子には、その反転出
力信号MO0Bが供給される。これらのナンドゲートN
A1及びNA2の他方の入力端子には、上記内部制御信
号DOCが共通に供給される。ナンドゲートNA1の出
力信号は、上記MOSFETP1及びN1の共通結合さ
れたゲートに供給され、ナンドゲートNA2の出力信号
は、上記MOSFETP2及びN2の共通結合されたゲ
ートに供給される。
The unit output buffer UOB0 further includes a pair of NAND gates NA1 and NA2. Of these, the non-inverted output signal MO0T of the corresponding main amplifier MA0 is supplied to one input terminal of the NAND gate NA1.
The inverted output signal MO0B is supplied to one input terminal of the NAND gate NA2. These NAND gates N
The internal control signal DOC is commonly supplied to the other input terminals of A1 and NA2. The output signal of the NAND gate NA1 is supplied to the commonly coupled gates of the MOSFETs P1 and N1, and the output signal of the NAND gate NA2 is supplied to the commonly coupled gates of the MOSFETs P2 and N2.

【0029】これらのことから、ナンドゲートNA1の
出力信号は、内部制御信号DOCがハイレベルとされか
つ対応するメインアンプMA0の非反転出力信号MO0
TがハイレベルつまりメインアンプMA0の相補出力信
号MO0*が論理“1”とされるとき選択的にロウレベ
ルとされ、ナンドゲートNA2の出力信号は、内部制御
信号DOCがハイレベルとされかつ対応するメインアン
プMA0の反転出力信号MO0Bがハイレベルつまりメ
インアンプMA0の相補出力信号MO0*が論理“0”
とされるとき選択的にロウレベルとされる。
From these facts, the output signal of the NAND gate NA1 is the non-inverted output signal MO0 of the corresponding main amplifier MA0 when the internal control signal DOC is at the high level.
When T is high level, that is, when the complementary output signal MO0 * of the main amplifier MA0 is logic "1", it is selectively set to low level, and the output signal of the NAND gate NA2 is the high level of the internal control signal DOC and the corresponding main signal. The inverted output signal MO0B of the amplifier MA0 is at high level, that is, the complementary output signal MO0 * of the main amplifier MA0 is logic "0".
Is set to a low level selectively.

【0030】ナンドゲートNA1の出力信号がロウレベ
ルとされるとき、単位出力バッファUOB0ではMOS
FETP1がオン状態とされ、MOSFETN1はオフ
状態とされる。このとき、制御MOSFETN7は、前
述のように、そのゲートソース間電圧がゼロすなわちデ
ータ入出力端子D0における出力信号の電位が回路の接
地電位つまりロウレベルに近くなるほどウィークリーつ
まり比較的小さなコンダクタンスをもってオン状態とさ
れる。このため、出力MOSFETN4のゲート電位d
0Tは、図4に実線で示されるように、制御MOSFE
TN7のコンダクタンスに応じて徐々に上昇し、これを
受けて出力MOSFETN4のコンダクタンスが徐々に
大きくされる。この結果、データ入出力端子D0におけ
る出力信号の電位は比較的緩やかに上昇し、出力信号の
電位変化つまり単位出力バッファUOB0が動作状態と
されることにともなう動作電流の変化が抑制される。そ
して、データ入出力端子D0における出力信号の電位が
ある程度まで高くなると、制御MOSFETN7のコン
ダクタンスが充分に大きくなり、出力MOSFETN4
のゲート電位が充分に高くなって、データ入出力端子D
0における出力信号の電位が規定のハイレベルに達す
る。
When the output signal of the NAND gate NA1 is at a low level, the unit output buffer UOB0 has a MOS
The FET P1 is turned on and the MOSFET N1 is turned off. At this time, as described above, the control MOSFET N7 is turned on with a weekly or relatively small conductance as the gate-source voltage becomes zero, that is, the potential of the output signal at the data input / output terminal D0 becomes closer to the ground potential of the circuit, that is, the low level. To be done. Therefore, the gate potential d of the output MOSFET N4
0T is the control MOSFET as shown by the solid line in FIG.
It gradually rises according to the conductance of TN7, and accordingly, the conductance of the output MOSFET N4 is gradually increased. As a result, the potential of the output signal at the data input / output terminal D0 rises relatively gently, and the potential change of the output signal, that is, the change of the operating current due to the operation of the unit output buffer UOB0 is suppressed. Then, when the potential of the output signal at the data input / output terminal D0 becomes high to some extent, the conductance of the control MOSFET N7 becomes sufficiently large and the output MOSFET N4.
The gate potential of D becomes high enough, and data input / output terminal D
The potential of the output signal at 0 reaches the specified high level.

【0031】なお、ナンドゲートNA1の出力信号がロ
ウレベルとされるとき、ナンドゲートNA2の出力信号
はハイレベルとされる。したがって、MOSFETP2
はオフ状態とされ、MOSFETN2がオン状態とされ
る。これにより、出力MOSFETN5のゲートがMO
SFETN2を介して回路の接地電位のようなロウレベ
ルとされ、MOSFETN5はオフ状態とされる。
When the output signal of the NAND gate NA1 is at low level, the output signal of the NAND gate NA2 is at high level. Therefore, MOSFETP2
Is turned off and the MOSFET N2 is turned on. As a result, the gate of the output MOSFET N5 is MO.
The ground potential of the circuit is set to a low level via the SFET N2, and the MOSFET N5 is turned off.

【0032】一方、ナンドゲートNA2の出力信号がロ
ウレベルとされるとき、単位出力バッファUOB0では
MOSFETP2がオン状態とされ、MOSFETN2
はオフ状態とされる。このとき、制御MOSFETP5
は、前述のように、そのゲートソース間電圧がゼロすな
わちデータ入出力端子D0における出力信号の電位が電
源電圧VCCつまりハイレベルに近づくほどウィークリ
ーつまり比較的小さなコンダクタンスをもってオン状態
とされる。このため、出力MOSFETN5のゲート電
位d0Bは、図4に実線で示されるように、制御MOS
FETP5のコンダクタンスに応じて徐々に上昇し、こ
れを受けて出力MOSFETN5のコンダクタンスが徐
々に大きくされる。この結果、データ入出力端子D0に
おける出力信号の電位は比較的緩やかに下降し、出力信
号の電位変化つまり単位出力バッファUOB0が動作状
態とされることにともなう動作電流の変化が抑制され
る。そして、データ入出力端子D0における出力信号の
電位がある程度まで低くなると、制御MOSFETP5
のコンダクタンスが充分に大きくなり、出力MOSFE
TN5のゲート電位が充分に高くなって、データ入出力
端子D0における出力信号の電位が規定のロウレベルに
達する。
On the other hand, when the output signal of the NAND gate NA2 is at low level, the MOSFET P2 is turned on in the unit output buffer UOB0, and the MOSFET N2 is turned on.
Is turned off. At this time, the control MOSFET P5
As described above, when the gate-source voltage is zero, that is, the potential of the output signal at the data input / output terminal D0 is closer to the power supply voltage VCC, that is, the high level, it is turned on with a weekly or relatively small conductance. Therefore, the gate potential d0B of the output MOSFET N5 is controlled by the control MOS as shown by the solid line in FIG.
It gradually rises according to the conductance of the FET P5, and accordingly, the conductance of the output MOSFET N5 is gradually increased. As a result, the potential of the output signal at the data input / output terminal D0 falls relatively gently, and the potential change of the output signal, that is, the variation of the operating current due to the operation of the unit output buffer UOB0 is suppressed. Then, when the potential of the output signal at the data input / output terminal D0 becomes low to some extent, the control MOSFET P5
The conductance of the
The gate potential of TN5 becomes sufficiently high, and the potential of the output signal at the data input / output terminal D0 reaches a prescribed low level.

【0033】なお、ナンドゲートNA2の出力信号がロ
ウレベルとされるとき、ナンドゲートNA1の出力信号
はハイレベルとされる。したがって、MOSFETP1
はオフ状態とされ、MOSFETN1がオン状態とされ
る。これにより、出力MOSFETN4のゲートがMO
SFETN1を介して回路の接地電位のようなロウレベ
ルとされ、MOSFETN4はオフ状態とされる。
When the output signal of the NAND gate NA2 is at low level, the output signal of the NAND gate NA1 is at high level. Therefore, MOSFET P1
Is turned off and the MOSFET N1 is turned on. This causes the gate of the output MOSFET N4 to be MO.
The ground potential of the circuit is set to a low level via the SFET N1, and the MOSFET N4 is turned off.

【0034】以上のように、この実施例のダイナミック
型RAMは、8ビットの記憶データを同時に入力又は出
力する形で多ビット化され、そのデータ出力バッファD
OBを構成する単位出力バッファUOB0〜UOB7の
それぞれは、実質的に出力MOSFETN4及びN5の
駆動径路にそれぞれ設けられかつそのコンダクタンスが
対応するデータ入出力端子D0〜D7における出力信号
の電位に従って選択的に変化される制御MOSFETN
7及びP5を含む。制御MOSFETN7及びP5は、
対応する出力制御MOSFETN4及びN5のゲート電
位をそのコンダクタンスに応じて緩やかに上昇させ、対
応する出力信号の電位を緩やかに変化させる。この結
果、比較的簡単な回路構成をもって、8個の単位出力バ
ッファUOB0〜UOB7が同時に動作状態とされるこ
とにともなう動作電流の変化を抑制し、これにともなう
電源ノイズを抑制して、多ビット構成を採るダイナミッ
ク型RAMの出力特性を改善することができるものとな
る。
As described above, the dynamic RAM of this embodiment is made multi-bit by simultaneously inputting or outputting 8-bit storage data, and the data output buffer D thereof is provided.
Each of the unit output buffers UOB0 to UOB7 forming the OB is selectively provided according to the potentials of the output signals at the data input / output terminals D0 to D7 which are substantially provided in the drive paths of the output MOSFETs N4 and N5 and have corresponding conductances. Control MOSFET N changed
7 and P5. The control MOSFETs N7 and P5 are
The gate potentials of the corresponding output control MOSFETs N4 and N5 are gradually raised according to their conductances, and the potentials of the corresponding output signals are gently changed. As a result, with a relatively simple circuit configuration, it is possible to suppress changes in the operating current that accompany the eight unit output buffers UOB0 to UOB7 being in the operating state at the same time, and to suppress the power supply noise associated therewith, thereby enabling multi-bit operation. The output characteristics of the dynamic RAM having the configuration can be improved.

【0035】なお、図3の単位出力バッファUOB0で
は、制御MOSFETN7が追加されることで出力MO
SFETN4のゲート電位のハイレベルが制御MOSF
ETN7のしきい値電圧分だけ低下するが、図5に示さ
れるように、MOSFETP1のソースに電源電圧VC
Cより例えばNチャンネルMOSFETのしきい値電圧
Vthnの2倍つまり2Vthnだけ高い電源電圧VC
Hを供給することによって、これを回避することができ
る。また、図3の単位出力バッファUOB0では、制御
MOSFETN7及びP5のゲートが直接データ入出力
端子D0に結合され常にデータ入出力端子D0における
出力信号の電位の影響を受けるが、図6に示されるよう
に、データ入出力端子D0と制御MOSFETN7及び
P5の共通結合されたゲートとの間にダイナミック型R
AMが選択状態とされるとき内部制御信号CSに従って
選択的にオン状態とされるスイッチMOSFETP3及
びN3を設けることによって、これを回避することがで
きる。
In the unit output buffer UOB0 of FIG. 3, the control MOSFET N7 is added to output the output MO.
The high level of the gate potential of SFETN4 is the control MOSF.
Although it decreases by the threshold voltage of ETN7, as shown in FIG. 5, the power supply voltage VC is applied to the source of the MOSFET P1.
Power supply voltage VC higher than C by, for example, twice the threshold voltage Vthn of the N-channel MOSFET, that is, 2Vthn.
By supplying H, this can be avoided. Further, in the unit output buffer UOB0 of FIG. 3, the gates of the control MOSFETs N7 and P5 are directly coupled to the data input / output terminal D0 and are always affected by the potential of the output signal at the data input / output terminal D0, as shown in FIG. And a dynamic type R between the data input / output terminal D0 and the commonly connected gates of the control MOSFETs N7 and P5.
This can be avoided by providing switch MOSFETs P3 and N3 which are selectively turned on according to the internal control signal CS when AM is selected.

【0036】一方、制御MOSFETN7及びP5は、
デプレッション型のMOSFETに代えて、しきい値電
圧が比較的小さないわゆる低しきい値電圧MOSFET
を用いることができる。また、制御MOSFETN7及
びP5は、図7に例示されるように、そのゲートとデー
タ入出力端子D0との間に所定のレベル変換回路LCが
設けられることを条件に、通常のしきい値電圧を有する
エンハンスメント型MOSFETN6及びP4に置き換
えることもできる。この場合、レベル変換回路LCによ
って形成される内部信号VN及びVPの電位は、単位出
力バッファUOB0が動作状態とされる当初において制
御MOSFETN6及びP4をウィークリーなオン状態
とし、データ入出力端子D0における出力信号の電位が
ある程度まで上昇し又は下降した時点で制御MOSFE
TN6及びP4を充分なオン状態としうるような所定の
レベルに設定される必要がある。
On the other hand, the control MOSFETs N7 and P5 are
So-called low threshold voltage MOSFET having a relatively small threshold voltage in place of the depletion type MOSFET
Can be used. Further, the control MOSFETs N7 and P5 have normal threshold voltages provided that a predetermined level conversion circuit LC is provided between their gates and the data input / output terminal D0, as illustrated in FIG. It can also be replaced by the enhancement type MOSFETs N6 and P4. In this case, the potentials of the internal signals VN and VP formed by the level conversion circuit LC cause the control MOSFETs N6 and P4 to be in a weekly ON state at the beginning of the operation of the unit output buffer UOB0, and output at the data input / output terminal D0. When the signal potential rises or falls to some extent, the control MOSFE
It needs to be set to a predetermined level so that TN6 and P4 can be sufficiently turned on.

【0037】以上の複数の実施例に示されるように、こ
の発明を複数の出力バッファを備える多ビット構成のダ
イナミック型RAM等の半導体装置に適用することで、
次のような作用効果が得られる。すなわち、 (1)多ビット構成とされ複数の出力バッファを備える
ダイナミック型RAM等において、各出力バッファの一
対の出力MOSFETを選択的にオン状態とするための
駆動径路に、例えばデプレッション型のNチャンネル及
びPチャンネルMOSFETからなる制御MOSFET
をそれぞれ追加し、そのゲートを例えば回路の出力端子
に共通結合することで、回路の出力端子における出力信
号の電位変化に従って制御MOSFETのゲート電位を
変化させ、出力MOSFETがオン状態とされる当初
は、制御MOSFETのコンダクタンスを比較的小さく
して出力信号の電位変化を抑制し、出力信号の電位変化
がある程度まで達した後は、制御MOSFETのコンダ
クタンスを大きくして出力信号のハイレベル及びロウレ
ベルを規定レベルに設定することができるという効果が
得られる。
As shown in the above-described embodiments, the present invention is applied to a semiconductor device such as a dynamic RAM having a multi-bit structure having a plurality of output buffers.
The following effects can be obtained. That is, (1) In a dynamic RAM or the like having a multi-bit configuration and having a plurality of output buffers, for example, a depletion type N channel is provided in a drive path for selectively turning on a pair of output MOSFETs of each output buffer. And control MOSFET consisting of P-channel MOSFET
Respectively, and by commonly connecting the gates to the output terminal of the circuit, for example, the gate potential of the control MOSFET is changed according to the potential change of the output signal at the output terminal of the circuit, and the output MOSFET is initially turned on. , The conductance of the control MOSFET is made relatively small to suppress the potential change of the output signal, and after the potential change of the output signal reaches a certain level, the conductance of the control MOSFET is increased to define the high level and the low level of the output signal. The effect that it can be set to the level is obtained.

【0038】(2)上記(1)項により、各出力バッフ
ァの出力信号の電位変化を緩やかなものとし、複数の出
力バッファが同時に動作状態とされることにともなう動
作電流の変化を抑制することができるという効果が得ら
れる。 (3)上記(1)項及び(2)項により、比較的簡単な
回路構成をもって、複数の出力バッファが同時に動作状
態とされることにともなう電源ノイズを抑制し、ダイナ
ミック型RAM等の出力特性を改善できるという効果が
得られる。
(2) According to the above item (1), the potential change of the output signal of each output buffer is made gradual, and the change of the operating current due to the simultaneous operation of a plurality of output buffers is suppressed. The effect of being able to do is obtained. (3) According to the above items (1) and (2), with a relatively simple circuit configuration, power supply noise due to simultaneous operation of a plurality of output buffers is suppressed, and output characteristics of a dynamic RAM or the like are suppressed. The effect of being able to improve is obtained.

【0039】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1及び図2において、ダイナミック型RAMに設
けられるデータ入出力端子の数は任意に設定することが
できるし、データ入力用の外部端子とデータ出力用の外
部端子を個別に設けることができる。ダイナミック型R
AMは、そのメモリアレイMARYが複数のサブメモリ
アレイに分割されるいわゆるアレイ分割方式を採ること
ができるし、Xアドレス信号及びYアドレス信号がそれ
ぞれ別個のアドレス入力端子から入力されるいわゆるア
ドレスノンマルチプレックス方式を採ることもできる。
ダイナミック型RAMのブロック構成や起動制御信号及
びアドレス信号等の名称ならびに組み合わせは、この実
施例による制約を受けない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in FIGS. 1 and 2, the number of data input / output terminals provided in the dynamic RAM can be set arbitrarily, and external terminals for data input and external terminals for data output can be provided separately. it can. Dynamic type R
The AM can adopt a so-called array division method in which the memory array MARY is divided into a plurality of sub-memory arrays, and a so-called address non-multi type in which an X address signal and a Y address signal are input from separate address input terminals. The plex system can also be adopted.
The block configuration of the dynamic RAM and the names and combinations of the activation control signal and the address signal are not restricted by this embodiment.

【0040】図3ないし図7において、出力MOSFE
TN4及びN5は、並列結合される複数のNチャンネル
MOSFETに置き換えることができる。また、単位出
力バッファUOB0〜UOB7は、読み出しデータを保
持するためのラッチ回路を含むことができるし、各種の
保護素子を含むこともできる。各単位出力バッファの出
力端子は、外部端子ではなく例えば内部バスに結合され
るものであってもよいし、これらの単位出力バッファに
よって伝達される信号は、必ずしも読み出しデータであ
る必要もない。さらに、単位出力バッファUOB0〜U
OB7の具体的な回路構成や電源電圧の極性及び絶対値
ならびにMOSFETの導電型等は、種々の実施形態を
採りうる。
3 to 7, the output MOSFE
TN4 and N5 can be replaced by a plurality of N-channel MOSFETs that are coupled in parallel. Further, the unit output buffers UOB0 to UOB7 can include a latch circuit for holding read data, and can also include various protection elements. The output terminal of each unit output buffer may be coupled to, for example, an internal bus instead of an external terminal, and the signals transmitted by these unit output buffers do not necessarily have to be read data. Furthermore, unit output buffers UOB0-U
Various embodiments may be adopted for the specific circuit configuration of the OB 7, the polarity and absolute value of the power supply voltage, the conductivity type of the MOSFET, and the like.

【0041】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるダイ
ナミック型RAMに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、同様な出力バッファを
備えるスタティック型RAM等の各種メモリ集積回路装
置やゲートアレイ集積回路等の論理集積回路装置にも適
用できる。この発明は、少なくともMOSFETを基本
に構成される出力バッファを備える半導体装置に広く適
用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the dynamic type RAM which is the field of application which is the background of the invention has been described.
The present invention is not limited to this, and can also be applied to various memory integrated circuit devices such as static RAMs having similar output buffers and logic integrated circuit devices such as gate array integrated circuits. The present invention can be widely applied to semiconductor devices including at least an output buffer mainly composed of MOSFETs.

【0042】[0042]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、多ビット構成とされ複数の
出力バッファを備えるダイナミック型RAM等におい
て、各出力バッファの一対の出力MOSFETを選択的
にオン状態とするための駆動径路に、例えばデプレッシ
ョン型のNチャンネル及びPチャンネルMOSFETか
らなる制御MOSFETをそれぞれ追加し、そのゲート
を例えば回路の出力端子に共通結合することで、回路の
出力端子における出力信号の電位変化に従って制御MO
SFETのゲート電位を変化させ、出力MOSFETが
オン状態とされる当初は、制御MOSFETのコンダク
タンスを比較的小さくして出力信号の電位変化を抑制
し、出力信号の電位変化がある程度まで達した後は、制
御MOSFETのコンダクタンスを大きくして出力信号
のハイレベル及びロウレベルを規定レベルに設定でき
る。これにより、出力信号の電位変化を緩やかなものと
し、出力バッファが動作状態とされることにともなう動
作電流の変化を抑制できるため、比較的簡単な回路構成
をもって、複数の出力バッファが同時に動作状態とされ
ることにともなう電源ノイズを抑制し、ダイナミック型
RAM等の出力特性を改善することができる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a dynamic RAM having a multi-bit configuration and including a plurality of output buffers, for example, a depletion type N channel and a P channel are provided in a drive path for selectively turning on a pair of output MOSFETs of each output buffer. By adding control MOSFETs each including a MOSFET and commonly connecting the gates to the output terminals of the circuit, for example, a control MO according to the potential change of the output signal at the output terminal of the circuit can be obtained.
When the gate potential of the SFET is changed and the output MOSFET is turned on, the conductance of the control MOSFET is made relatively small to suppress the potential change of the output signal, and after the potential change of the output signal reaches a certain level. By increasing the conductance of the control MOSFET, the high level and the low level of the output signal can be set to the specified levels. As a result, the potential change of the output signal can be made gradual, and the change of the operating current that accompanies the operation of the output buffer can be suppressed. It is possible to suppress the power supply noise associated with the above, and improve the output characteristics of the dynamic RAM or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明が適用されたダイナミック型RAMの
一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied.

【図2】図1のダイナミック型RAMに含まれるデータ
出力バッファの一実施例を示すブロック図である。
2 is a block diagram showing an embodiment of a data output buffer included in the dynamic RAM of FIG.

【図3】図2のデータ出力バッファに含まれる単位出力
バッファの第1の実施例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of a unit output buffer included in the data output buffer of FIG.

【図4】図3の単位出力バッファの一実施例を示す信号
波形図である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram showing an embodiment of the unit output buffer of FIG.

【図5】図2のデータ出力バッファに含まれる単位出力
バッファの第2の実施例を示す回路図である。
5 is a circuit diagram showing a second embodiment of a unit output buffer included in the data output buffer of FIG.

【図6】図2のデータ出力バッファに含まれる単位出力
バッファの第3の実施例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of a unit output buffer included in the data output buffer of FIG.

【図7】図2のデータ出力バッファに含まれる単位出力
バッファの第4の実施例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of a unit output buffer included in the data output buffer of FIG.

【図8】従来のデータ出力バッファに含まれる単位出力
バッファの一例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a unit output buffer included in a conventional data output buffer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MARY・・・メモリアレイ、XD・・・Xアドレスデ
コーダ、XB・・・Xアドレスバッファ、SA・・・セ
ンスアンプ、YD・・・Yアドレスデコーダ、YB・・
・Yアドレスバッファ、WA・・ライトアンプ、MA・
・・メインアンプ、DIB・・・データ入力バッファ、
DOB・・・データ出力バッファ、TG・・・タイミン
グ発生回路。UOB0〜UOB7・・・単位出力バッフ
ァ。LC・・・レベル変換回路。P1〜P4・・・エン
ハンスメント型PチャンネルMOSFET、P5・・・
デプレッション型PチャンネルMOSFET、N1〜N
6・・・エンハンスメント型NチャンネルMOSFE
T、N7・・・デプレッション型NチャンネルMOSF
ET、NA1〜NA2・・・ナンドゲート、V1・・・
インバータ。
MARY ... memory array, XD ... X address decoder, XB ... X address buffer, SA ... sense amplifier, YD ... Y address decoder, YB ...
・ Y address buffer, WA ・ ・ Write amplifier, MA ・
..Main amplifier, DIB ... Data input buffer,
DOB ... Data output buffer, TG ... Timing generation circuit. UOB0 to UOB7 ... Unit output buffer. LC: Level conversion circuit. P1 to P4 ... Enhancement type P channel MOSFET, P5 ...
Depletion type P-channel MOSFET, N1 to N
6 ... Enhancement type N-channel MOSFE
T, N7 ... Depletion type N-channel MOSF
ET, NA1-NA2 ... NAND gate, V1 ...
Inverter.

───────────────────────────────────────────────────── 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 H03K 17/687 19/0175 7436−5J H03K 17/687 F 8941−5J 19/00 101 F ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication location H03K 17/687 19/0175 7436-5J H03K 17/687 F 8941-5J 19/00 101 F

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 そのドレイン又はソースが所定の出力ノ
ードに結合される出力MOSFETと、実質的に上記出
力MOSFETの駆動径路に設けられそのゲート電位が
上記出力ノードの電位に従って選択的に変化される制御
MOSFETとを具備することを特徴とする半導体装
置。
1. An output MOSFET whose drain or source is coupled to a predetermined output node, and a gate potential which is provided substantially in the drive path of the output MOSFET and whose gate potential is selectively changed according to the potential of the output node. A semiconductor device comprising a control MOSFET.
【請求項2】 上記出力MOSFET及び制御MOSF
ETは、トライステート型の出力バッファを構成するも
のであり、上記出力ノードは、上記出力バッファの出力
端子であって、上記出力MOSFETは、第1の電源電
圧と上記出力バッファの出力端子との間に設けられる第
1導電型の第1のMOSFETと、上記出力バッファの
出力端子と第2の電源電圧との間に設けられる第1導電
型の第2のMOSFETとを含むものであり、上記制御
MOSFETは、実質的に第1の電源電圧と上記第1の
MOSFETのゲートとの間に設けられる第1導電型の
第3のMOSFETと、実質的に第1の電源電圧と上記
第2のMOSFETのゲートとの間に設けられる第2導
電型の第4のMOSFETとを含むものであることを特
徴とする請求項1の半導体装置。
2. The output MOSFET and control MOSF
ET constitutes a tri-state type output buffer, the output node is an output terminal of the output buffer, and the output MOSFET is between a first power supply voltage and an output terminal of the output buffer. A first MOSFET of the first conductivity type provided between the first MOSFET and a second MOSFET of the first conductivity type provided between the output terminal of the output buffer and the second power supply voltage; The control MOSFET includes a third MOSFET of the first conductivity type provided substantially between the first power supply voltage and the gate of the first MOSFET, substantially the first power supply voltage and the second MOSFET. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a fourth MOSFET of a second conductivity type provided between the gate of the MOSFET and the fourth MOSFET.
【請求項3】 上記第3及び第4のMOSFETは、そ
のゲートが上記出力バッファの出力端子に結合されるデ
プレッション型のMOSFETからなるものであること
を特徴とする請求項2の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the third and fourth MOSFETs are depletion type MOSFETs whose gates are coupled to the output terminal of the output buffer.
【請求項4】 上記第3及び第4のMOSFETは、そ
のゲートが上記出力バッファの出力端子に結合されるエ
ンハンスメント型の低しきい値電圧MOSFETからな
るものであることを特徴とする請求項2の半導体装置。
4. The third and fourth MOSFETs are enhancement type low threshold voltage MOSFETs whose gates are coupled to the output terminals of the output buffers. Semiconductor device.
【請求項5】 上記第3及び第4のMOSFETは、そ
のゲートに所定のレベル変換回路の出力信号を受けるエ
ンハンスメント型のMOSFETからなるものであるこ
とを特徴とする請求項2の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 2, wherein the third and fourth MOSFETs are enhancement type MOSFETs whose gates receive an output signal of a predetermined level conversion circuit.
【請求項6】 上記半導体装置は、多ビット構成のダイ
ナミック型RAMであって、上記出力バッファは、上記
ダイナミック型RAMの読み出しデータの各ビットに対
応して複数個設けられるものであることを特徴とする請
求項1,請求項2,請求項3,請求項4又は請求項5の
半導体装置。
6. The semiconductor device is a dynamic RAM having a multi-bit structure, and a plurality of output buffers are provided corresponding to each bit of read data of the dynamic RAM. The semiconductor device according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, or claim 5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100373366B1 (en) * 1996-06-29 2003-05-12 주식회사 하이닉스반도체 Output buffer of semiconductor device
US6744284B2 (en) 2002-01-11 2004-06-01 Samsung Electronics Co, Ltd. Receiver circuit of semiconductor integrated circuit
KR100443643B1 (en) * 2002-01-11 2004-08-09 삼성전자주식회사 Receiver circuit of semiconductor integrated circuit

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