JPH0660655A - データセンス回路 - Google Patents
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Abstract
を軽減する。 【構成】 ワード線が選ばれると、ビット線センス増幅
部1により電圧差を発生し、その電圧差を電圧/電流変
換部3により電流差に変換する。データ線に流れる電流
を電流センス部4によりセンスし、データ線上の電圧を
一定に保つ。電流センス部4によりセンスされた電流を
電流/電圧変換および増幅部5により電圧に変換し増幅
する。
Description
し、特に電流差を利用してデータをセンスするデータセ
ンス回路に関する。
説明する。
ス増幅部1と、データ線センス増幅部2と、スイッチン
グnチャンネルMOSFET N2,N3と、コンデン
サCDB,CDB1を有する。
MOSFET N1と、ビット線センス増幅器11と、
コンデンサCBL,CBL1を有する。
がワード線WLに接続され、ソースがビット線BL1に
接続されている。ビット線センス増幅器11はビット線
BL1,BL2間に接続されている。コンデンサCB
L,CBL1は一方の端子がそれぞれビット線BL1,
BL2に接続され、他方の端子がそれぞれ接地されてい
る。
N2,N3はデータバス線DL1,DL3に接続されて
いる。コンデンサCDB,CDB1はそれぞれ一方の端
子がデータバス線DL1,DL2に接続され、他方の端
子がそれぞれ接地されている。
MOSFET P1と、pチャンネルMOSFET P
2と、nチャンネルMOSFET N4,N5と、nチ
ャンネルMOSFET N6を有する。
とドレインが接続されている。pチャンネルMOSFE
T P2はソースがpチャンネルMOSFET P1の
ソースに接続され、ゲートがpチャンネルMOSFET
P1のゲートに接続されている。nチャンネルMOS
FET N4,N5は各ドレインがpチャンネルMOS
FET P1,P2のドレインに接続され、各ゲートが
nチャンネルMOSFET N2,N3のドレインに接
続されている。nチャンネルMOSFET N6はドレ
インがnチャンネルMOSFET N4,N5のソース
に接続されている。
信号Φ0が印加されると、図示しないメモリセルに記憶
されたデータに基づき、ビット線BL1,BL2間に電
圧差が生じる。ビット線センス増幅器11が動作信号Φ
1により動作すると、ビット線BL1,BL2間のわず
かな電圧差がビット線センス増幅器11により増幅され
る。そして、増幅された電圧差をデータバス線DL1,
DL2に伝達するため、スイッチングMOSFET N
1,N2のゲートにスイッチング動作信号Φ2を印加す
る。すると、ビット線コンデンサCBL,CBL1とデ
ータバス線コンデンサCDB,CDB1により電荷交換
(Charge Share)が生じ、図2に示すK点
の電圧が相殺される。データバス線センス増幅動作信号
Φ3により、MOSFET N4,N5,P1,P2が
動作し、電圧差を出力する。
路は、ビット線およびデータバス線コンデンサにより電
荷交換が行われるので、動作時間が長くなるとともに、
電力を消費し、また、データセンス後、ビット線とデー
タバス線の電圧を同一の電圧に再充電するため、さら
に、動作時間が長くなるという問題点があった。
ビット線とデータバス線の直接接続による電荷交換を防
ぎ、データバスセンス増幅器を電圧差に替えて電流差に
依存するようにし、データバス線に充電された電荷の充
電および放電による電力消費をなくし、データバス線が
電圧を一定に保つことができるデータセンス回路を提供
することにある。
るため、本発明は、ワード線が選ばれると電圧差を発生
するビット線センス増幅手段と、該ビット線センス増幅
手段にビット線BL1,BL2を介して接続し、電圧差
を電流差に変換する電圧/電流変換手段と、該電圧/電
流変換手段にデータ線DL1,DL2を介して接続し、
データ線に流れる電流をセンスし、前記データ線上の電
圧を一定に保つ電流センス手段と、該電流センス手段に
接続し、該電流センス手段によりセンスされた電流を電
圧に変換し増幅する電流/電圧変換および増幅手段とを
備えたことを特徴とする。
細に説明する。
ャンネルMOSFET、P1,P2はpチャンネルMO
SFET、C1,CBL,CBL1,CDBおよびCD
B1はコンデンサ、1はビット線センス増幅部、3は電
圧/電流変換部、4は電流センス部、5は電流/電圧変
換および増幅部、11はビット線センス増幅器を示す。
1と、電圧/電流変換部3と、電流センス部4と、電流
/電圧変換および増幅部5と、コンデンサCDB,CD
B1を有する。
部1にビット線BL1,BL2を介して接続されてい
る。電流センス部4は電圧/電流変換部3にデータバス
線DL1,DL2を介して接続されている。電流/電圧
変換および増幅部5は電流センス部4に接続されてい
る。コンデンサCDBは一方の端子が電流/電圧変換部
3と電流センス部4の間のデータバス線DL1,DL2
に接続され、他方の端子が接地されている。コンデンサ
CDB1は一方の端子が電流/電圧変換部3と電流セン
ス部4の間のデータバス線DL1,DL2に接続され、
他方の端子が接地されている。
MOSFET N1と、コンデンサC1,CBL,CB
L1と、ビット線センス増幅器11とを有する。
がワード線WLに接続され、ソースがビット線BL1に
接続され、ドレインがコンデンサC1を介して接地され
ている。コンデンサCBLは一方の端子がビット線BL
1に接続され、他方の端子が接地されている。コンデン
サCBL1は一方の端子がビット線BL2に接続され、
他方の端子が接地されている。ビット線センス増幅器1
1は一方の端子がビット線BL1に接続され、他方の端
子がビット線BL2に接続されている。
FET N7,N8を有し、nチャンネルMOSFET
N7,N8は各ゲートがビット線BL1,BL2に接
続され、ドレインがデータバス線DL1,DL2に接続
され、ソースに動作信号Φ4が印加されている。
ET N11,N12と、nチャンネルMOSFET
N9と、nチャンネルMOSFET N10を有する。
インに電源電圧VDDが印加され、ゲートに動作信号Φ
5が印加されている。nチャンネルMOSFET N1
2はドレインに電源電圧VDDが印加され、ゲートに動
作信号Φ5が印加されている。nチャンネルMOSFE
T N9はドレインがMOSFET N11のソースに
接続され、ゲートがMOSFET N12のソースに接
続され、ソースがデータバス線DL2に接続されてい
る。nチャンネルMOSFET N10はドレインがM
OSFET N12のソースに接続され、ゲートがMO
SFET N11のソースに接続され、ソースがデータ
バス線DL1に接続されている。
ンネルMOSFET P1,P2と、nチャンネルMO
SFET N4,N5を有する。
とドレインが接続されている。pチャンネルMOSFE
T P2はソースがpチャンネルMOSFET P1の
ソースに接続され、ゲートがpチャンネルMOSFET
P1のゲートに接続されている。nチャンネルMOS
FET N4はドレインがpチャンネルMOSFETP
1のドレインに接続され、ゲートがnチャンネルMOS
FET N9のサブストレート(Substrate)
に接続されている。nチャンネルMOSFET N5は
ドレインがpチャンネルMOSFET P2のドレイン
に接続され、ゲートがnチャンネルMOSFET N1
0のサブストレートに接続されている。nチャンネルM
OSFET N6はドレインがMOSFET N4,N
5のソースに接続され、ソースが接地され、ゲートに動
作信号Φ3が印加されている。
1,BL2間に電圧差が生じ、動作信号Φ4が“ハイ”
状態から“ロー”状態に変化すると、MOSFET N
7,N8のドレインに電流が流れる。このとき、ビット
線電圧がMOSFET N7,N8のゲートに印加さ
れ、ビット線電圧差が電流差に変換される。動作信号Φ
5により、電流I1がMOSFET N12,N10を
通じてデータバス線DL1に流れる。さらに、電流I2
はMOSFET N11,N9を通じてデータバス線D
L2に流れる。従って、MOSFET N12のゲート
−ソース電圧VGS12と、MOSFET N10のゲ
ート−ソース電圧VGS10が一致し、MOSFET
N11のゲート−ソース電圧VGS11とMOSFET
N9のゲート−ソース電圧値VGS9が一致する。
圧VDDが印加されると、データバス線DL1上のA点
の電圧VAは VA=VDD−VGS11−VGS10 であり、データ線DL2上のB点の電圧VBは VB=VDD−VGS12−VGS9 になる。よって、データバス線DL1,DL2に流れる
電流は異なっても、データバス線DL1,DL2のA
点,B点の電圧は同一である。
トに印加されると、電流/電圧変換および増幅部5が動
作し、MOSFET N9のドレイン電圧がMOSFE
TN5のゲートに印加され、MOSFET N10のド
レイン電圧がMOSFETN4のゲートに印加されるた
め、2つのドレイン電圧VCと電圧VDの差が増幅され
出力される。
上記のように構成したので、センス時間を短縮できると
ともに、消費電力を軽減することができるという効果が
ある。
サ 1 ビット線センス増幅部 3 電圧/電流変換部 4 電流センス部 5 電流/電圧変換および増幅部 11 ビット線センス増幅器
Claims (5)
- 【請求項1】 データセンス回路において、 ワード線が選ばれると電圧差を発生するビット線センス
増幅手段と、 該ビット線センス増幅手段にビット線BL1,BL2を
介して接続し、電圧差を電流差に変換する電圧/電流変
換手段と、 該電圧/電流変換手段にデータ線DL1,DL2を介し
て接続し、データ線に流れる電流をセンスし、前記デー
タ線上の電圧を一定に保つ電流センス手段と、 該電流センス手段に接続し、該電流センス手段によりセ
ンスされた電流を電圧に変換し増幅する電流/電圧変換
および増幅手段とを備えたことを特徴とするデータセン
ス回路。 - 【請求項2】 請求項1において、前記ビット線センス
増幅手段は、 ゲートをワード線WLに接続し、ソースを第1ビット線
BL1に接続したMOSFET N1と、 一方の端子を前記MOSFET N1のソースに接続す
るとともに、第1ビット線BL1に接続し、他方の端子
を第2ビット線BL2に接続したビット線センス増幅器
11とを備えたことを特徴とするデータセンス回路。 - 【請求項3】 請求項1において、前記電圧/電流変換
手段は、 第1ビット線BL1に接続した第1MOSFET N7
と、 該第1MOSFET N7および第2ビット線BL2に
接続した第2MOSFET N8とを備えたことを特徴
するデータセンス回路。 - 【請求項4】 請求項1において、前記電流センス手段
は、 第1MOSFET N11と、 該第1MOSFET N11のドレインにドレインを接
続し、前記第1MOSFET N11のゲートにゲート
を接続した第2MOSFET N12と、 ドレインを前記第1MOSFET N11のソースに接
続し、ゲートを前記第2MOSFET N12のソース
に接続した第3MOSFET N9と、 ドレインを前記第2MOSFET N12のソースに接
続し、ゲートを前記第1MOSFET N11のソース
に接続した第4MOSFET N10とを備えたことを
特徴とするデータセンス回路。 - 【請求項5】 請求項1において、電流/電圧変換およ
び増幅手段は、 ゲートおよびドレインを接続した第1MOSFET P
1と、 該第1MOSFET P1のゲートにゲートを接続する
とともに、第1MOSFET P1のソースにソースを
接続した第2MOSFET P2と、 ドレインを前記第1MOSFET P1のドレインに接
続し、ゲートを前記電流センス手段の出力端子の一方に
接続した第3MOSFET N4と、 ドレインを前記第2MOSFET P2のドレインに接
続し、ゲートを前記電流センス手段の出力端子の他方に
接続した第4MOSFET N5と、 前記第3および第4MOSFET N4,N5に接続し
た第5MOSFETN6とを備えたことを特徴とするデ
ータセンス回路。
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