JPH07235189A - Semiconductor memory integrated circuit - Google Patents

Semiconductor memory integrated circuit

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JPH07235189A
JPH07235189A JP2458694A JP2458694A JPH07235189A JP H07235189 A JPH07235189 A JP H07235189A JP 2458694 A JP2458694 A JP 2458694A JP 2458694 A JP2458694 A JP 2458694A JP H07235189 A JPH07235189 A JP H07235189A
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voltage
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level
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Mitsuhiro Shimamoto
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NEC Kyushu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To increase an operating range of a low power source voltage without decreasing an operating speed. CONSTITUTION:The semiconductor memory integrated circuit comprises a power source voltage detector 7 for outputting a voltage detection signal DV which becomes an active level when a power source voltage Vcc becomes lower than a preset level. A transistor Q63 which is turned on/off in response to the signal DV and a transistor Q62 which is connected in series with the transistor Q63 are provided in parallel with transistors Q58-Q61 for outputting a reference voltage Vr. Thus, when the signal DV is the active level, the transistor Q63 is turned on, and the voltage Vr is deviated to a level of an OFF cell information side of binary information read from a memory cell.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリ集積回路に
関し、特にCMOS型のインバータ及びその出力をゲー
トに受けるトランジスタを備えて高速動作する電流検出
型のセル情報センス回路を備えた半導体メモリ集積回路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory integrated circuit, and more particularly to a semiconductor memory integrated circuit provided with a CMOS type inverter and a current detection type cell information sensing circuit which operates at high speed and which has a transistor whose gate receives the output thereof. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】浮遊ゲートを有するMOSトランジスタ
をメモリセルとするEPROM型の半導体メモリ集積回
路においては、浮遊ゲートに対する電荷の注入等によっ
てしきい値電圧を制御し、2値情報の記憶を行う。しき
い値電圧が高いと、制御ゲートに読出し用の電圧を供給
したときオフ状態となり流れる電流は極めてわずかであ
り、しきい値電圧が低いときには、読出し用電圧供給時
にオン状態となり、抵抗値が低く流れる電流が大きくな
る。従って、メモリセルの記憶情報読出し点に抵抗素子
を通して電源電圧を供給することにより、オフ状態のと
きは電源電圧レベル、オン状態のときには抵抗素子とメ
モリセルによる分圧されたレベルの情報が読出される。
2. Description of the Related Art In an EPROM type semiconductor memory integrated circuit using a MOS transistor having a floating gate as a memory cell, a threshold voltage is controlled by injecting charges into the floating gate to store binary information. When the threshold voltage is high, when the voltage for reading is supplied to the control gate, it is turned off and the current flowing is extremely small. When the threshold voltage is low, it is turned on when the voltage for reading is supplied and the resistance value is The current flowing low becomes large. Therefore, by supplying the power supply voltage to the stored information reading point of the memory cell through the resistance element, the power supply voltage level is read in the off state, and the divided voltage information by the resistance element and the memory cell is read in the on state. It

【0003】しかしながら、情報を読出す1本のビット
線には多くのメモリセルが接続されており、その付加容
量が大きいため、電源電圧レベルと抵抗素子及びメモリ
セルによる分圧レベルとの間で電圧変化させていたので
は充放電時間が長くなり、高速動作が得られない。また
充放電による電力消費も大きくなる。そこで、選択ビッ
ト線のレベルを入力端に受けるインバータと、このイン
バータの出力をゲートに受けるトランジスタとを備え、
選択ビット線に対し殆んどレベル変化しないバイアス電
圧を供給すると共に、オン状態,オフ状態のメモリセル
の読出し電圧の差が大きい出力が得られる、電流検出型
のセル情報センス回路が多く用いられるようになった
(例えば、特公平3−27998号公報,特開昭63−
117397号公報,特開平4−67500号公報参
照)。
However, since a large number of memory cells are connected to one bit line for reading information and the additional capacitance thereof is large, the level between the power supply voltage level and the voltage dividing level by the resistive element and the memory cell is increased. If the voltage is changed, the charging / discharging time becomes long and high-speed operation cannot be obtained. In addition, power consumption due to charging and discharging also increases. Therefore, an inverter that receives the level of the selected bit line at its input end and a transistor that receives the output of this inverter at its gate are provided.
A current detection type cell information sense circuit is often used, which supplies a bias voltage with almost no level change to a selected bit line and provides an output with a large difference in read voltage between memory cells in an on state and an off state. (For example, Japanese Patent Publication No. 3-27998, Japanese Patent Laid-Open No. 63-
No. 117397, Japanese Patent Laid-Open No. 4-67500).

【0004】セル情報センス回路の出力電圧は、比較回
路において、2値情報のレベルの中間レベルと対応する
基準電圧と比較され、メモリセルのオン状態,オフ状態
の情報(以下、オンセル情報,オフセル情報という)と
対応したレベルの信号が出力される。
The output voltage of the cell information sense circuit is compared with the reference voltage corresponding to the intermediate level of the binary information level in the comparison circuit, and the information on the on-state and off-state of the memory cell (hereinafter, on-cell information, off-cell information). The signal of the level corresponding to the information) is output.

【0005】上述の基準電圧を発生する方法としては、
オンセル情報のレベルとオフセル情報のレベルとの中間
のレベルの電流を発生するダミーセルを備えた基準セル
部を設け、このダミーセルの電流をセル情報センス回路
と等しい回路構成の基準セル情報センス回路で検出して
その検出電流と対応するレベルの基準電圧を発生する方
法と(例えば、特公平3−27998号公報参照)、通
常のメモリセルと同一寸法,同一構造でオンセル情報,
オフセル情報のうちの一方(例えばオンセル情報)を記
憶するダミーセルを備えた基準セル部を設け、このダミ
ーセルの電流をセル情報センス回路と等しい回路構成の
基準セル情報センス回路で検出してその検出電流と対応
するレベルの電圧を発生し、この電圧をレベルシフトし
て基準電圧とする方法(例えば当社製8MビットEPR
OM.μPD27C8000等)とがある。
As a method of generating the above-mentioned reference voltage,
A reference cell section having a dummy cell that generates a current at a level intermediate between the on-cell information level and the off-cell information level is provided, and the current of this dummy cell is detected by a reference cell information sense circuit having the same circuit configuration as the cell information sense circuit. Then, a method of generating a reference voltage at a level corresponding to the detected current (see, for example, Japanese Patent Publication No. 3-27998), on-cell information having the same size and structure as a normal memory cell,
A reference cell section having a dummy cell for storing one of the off-cell information (for example, on-cell information) is provided, and the current of this dummy cell is detected by a reference cell information sense circuit having the same circuit configuration as the cell information sense circuit and the detected current is detected. A method of generating a voltage of a level corresponding to and level shifting this voltage to be a reference voltage (for example, our 8M bit EPR
OM. μPD27C8000 etc.).

【0006】前者の方法では、ダミーセルを通常のメモ
リセルと異なる寸法に形成する必要があるが回路構成が
単純化される。また後者の方法では、回路構成はやや複
雑になるが、ダミーセルは通常のメモリセルと同一寸
法,同一構造で形成することができる。
In the former method, the dummy cell needs to be formed in a size different from that of the normal memory cell, but the circuit configuration is simplified. Further, in the latter method, although the circuit configuration becomes slightly complicated, the dummy cell can be formed with the same size and the same structure as a normal memory cell.

【0007】図6は後者の方法を採用した半導体メモリ
集積回路の一例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a semiconductor memory integrated circuit adopting the latter method.

【0008】この半導体メモリ集積回路は、行,列マト
リクス状に配置され選択状態のときの電流値の大小と対
応するオンセル情報,オフセル情報の2値情報が記憶さ
れる複数のメモリセルMC(図6には1個のみ表示)、
この複数のメモリセルMCを行単位で選択状態とする複
数のワード線(図6では1本のみ表示)、及び複数のメ
モリセルMCの各列それぞれの選択状態のメモリセルか
ら読出された情報を伝達する複数のビット線BL(図6
では1本のみ表示)を備えたメモリセルアレイ1と、複
数のビット線BL(列)のうちの1本(1列)を選択す
る列選択回路2と、電源電圧Vccで動作しメモリセル
アレイ1のワード線WL及び列選択回路2により選択さ
れた行,列の(選択状態の)メモリセルMCから読出さ
れた情報を入力端に受けてこの情報の信号レベルを反転
するCMOS型のインバータIV1、ソースをこのイン
バータIV1の入力端と接続しゲートにインバータIV
1の出力信号を受けるNチャネル型のトランジスタQ3
3、ソースに電源電圧VccをゲートにインバータIV
1の出力信号をそれぞれ受けドレインをトランジスタQ
33のドレインと接続するPチャネル型のトランジスタ
Q34、並びにソースに電源電圧Vccを受けゲート及
びドレインをトランジスタQ33のドレインと接続する
Pチャネル型のトランジスタQ35を備え、選択状態の
メモリセルMCからの情報と対応するレベルの電圧(V
mc)をトランジスタQ35のゲート及びドレインから
出力するセル情報センス回路3と、オンセル情報を記憶
するダミーセルDMC及び列選択回路2のトランジスタ
Q21と同一特性のトランジスタQ41を備えオンセル
情報を出力する基準セル部4と、インバータIV2,ト
ランジスタQ513,Q514,Q515を備えてその
回路構成がセル情報センス回路3と等しく基準セル部4
からの情報と対応するレベルの電圧(Vdmc)をトラ
ンジスタQ515のゲート及びドレインから出力する基
準セル情報センス回路51、ゲートをトランジスタQ5
15のゲート及びドレインと接続しソースに電源電圧V
ccを受けてトランジスタQ515と共にカレントミラ
ー回路を形成しこのトランジスタQ515に流れる電流
と対応するレベルの電流を伝達するPチャネル型のトラ
ンジスタQ51、ドレインとゲートとを接続してこのド
レインにトランジスタQ51から伝達された電流を受け
るNチャネル型のトランジスタQ52、ゲートを共にこ
のトランジスタQ52のゲート及びドレインと接続しド
レインを共通接続してこのトランジスタQ52と共にカ
レントミラー回路を形成しトランジスタQ51から伝達
された電流と対応したレベルの電流を流すNチャネル型
のトランジスタQ54,Q55、ソースを共に接地電位
点と接続しゲートに共に電源電圧Vccを受けドレイン
をトランジスタQ52,Q54,Q55のソースとそれ
ぞれ対応して接続するレベルシフト用のNチャネル型の
トランジスタQ53,Q56,Q57、ソースに電源電
圧Vccを受けゲートを接地電位点にドレインをトラン
ジスタQ54,Q55のドレインにそれぞれ接続するレ
ベルシフト用のPチャネル型のトランジスタQ58、並
びにソースに共に電源電圧Vccを受けゲート及びドレ
インを共にトランジスタQ54,Q55のドレインと接
続するレベルシフト用のPチャネル型のトランジスタQ
59,Q60,Q61を備え、基準セル情報センス回路
51の出力電圧(Vdmc)をレベルシフトしてメモリ
セルMCに記憶される2値情報(オンセル情報,オフセ
ル情報)のレベルの中間のレベルと対応する基準電圧V
rをトランジスタQ59,Q60,Q61のゲート及び
ドレインから出力する基準電圧発生回路5bと、基準電
圧Vrとセル情報センス回路3の出力電圧(Vmc)と
を比較しその比較結果の信号(OUT)を出力する比較
回路6とを有する構成となっている。
This semiconductor memory integrated circuit has a plurality of memory cells MC arranged in a matrix of rows and columns and storing binary information of on-cell information and off-cell information corresponding to the magnitude of a current value in a selected state (see FIG. 6 shows only one),
Information read from the plurality of word lines (only one line is shown in FIG. 6) for selecting the plurality of memory cells MC in row units and the memory cells in the selected state of each column of the plurality of memory cells MC are displayed. A plurality of bit lines BL to be transmitted (see FIG. 6).
Memory cell array 1 having only one display), a column selection circuit 2 for selecting one (one column) of a plurality of bit lines BL (columns), and a memory cell array 1 which operates at a power supply voltage Vcc. A CMOS type inverter IV1 for receiving the information read from the memory cell MC in the row or column (selected state) selected by the word line WL and the column selection circuit 2 and inverting the signal level of this information, source Is connected to the input terminal of the inverter IV1 and the gate is connected to the inverter IV.
N-channel type transistor Q3 for receiving the output signal of 1
3. The source is the power supply voltage Vcc and the gate is the inverter IV
Transistor Q receives the output signal of 1 and the drain
A P-channel type transistor Q34 connected to the drain of 33 and a P-channel type transistor Q35 having its source receiving the power supply voltage Vcc and connecting its gate and drain to the drain of the transistor Q33 are provided. And the voltage (V
mc) is output from the gate and drain of the transistor Q35, a cell information sense circuit 3, a dummy cell DMC that stores on-cell information, and a transistor Q41 having the same characteristics as the transistor Q21 of the column selection circuit 2, and a reference cell section that outputs on-cell information. 4 and an inverter IV2, transistors Q513, Q514, and Q515, and the circuit configuration thereof is the same as that of the cell information sense circuit 3;
From the gate and drain of the transistor Q515, which outputs a voltage (Vdmc) corresponding to the information from the transistor Q515.
The power supply voltage V is connected to the source by connecting to the gate and drain of 15.
A P-channel type transistor Q51 which receives a cc and forms a current mirror circuit together with the transistor Q515 and transmits a current of a level corresponding to the current flowing in the transistor Q515, and a drain and a gate are connected to each other and the drain is transmitted from the transistor Q51 to the drain. The N-channel type transistor Q52 which receives the generated current and the gate are both connected to the gate and drain of the transistor Q52 and the drains are commonly connected to form a current mirror circuit together with the transistor Q52 to correspond to the current transmitted from the transistor Q51. N-channel type transistors Q54 and Q55, which flow currents of the same level, and sources are both connected to the ground potential point, and gates receive the power supply voltage Vcc and drains are connected to the sources of the transistors Q52, Q54, and Q55, respectively. Level shifting N-channel type transistors Q53, Q56, Q57, and level shifting P-channel type transistors in which the source receives the power supply voltage Vcc and the gate is connected to the ground potential point and the drain is connected to the drains of the transistors Q54 and Q55, respectively. A level-shifting P-channel transistor Q in which both Q58 and source receive the power supply voltage Vcc and whose gate and drain are both connected to the drains of the transistors Q54 and Q55.
59, Q60, Q61 are provided, and the output voltage (Vdmc) of the reference cell information sense circuit 51 is level-shifted to correspond to the intermediate level of the binary information (on-cell information, off-cell information) stored in the memory cell MC. Reference voltage V
The reference voltage generation circuit 5b that outputs r from the gates and drains of the transistors Q59, Q60, and Q61 is compared with the reference voltage Vr and the output voltage (Vmc) of the cell information sense circuit 3, and the signal (OUT) of the comparison result is compared. It has a configuration including a comparison circuit 6 for outputting.

【0009】次に、この半導体メモリ集積回路の動作に
ついて、図7を併せて参照し説明する。
Next, the operation of this semiconductor memory integrated circuit will be described with reference to FIG.

【0010】まず、メモリセルMCにオンセル情報が記
憶されている場合について説明する。このメモリセルM
Cが選択状態になると、メモリセルMCに電流が流れイ
ンバータIV1の入力端のレベルが低下する。この結
果、インバータIV1の出力レベルは上昇しトランジス
タQ33,Q34のオン抵抗は小さくなり、ビット線B
L及びインバータIV1の入力端のレベルは上昇する。
このレベルがインバータIV1のしきい値電圧より高く
なるとインバータIV1の出力レベルは低下しトランジ
スタQ33,Q34のオン抵抗は大きくなるので、結局
このインバータIV1の入力端(ビット線BL)のレベ
ルはインバータIV1のしきい値電圧付近(例えば1.
5V)に安定する。このときの出力電圧Vmc(ON)
は、インバータIV1の入力端のレベルよりトランジス
タQ33の電圧降下分だけ高い電圧(例えば1.8V)
となる。
First, the case where on-cell information is stored in the memory cell MC will be described. This memory cell M
When C enters the selected state, a current flows through the memory cell MC and the level at the input end of the inverter IV1 drops. As a result, the output level of the inverter IV1 rises, the on-resistances of the transistors Q33 and Q34 decrease, and the bit line B
The level of L and the input terminal of the inverter IV1 rises.
When this level becomes higher than the threshold voltage of the inverter IV1, the output level of the inverter IV1 decreases and the on-resistances of the transistors Q33 and Q34 increase, so that the level of the input terminal (bit line BL) of the inverter IV1 eventually becomes the inverter IV1. Near the threshold voltage (for example, 1.
It stabilizes at 5V). Output voltage Vmc (ON) at this time
Is a voltage higher than the level of the input terminal of the inverter IV1 by a voltage drop of the transistor Q33 (for example, 1.8 V).
Becomes

【0011】一方、メモリセルMCにオフセル情報が記
憶されていてこのメモリセルMCが選択状態になると、
このメモリセルには殆んど電流が流れないのでインバー
タIV1の入力端のレベルは上昇し出力端のレベルは低
下するので、トランジスタQ33,Q34のオン抵抗は
大きくなり、インバータIV1の入力端のレベルは低下
する。このレベルがインバータIV1のしきい値電圧よ
り低下するとインバータIV1の出力レベルは上昇しト
ランジスタQ33,Q34のオン抵抗を小さくするの
で、結局このインバータIV1の入力端(ビット線B
L)のレベルはインバータIV1のしきい値電圧付近
(オンセル情報の場合よりわずかに高いレベル、例えば
1.52V)に安定する。このときの出力電圧Vmc
(OFF)は、トランジスタQ33,Q34がオフ状態
に近い状態であるので、電源電圧Vcc(例えば5.0
V)からトランジスタQ35のしきい値電圧を引いた電
圧(例えば4.8V)程度となる(トランジスタQ35
のしきい値電圧は、出力電圧Vmc(OFF)を極力高
くするため、小さく設定される)。
On the other hand, when off-cell information is stored in the memory cell MC and this memory cell MC is in the selected state,
Since almost no current flows through this memory cell, the level at the input end of the inverter IV1 rises and the level at the output end drops, so that the on-resistances of the transistors Q33 and Q34 increase and the level at the input end of the inverter IV1 increases. Will fall. When this level falls below the threshold voltage of the inverter IV1, the output level of the inverter IV1 rises and the ON resistances of the transistors Q33 and Q34 are reduced, so that the input terminal (bit line B
The level of (L) stabilizes near the threshold voltage of the inverter IV1 (a level slightly higher than that in the case of on-cell information, for example, 1.52V). Output voltage Vmc at this time
Since (OFF) is a state in which the transistors Q33 and Q34 are close to the OFF state, the power supply voltage Vcc (for example, 5.0).
The voltage is about the voltage (for example, 4.8 V) obtained by subtracting the threshold voltage of the transistor Q35 from V) (transistor Q35).
Threshold voltage is set to a small value in order to maximize the output voltage Vmc (OFF)).

【0012】これに対し、基本セル情報センス回路51
の出力電圧Vdmcは、ダミーセルDMCにオンセル情
報が記憶されているので、メモリセルアレイ1からオン
セル情報を受けたときのセル情報センス回路3の出力電
圧Vmcと等しい値となる。この出力電圧Vdmcをト
ランジスタQ515,Q51から成るカレントミラー回
路によりトランジスタQ51に電流として伝達し、更に
トランジスタQ52,Q54,Q55から成るカレント
ミラー回路によりその電流をトランジスタQ54,Q5
5に伝達して電源電圧Vcc供給端と接地電位点との間
に直並列接続されたトランジスタQ54〜Q61に流
し、電源電圧Vccを分圧して出力電圧Vdmcをレベ
ルシフトした基準電圧Vrを得るようになっている。
On the other hand, the basic cell information sense circuit 51
Since the on-cell information is stored in the dummy cell DMC, the output voltage Vdmc of is the same as the output voltage Vmc of the cell information sense circuit 3 when the on-cell information is received from the memory cell array 1. This output voltage Vdmc is transmitted as a current to the transistor Q51 by the current mirror circuit composed of the transistors Q515 and Q51, and the current is further transferred to the transistor Q54 and Q5 by the current mirror circuit composed of the transistors Q52, Q54 and Q55.
5 to the transistors Q54 to Q61 connected in series and in parallel between the power supply voltage Vcc supply terminal and the ground potential point to divide the power supply voltage Vcc to obtain the reference voltage Vr in which the output voltage Vdmc is level-shifted. It has become.

【0013】このように、2段のカレントミラー回路を
用いて基準セル情報センス回路51の出力用のトランジ
スタQ515に流れる電流をこのトランジスタQ515
及びセル情報センス回路3の出力用のトランジスタQ3
5と等しい接続、同一導電型の基準電圧出力用のトラン
ジスタQ59〜Q61に伝達することにより、電源電圧
Vccが変動してオンセル情報を記憶するメモリセル
(ダミーセル)の電流値が変化し、出力電圧Vmc,V
dmcが変化しても、基準電圧Vrはこれら出力電圧V
mc,Vdmcに追従して変化するので、電源電圧Vc
cの変動に対し広い範囲で適応することができる。
As described above, the current flowing through the output transistor Q515 of the reference cell information sense circuit 51 is generated by using the two-stage current mirror circuit.
And a transistor Q3 for output of the cell information sense circuit 3
5, the power supply voltage Vcc fluctuates and the current value of the memory cell (dummy cell) storing the on-cell information changes, and the output voltage changes. Vmc, V
Even if dmc changes, the reference voltage Vr remains the output voltage V
Since it changes following mc and Vdmc, the power supply voltage Vc
It can be applied in a wide range to the variation of c.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
メモリ集積回路は、オンセル情報を記憶するダミーセル
DMCからの情報を、通常のメモリセルMCの記憶情報
を検出するセル情報センス回路3と等しい回路構成の基
準セル情報センス回路51で検出し、その検出出力を2
段のカレントミラー回路を通すことによってセル情報セ
ンス回路3の出力トランジスタQ35と同一接続、同一
導電型のトランジスタQ59〜Q61から基準電圧Vr
を得る構成となっているので、電源電圧Vccの変動に
対し広い範囲で適応することができる。
In the conventional semiconductor memory integrated circuit described above, the information from the dummy cell DMC storing the on-cell information is equal to the cell information sense circuit 3 for detecting the stored information of the normal memory cell MC. It is detected by the reference cell information sense circuit 51 of the configuration, and the detection output is 2
By passing through the current mirror circuit of the stages, the same connection as the output transistor Q35 of the cell information sense circuit 3 and the reference voltage Vr from the transistors Q59 to Q61 of the same conductivity type are provided.
Therefore, it is possible to adapt to a variation in the power supply voltage Vcc in a wide range.

【0015】一方、半導体メモリ集積回路の大容量化,
微細化は益々進展し、それに伴って電源の低電圧化、低
消費電力化が必要不可欠となりつつある。上述した従来
の半導体メモリ集積回路は、電源電圧Vccの広い範囲
に適応可能であるが、電源の低電圧化が進むと次のよう
な問題点が生じる。
On the other hand, increasing the capacity of the semiconductor memory integrated circuit,
Miniaturization is progressing more and more, and along with it, lowering of power supply voltage and lower power consumption are becoming indispensable. The above-described conventional semiconductor memory integrated circuit can be applied to a wide range of the power supply voltage Vcc, but the following problems occur as the power supply voltage is lowered.

【0016】セル情報センス回路3の内部には、電源電
圧Vcc動作するCMOS型のインバータIV1が含ま
れ、このインバータIV1のしきい値電圧は、オンセル
情報の出力電圧Vmc(ON)を決定し、かつこのVm
c(ON)とオフセル情報の出力電圧Vmc(OFF)
との差が大きくなるように低い値に設定される。従っ
て、インバータIV1のPチャネル型のトランジスタL
Q32のしきい値電圧は大きい値に設定されており、電
源電圧Vccが低下すると、インバータIV1の出力電
圧は〔Vcc−|Vt(Q32)|〕で低下するように
なり(Vt(Q32)はトランジスタQ32のしきい値
電圧)、トランジスタQ33の抵抗値が増加して、この
トランジスタQ33に流れる電流が減少するため、出力
電圧Vmc(ON)が上昇する。
The cell information sense circuit 3 includes a CMOS-type inverter IV1 which operates with a power supply voltage Vcc. The threshold voltage of the inverter IV1 determines the output voltage Vmc (ON) of the on-cell information. And this Vm
c (ON) and output voltage Vmc (OFF) of off-cell information
It is set to a low value so that the difference between and becomes large. Therefore, the P-channel transistor L of the inverter IV1
The threshold voltage of Q32 is set to a large value, and when the power supply voltage Vcc decreases, the output voltage of the inverter IV1 decreases at [Vcc- | Vt (Q32) |] (Vt (Q32) is The threshold voltage of the transistor Q32) and the resistance value of the transistor Q33 increase, and the current flowing through the transistor Q33 decreases, so that the output voltage Vmc (ON) rises.

【0017】一方、基準セル情報センス回路51の出力
電圧Vdmcも出力電圧Vmc(ON)と等しい変化を
するが、Pチャネル型のトランジスタQ35,Q515
のしきい値電圧は、オフセル情報と対応する出力電圧V
mc(OFF)を極力電源電圧Vccに近い値とするた
め、小さく、従ってPチャネル型のトランジスタQ5
1,Q58〜Q62のしきい値電圧も小さく設定され、
Nチャネル型のトランジスタQ52〜Q57のしきい値
電圧もトランジスタQ32,Q512に比べて小さく設
定されるので、インバータIV1,IV2の出力電圧が
トランジィスタQ32,Q512のしきい値電圧に影響
されるような電源電圧Vccとなっても、これらトラン
ジスタQ51〜Q62のしきい値電圧による基準電圧V
rに対する影響はなく、基準電圧Vrは電源電圧Vcc
に対し直線的に変化する。
On the other hand, although the output voltage Vdmc of the reference cell information sense circuit 51 changes as much as the output voltage Vmc (ON), P-channel type transistors Q35 and Q515 are used.
Of the output voltage V corresponding to the off-cell information
Since mc (OFF) is set to a value as close as possible to the power supply voltage Vcc, it is small, and therefore the P-channel transistor Q5
1, the threshold voltage of Q58 to Q62 is also set small,
The threshold voltages of the N-channel transistors Q52 to Q57 are also set smaller than those of the transistors Q32 and Q512, so that the output voltages of the inverters IV1 and IV2 are influenced by the threshold voltages of the transistors Q32 and Q512. Even if the power supply voltage becomes Vcc, the reference voltage V depending on the threshold voltage of these transistors Q51 to Q62.
There is no effect on r, and the reference voltage Vr is the power supply voltage Vcc.
Changes linearly with respect to.

【0018】その結果、電源電圧Vccが低くなると、
出力電圧Vmc(ON)が基準電圧Vrと等しくなり
(電源電圧V1)、更に基準電圧Vrより高くなってメ
モリセルの読出し情報が検出できなくなる。
As a result, when the power supply voltage Vcc becomes low,
The output voltage Vmc (ON) becomes equal to the reference voltage Vr (power supply voltage V1) and becomes higher than the reference voltage Vr, and the read information of the memory cell cannot be detected.

【0019】この問題点を解決するために、最初から基
準電圧Vrを出力電圧Vmc(OFF)側に偏らせてお
くと、オンセル情報検出時の比較回路6の動作振幅が大
きくなり、その動作速度が低下する。
In order to solve this problem, if the reference voltage Vr is biased to the output voltage Vmc (OFF) side from the beginning, the operating amplitude of the comparison circuit 6 at the time of detecting the on-cell information becomes large and the operating speed thereof. Is reduced.

【0020】本発明の目的は、動作速度を低下させるこ
となく低電源電圧動作範囲を拡大することができる半導
体メモリ集積回路を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory integrated circuit capable of expanding the low power supply voltage operating range without lowering the operating speed.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体メモリ集
積回路は、選択状態のときの電流値の大小と対応するオ
ンセル情報,オフセル情報の2値情報が記憶される複数
のメモリセルを配列し選択状態のメモリセルの記憶情報
を読出すメモリセルアレイ部と、所定の電源電圧で動作
し入力端に前記メモリセルアレイ部から読出された情報
を受けてこの情報の信号レベルを反転するCMOS型の
第1のインバータ、ソースをこのインバータの入力端と
接続しゲートに前記インバータの出力信号を受ける一導
電型の第1のトランジスタ、並びにソースに前記電源電
圧を受けゲート及びドレインを前記第1のトランジスタ
のドレインと接続する逆導電型の第2のトランジスタを
備え前記選択状態のメモリセルからの情報と対応するレ
ベルの電圧を前記第2のトランジスタのゲート及びドレ
インから出力するセル情報センス回路と、前記メモリセ
ルアレイ部に記憶されている2値情報のうちの一方と対
応する情報を出力する基準情報出力部と、前記第1のイ
ンバータ,第1のトランジスタ,第2のトランジスタと
それぞれ対応する第2のインバータ,第3のトランジス
タ,第4のトランジスタを備えてその回路構成が前記セ
ル情報センス回路と等しく前記基準情報出力部からの情
報と対応するレベルの電圧を前記第4のトランジスタの
ゲート及びドレインから出力する基準情報センス回路を
備えこの基準情報センス回路の出力電圧をレベルシフト
して前記メモリセルアレイ部に記憶されている2値情報
のレベルの中間のレベルと対応する基準電圧を出力する
基準電圧発生部と、前記基準電圧と前記セル情報センス
回路の出力電圧とを比較しその比較結果の信号を出力す
る比較回路とを有する半導体メモリ集積回路において、
前記電源電圧が予め設定されたレベルより低下するとア
クティブレベルとなる電圧検出信号を出力する電源電圧
検出回路と、ゲートに前記電圧検出信号を受けてオン,
オフする第5のトランジスタとを設け、前記電圧検出信
号がアクティブレベルのとき、前記基準電圧を、前記セ
ル情報センス回路の出力電圧のオフセル情報側に偏った
レベルとなるようにした構成を有している。
In a semiconductor memory integrated circuit of the present invention, a plurality of memory cells for storing binary information of on-cell information and off-cell information corresponding to the magnitude of a current value in a selected state are arranged. A memory cell array section for reading the stored information of the memory cell in the selected state, and a CMOS type first section which operates at a predetermined power supply voltage and receives at the input terminal the information read from the memory cell array section and inverts the signal level of this information. One inverter, a first conductivity type first transistor having a source connected to the input terminal of the inverter and having a gate for receiving the output signal of the inverter; and a source receiving the power supply voltage for a gate and a drain of the first transistor. A voltage of a level corresponding to the information from the memory cell in the selected state is provided, which is provided with a second transistor of reverse conductivity type connected to the drain. A cell information sense circuit for outputting from the gate and drain of the second transistor; a reference information output unit for outputting information corresponding to one of binary information stored in the memory cell array unit; and the first inverter. , A first transistor, a second transistor respectively corresponding to the second transistor, a third transistor, and a fourth transistor, the circuit configuration of which is the same as that of the cell information sense circuit, and the information from the reference information output unit. Binary information stored in the memory cell array unit by providing a reference information sense circuit for outputting a voltage of a level corresponding to the above from the gate and drain of the fourth transistor and level shifting the output voltage of the reference information sense circuit. A reference voltage generating section for outputting a reference voltage corresponding to an intermediate level of the In the semiconductor memory integrated circuit having a comparator circuit which compares the output voltage of the serial cell information sense circuit outputs a signal of the comparison result,
A power supply voltage detection circuit that outputs a voltage detection signal that becomes an active level when the power supply voltage falls below a preset level; and a gate that receives the voltage detection signal and turns on.
A fifth transistor which is turned off is provided, and when the voltage detection signal is at an active level, the reference voltage has a level biased toward the off cell information side of the output voltage of the cell information sense circuit. ing.

【0022】また、基準情報出力部を、2値情報のうち
のオンセル情報と対応する情報を出力する回路とし、基
準電圧発生回路内の基準情報センス回路の出力電圧をレ
ベルシフトして基準電圧を得る回路部分を、ゲートを第
4のトランジスタのゲート及びドレインと接続してこの
第4のトランジスタと共にカレントミラー回路を形成し
この第4のトランジスタに流れる電流と対応する電流を
伝達する逆導電型の第6のトランジスタと、この第6の
トランジスタにより伝達された電流と対応する電流を流
す一導電型の第7のトランジスタと、ソースに電源電圧
を受けゲート及びドレインを前記第7のトランジスタの
ドレインと接続する逆導電型の第8のトランジスタとを
備え、この第8のトランジスタのゲート及びドレインか
ら前記基準電圧を出力する回路とし、第5のトランジス
タを、逆導電型としてそのソースに前記電源電圧を供給
し、電圧検出信号がアクティブレベルのとき前記電源電
圧の供給端と前記基準電圧の出力端との間のインピーダ
ンスを小さくするようにして構成される。
Further, the reference information output section is a circuit for outputting information corresponding to on-cell information of the binary information, and the output voltage of the reference information sense circuit in the reference voltage generating circuit is level-shifted to obtain the reference voltage. The circuit portion to be obtained is of a reverse conductivity type for connecting the gate to the gate and drain of the fourth transistor to form a current mirror circuit together with the fourth transistor and transmitting a current corresponding to the current flowing through the fourth transistor. A sixth transistor, a seventh transistor of one conductivity type that causes a current corresponding to the current transmitted by the sixth transistor to flow, a source for receiving a power supply voltage, and a gate and a drain for the drain of the seventh transistor. A reverse-conductivity-type eighth transistor to be connected, and the reference voltage is applied from the gate and drain of the eighth transistor. And a fifth transistor of a reverse conductivity type that supplies the power supply voltage to its source, and connects between the supply end of the power supply voltage and the output end of the reference voltage when the voltage detection signal is at the active level. It is configured to reduce the impedance.

【0023】また、電源電圧が予め設定され互いに異な
る複数のレベルそれぞれより低下するとアクティブレベ
ルとなる電圧検出信号をそれぞれ出力する複数の電源電
圧検出回路を設け、ゲートにこれら複数の電源電圧検出
回路からの電圧検出信号をそれぞれ対応して受ける複数
の第5のトランジスタを設けて構成される。
Further, a plurality of power supply voltage detection circuits for outputting voltage detection signals each of which becomes an active level when the power supply voltage is preset and drops below a plurality of different levels are provided, and the gates are provided with the power supply voltage detection circuits. And a plurality of fifth transistors that respectively receive the voltage detection signals of the above.

【0024】[0024]

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【0026】この実施例が図6に示された従来の半導体
メモリ集積回路と相違する点は、電源電圧Vccが予め
設定された電圧より低下するとアクティブレベル(低レ
ベル)となる電圧検出信号DVを出力する電源電圧検出
回路7を設け、基準電圧発生回路5b内に、ソースに電
源電圧Vccを受けゲートに電圧検出信号DVを受けて
オン,オフするPチャネル型のトランジスタQ63と、
ソースをトランジスタQ63のドレインと接続しゲート
及びドレインを基準電圧Vr出力端(トランジスタQ5
9〜Q61のゲート及びドレイン)と接続するPチャネ
ル型のトランジスタQ62とを設けて基準電圧発生回路
5とし、電圧検出信号DVがアクティブレベルのときト
ランジスタQ63をオンにし、基準電圧Vrを、出力電
圧Vmcのオフセル情報側に偏ったレベルとなるように
した点にある。
This embodiment is different from the conventional semiconductor memory integrated circuit shown in FIG. 6 in that when the power supply voltage Vcc falls below a preset voltage, a voltage detection signal DV which becomes an active level (low level) is generated. A power supply voltage detection circuit 7 for outputting is provided, and in the reference voltage generation circuit 5b, a P-channel type transistor Q63 which turns on and off by receiving the power supply voltage Vcc at the source and receiving the voltage detection signal DV at the gate,
The source is connected to the drain of the transistor Q63, and the gate and drain are connected to the reference voltage Vr output terminal (transistor Q5
P-channel type transistor Q62 connected to the gates and drains of 9 to Q61 is used as the reference voltage generation circuit 5, and when the voltage detection signal DV is at the active level, the transistor Q63 is turned on to set the reference voltage Vr to the output voltage. The point is that the level is biased toward the off-cell information side of Vmc.

【0027】次にこの実施例の動作について説明する。
図2はこの実施例の動作を説明するための電源電圧Vc
cに対する基準電圧Vr及びセル情報センス回路3の出
力電圧Vmcの特性図である。
Next, the operation of this embodiment will be described.
FIG. 2 is a power supply voltage Vc for explaining the operation of this embodiment.
6 is a characteristic diagram of a reference voltage Vr and an output voltage Vmc of the cell information sense circuit 3 with respect to c. FIG.

【0028】電源電圧検出回路7は、電源電圧Vccが
予め設定された電圧V2(例えば、出力電圧Vmc(O
N)が上昇しはじめる電源電圧、例えば3.6V)より
高いときは、電圧検出信号DVを高レベルのインアクテ
ィブレベルに保つ。従ってトランジスタQ63はオフと
なり、図6に示された従来例と同一の回路構成となる。
このときの基準電圧Vrは、例えば電源電圧Vccを
5.0V、出力電圧Vmc(ON)を1.8V、Vmc
(OFF)を4.8Vとすると、トランジスタQ54,
Q55の合成抵抗、トランジスタQ56,Q57の合成
抵抗、トランジスタQ59〜Q61の合成抵抗をそれぞ
れ、例えば1KΩとし、Vmc(ON),Vmc(OF
F)の中間の値、3.3Vに設定される。
In the power supply voltage detection circuit 7, the power supply voltage Vcc is a preset voltage V2 (for example, the output voltage Vmc (O
When N) is higher than the power supply voltage which starts to rise, for example, 3.6 V), the voltage detection signal DV is maintained at a high level inactive level. Therefore, the transistor Q63 is turned off, and the circuit configuration is the same as that of the conventional example shown in FIG.
The reference voltage Vr at this time is, for example, 5.0 V for the power supply voltage Vcc, 1.8 V for the output voltage Vmc (ON), and Vmc.
When (OFF) is set to 4.8V, the transistor Q54,
The combined resistance of Q55, the combined resistance of the transistors Q56 and Q57, and the combined resistance of the transistors Q59 to Q61 are, for example, 1 KΩ, and Vmc (ON) and Vmc (OF
The intermediate value of F) is set to 3.3V.

【0029】電源電圧Vccが電圧V2(3.6V)よ
り低下すると、電圧検出信号DVは低レベルのアクティ
ブレベルとなってトランジスタQ63がオンとなり、ト
ランジスタQ62,Q63の直列回路がトランジスタQ
58〜Q61の並列回路に更に並列接続された回路構成
となる。その結果、基準電圧Vrは電源電圧Vcc側、
すなわち、出力電圧Vmc(OFF)側に偏ったレベル
となり、従来、電源電圧VccがV1以下ではメモリセ
ルの情報の検出が不可能であったものが、それより低い
V3付近まで検出可能となる。V1を例えば3.0Vと
すると、基準電圧Vrの延長線がVmc(ON)と交差
する電圧は2.0Vとなる。ここで、トランジスタQ6
2,Q63の合成抵抗を例えば0.8KΩとすると、電
源電圧Vccが3.0Vのときの基準電圧Vrは2.4
5Vとなる。更に電源電圧Vccが低下すると基準電圧
Vrは出力電圧Vmc(ON)と交差する。このときの
出力電圧Vmc(ON)を2.1V程度とすると、交差
点の電源電圧Vccは2.57Vとなる。すなわち、電
源電圧Vccの低電圧側を、2.6〜2.7V程度まで
拡大することができる。
When the power supply voltage Vcc becomes lower than the voltage V2 (3.6V), the voltage detection signal DV becomes a low level active level and the transistor Q63 is turned on, and the series circuit of the transistors Q62 and Q63 forms a transistor Q.
The circuit configuration is further connected in parallel to the parallel circuit of 58 to Q61. As a result, the reference voltage Vr is on the power supply voltage Vcc side,
In other words, the level is biased to the output voltage Vmc (OFF) side, and conventionally, when the power supply voltage Vcc is V1 or less, it is impossible to detect the information of the memory cell, but it is possible to detect to the vicinity of V3 which is lower than that. If V1 is 3.0 V, for example, the voltage at which the extension line of the reference voltage Vr crosses Vmc (ON) is 2.0 V. Here, the transistor Q6
Assuming that the combined resistance of 2, Q63 is 0.8 KΩ, the reference voltage Vr when the power supply voltage Vcc is 3.0 V is 2.4.
It becomes 5V. When the power supply voltage Vcc further decreases, the reference voltage Vr crosses the output voltage Vmc (ON). If the output voltage Vmc (ON) at this time is about 2.1V, the power supply voltage Vcc at the intersection becomes 2.57V. That is, the low voltage side of the power supply voltage Vcc can be expanded to about 2.6 to 2.7V.

【0030】この実施例において、基準電圧Vrを出力
電圧Vmc(OFF)側に偏らせる範囲は、出力電圧V
mc(ON)と基準電圧Vrの延長線上のレベルとの差
が小さくなっている範囲となっているので、この範囲内
での比較回路6の動作速度が低下することはない。
In this embodiment, the range in which the reference voltage Vr is biased toward the output voltage Vmc (OFF) side is the output voltage Vr.
Since the difference between mc (ON) and the level on the extension line of the reference voltage Vr is small, the operating speed of the comparison circuit 6 does not fall within this range.

【0031】電源電圧検出回路7の具体的な回路として
は、ダイオードの定電圧特性を利用した最も基本的な図
3の例や、ディプレッション型のトランジスタの抵抗変
化特性を利用して回路を単純化した図4(A),(B)
の例などが上げられる。
As a concrete circuit of the power supply voltage detecting circuit 7, the most basic example of FIG. 3 using the constant voltage characteristic of a diode and the resistance change characteristic of a depletion type transistor are used to simplify the circuit. Figure 4 (A), (B)
The example of is raised.

【0032】また、この実施例においては、低電源電圧
範囲での基準電圧Vrの偏りを、トランジスタQ62,
Q63の直列回路で実現しているが、トランジスタQ6
3のドレインを直接基準電圧Vr出力端と接続し、トラ
ンジスタQ63のみで実現することもできる。
Further, in this embodiment, the bias of the reference voltage Vr in the low power supply voltage range is determined by the transistor Q62,
Although it is realized by the series circuit of Q63, transistor Q6
It is also possible to directly connect the drain of No. 3 to the output terminal of the reference voltage Vr and realize it only by the transistor Q63.

【0033】図5は本発明の第2の実施例の基準電圧発
生部分の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a reference voltage generating portion according to the second embodiment of the present invention.

【0034】この実施例は、2つの電源電圧検出回路7
a,7b及びトランジスタQ62〜Q65を設けて基準
電圧Vrの切換えを2段階とし、この切換えポイントに
おける出力電圧Vmc(ON)と基準電圧Vrとの差電
圧を少なくして低電源電圧における比較回路6の動作の
高速化をはかると共に、電源電圧Vccの低電圧側を更
に拡大するようにしたものである。
In this embodiment, two power supply voltage detecting circuits 7 are provided.
a, 7b and the transistors Q62 to Q65 are provided to switch the reference voltage Vr in two stages, and the difference voltage between the output voltage Vmc (ON) and the reference voltage Vr at this switching point is reduced to reduce the comparison circuit 6 at a low power supply voltage. In addition to speeding up the operation of, the low voltage side of the power supply voltage Vcc is further expanded.

【0035】なお、この実施例においては、基準電圧V
rの切換え段数を2段としたが、更に切換え段数を増や
すこともできる。
In this embodiment, the reference voltage V
Although the number of switching stages of r is two, the number of switching stages can be further increased.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電源電圧
が予め設定されたレベルより低下したときアクティブレ
ベルとなる電圧検出信号を出力する電源電圧検出回路
と、電圧検出信号に応答してオン,オフするトランジス
タとを設け、電圧検出信号がアクティブレベルのとき、
メモリセルから読出された2値情報のレベルの比較基準
となる基準電圧を切換える構成とすることにより、低電
源電圧動作時に、セル情報センス回路に含まれるCMO
S型のインバータの特性によって、メモリセルから読出
された2値情報のうちのオンセル情報対応の出力電圧が
オフセル情報対応の出力電圧側に偏ったとき、基準電圧
もオフセル情報対応の出力電圧側に偏るように切換わる
ので、基準電圧とオンセル情報対応の出力電圧との差を
増大させることなく、すなわち、動作速度を低下させる
ことなく、低電源電圧動作範囲を拡大することができる
効果がある。
As described above, according to the present invention, a power supply voltage detection circuit that outputs a voltage detection signal that becomes an active level when the power supply voltage falls below a preset level, and an ON circuit in response to the voltage detection signal. , Provided with a transistor to turn off, when the voltage detection signal is active level,
The CMO included in the cell information sense circuit is operated at the time of low power supply voltage operation by switching the reference voltage serving as the comparison reference of the level of the binary information read from the memory cell.
Due to the characteristics of the S-type inverter, when the output voltage corresponding to the on-cell information among the binary information read from the memory cell is biased to the output voltage side corresponding to the off-cell information, the reference voltage also shifts to the output voltage side corresponding to the off-cell information. Since the switching is performed in a biased manner, there is an effect that the operating range of the low power supply voltage can be expanded without increasing the difference between the reference voltage and the output voltage corresponding to the on-cell information, that is, without reducing the operating speed.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示された実施例の動作を説明するための
電源電圧に対する基準電圧及びメモリセル読出し情報電
圧の特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram of a reference voltage and a memory cell read information voltage with respect to a power supply voltage for explaining the operation of the embodiment shown in FIG.

【図3】図1に示された実施例の電源電圧検出回路の第
1の具体例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a first specific example of the power supply voltage detection circuit of the embodiment shown in FIG.

【図4】図1に示された実施例の電源電圧検出回路の第
2の具体例を示す回路図及びその回路素子の電源電圧特
性図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second specific example of the power supply voltage detection circuit of the embodiment shown in FIG. 1 and a power supply voltage characteristic diagram of its circuit element.

【図5】本発明の第2の実施例の基準電圧発生部分の回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a reference voltage generating portion according to a second embodiment of the present invention.

【図6】従来の半導体メモリ集積回路の一例を示す回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor memory integrated circuit.

【図7】図6に示された半導体メモリ集積回路の動作及
び課題を説明するための電源電圧に対する基準電圧及び
メモリセル読出し情報電圧の特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram of a reference voltage and a memory cell read information voltage with respect to a power supply voltage for explaining the operation and problems of the semiconductor memory integrated circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリセルアレイ 2 列選択回路 3 セル情報センス回路 4 基準セル部 5,5a,5b 基準電圧発生回路 6 比較回路 7,7a,7b 電源電圧検出回路 51 基準セル情報検出回路 DMC ダミーセル IV1,IV2 インバータ MC メモリセル Q21,Q31〜Q35,Q41,Q51〜Q65,Q
511〜Q515トランジスタ
1 memory cell array 2 column selection circuit 3 cell information sense circuit 4 reference cell section 5, 5a, 5b reference voltage generation circuit 6 comparison circuit 7, 7a, 7b power supply voltage detection circuit 51 reference cell information detection circuit DMC dummy cell IV1, IV2 inverter MC Memory cells Q21, Q31 to Q35, Q41, Q51 to Q65, Q
511-Q515 transistors

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 選択状態のときの電流値の大小と対応す
るオンセル情報,オフセル情報の2値情報が記憶される
複数のメモリセルを配列し選択状態のメモリセルの記憶
情報を読出すメモリセルアレイ部と、所定の電源電圧で
動作し入力端に前記メモリセルアレイ部から読出された
情報を受けてこの情報の信号レベルを反転するCMOS
型の第1のインバータ、ソースをこのインバータの入力
端と接続しゲートに前記インバータの出力信号を受ける
一導電型の第1のトランジスタ、並びにソースに前記電
源電圧を受けゲート及びドレインを前記第1のトランジ
スタのドレインと接続する逆導電型の第2のトランジス
タを備え前記選択状態のメモリセルからの情報と対応す
るレベルの電圧を前記第2のトランジスタのゲート及び
ドレインから出力するセル情報センス回路と、前記メモ
リセルアレイ部に記憶されている2値情報のうちの一方
と対応する情報を出力する基準情報出力部と、前記第1
のインバータ,第1のトランジスタ,第2のトランジス
タとそれぞれ対応する第2のインバータ,第3のトラン
ジスタ,第4のトランジスタを備えてその回路構成が前
記セル情報センス回路と等しく前記基準情報出力部から
の情報と対応するレベルの電圧を前記第4のトランジス
タのゲート及びドレインから出力する基準情報センス回
路を備えこの基準情報センス回路の出力電圧をレベルシ
フトして前記メモリセルアレイ部に記憶されている2値
情報のレベルの中間のレベルと対応する基準電圧を出力
する基準電圧発生部と、前記基準電圧と前記セル情報セ
ンス回路の出力電圧とを比較しその比較結果の信号を出
力する比較回路とを有する半導体メモリ集積回路におい
て、前記電源電圧が予め設定されたレベルより低下する
とアクティブレベルとなる電圧検出信号を出力する電源
電圧検出回路と、ゲートに前記電圧検出信号を受けてオ
ン,オフする第5のトランジスタとを設け、前記電圧検
出信号がアクティブレベルのとき、前記基準電圧を、前
記セル情報センス回路の出力電圧のオフセル情報側に偏
ったレベルとなるようにしたことを特徴とする半導体メ
モリ集積回路。
1. A memory cell array for arranging a plurality of memory cells for storing binary information of on-cell information and off-cell information corresponding to the magnitude of a current value in a selected state and reading the stored information of the selected memory cell. And a CMOS which operates at a predetermined power supply voltage and receives at its input terminal the information read from the memory cell array section and inverts the signal level of this information.
Type first inverter, a source is connected to an input terminal of the inverter, a first conductivity type first transistor whose gate receives an output signal of the inverter, and a source which receives the power supply voltage and a gate and a drain which are the first And a cell information sense circuit which outputs a voltage of a level corresponding to information from the memory cell in the selected state from a gate and a drain of the second transistor, the cell information sense circuit including a second transistor of an opposite conductivity type connected to the drain of the second transistor. A reference information output unit that outputs information corresponding to one of the binary information stored in the memory cell array unit;
Of the inverter, the first transistor and the second transistor respectively corresponding to the second inverter, the third transistor and the fourth transistor, the circuit configuration of which is the same as that of the cell information sense circuit from the reference information output unit. 2 is provided with a reference information sense circuit for outputting a voltage of a level corresponding to the information from the gate and drain of the fourth transistor, and the output voltage of the reference information sense circuit is level-shifted and stored in the memory cell array section. A reference voltage generator that outputs a reference voltage corresponding to an intermediate level of the value information level, and a comparison circuit that compares the reference voltage with the output voltage of the cell information sense circuit and outputs a signal of the comparison result. In the semiconductor memory integrated circuit, the active level is lowered when the power supply voltage drops below a preset level. A power supply voltage detection circuit for outputting a voltage detection signal and a fifth transistor for turning on / off the gate when receiving the voltage detection signal, and when the voltage detection signal is at an active level, the reference voltage is A semiconductor memory integrated circuit, wherein an output voltage of the cell information sense circuit is set to a level biased to an off cell information side.
【請求項2】 基準情報出力部を、2値情報のうちのオ
ンセル情報と対応する情報を出力する回路とし、基準電
圧発生回路内の基準情報センス回路の出力電圧をレベル
シフトして基準電圧を得る回路部分を、ゲートを第4の
トランジスタのゲート及びドレインと接続してこの第4
のトランジスタと共にカレントミラー回路を形成しこの
第4のトランジスタに流れる電流と対応する電流を伝達
する逆導電型の第6のトランジスタと、この第6のトラ
ンジスタにより伝達された電流と対応する電流を流す一
導電型の第7のトランジスタと、ソースに電源電圧を受
けゲート及びドレインを前記第7のトランジスタのドレ
インと接続する逆導電型の第8のトランジスタとを備
え、この第8のトランジスタのゲート及びドレインから
前記基準電圧を出力する回路とし、第5のトランジスタ
を、逆導電型としてそのソースに前記電源電圧を供給
し、電圧検出信号がアクティブレベルのとき前記電源電
圧の供給端と前記基準電圧の出力端との間のインピーダ
ンスを小さくするようにした請求項1記載の半導体メモ
リ集積回路。
2. The reference information output section is a circuit for outputting information corresponding to on-cell information in the binary information, and the output voltage of the reference information sense circuit in the reference voltage generating circuit is level-shifted to obtain the reference voltage. The circuit portion obtained is connected to the gate and the drain of the fourth transistor,
A sixth transistor of the opposite conductivity type that forms a current mirror circuit with the transistor of FIG. 6 and transmits a current corresponding to the current flowing in the fourth transistor, and a current corresponding to the current transmitted by the sixth transistor. A seventh transistor of one conductivity type; and an eighth transistor of the opposite conductivity type, the source of which receives a power supply voltage and the gate and drain of which are connected to the drain of the seventh transistor. A circuit for outputting the reference voltage from the drain, a fifth transistor of reverse conductivity type is supplied to the source of the power supply voltage, and when the voltage detection signal is at the active level, the supply end of the power supply voltage and the reference voltage 2. The semiconductor memory integrated circuit according to claim 1, wherein the impedance between the output terminal and the output terminal is reduced.
【請求項3】 ソースを第5のトランジスタのドレイン
と接続しゲート及びドレインを第8のトランジスタのゲ
ート及びドレイン(基準電圧の出力端)と接続する逆導
電型の第9のトランジスタを設けた請求項2記載の半導
体メモリ集積回路。
3. A ninth transistor of reverse conductivity type is provided, the source of which is connected to the drain of the fifth transistor and the gate and drain of which are connected to the gate and drain of the eighth transistor (the output terminal of the reference voltage). Item 2. A semiconductor memory integrated circuit according to item 2.
【請求項4】 電源電圧が予め設定され互いに異なる複
数のレベルそれぞれより低下するとアクティブレベルと
なる電圧検出信号をそれぞれ出力する複数の電源電圧検
出回路を設け、ゲートにこれら複数の電源電圧検出回路
からの電圧検出信号をそれぞれ対応して受ける複数の第
5のトランジスタを設けた請求項1記載の半導体メモリ
集積回路。
4. A plurality of power supply voltage detection circuits, each of which outputs a voltage detection signal that becomes an active level when the power supply voltage is preset and drops below a plurality of different levels, and a gate is provided with the plurality of power supply voltage detection circuits. 2. The semiconductor memory integrated circuit according to claim 1, further comprising a plurality of fifth transistors that respectively receive the voltage detection signals of 1.
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