JPH09147562A - Semiconductor storage device - Google Patents
Semiconductor storage deviceInfo
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- JPH09147562A JPH09147562A JP7299802A JP29980295A JPH09147562A JP H09147562 A JPH09147562 A JP H09147562A JP 7299802 A JP7299802 A JP 7299802A JP 29980295 A JP29980295 A JP 29980295A JP H09147562 A JPH09147562 A JP H09147562A
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- line pair
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電流検出型センス
増幅器を用いる半導体記憶装置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 memory device using a current detection type sense amplifier.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2に従来の構成を示す。図に於いて、
BL0,BL1,…,BLn は、それぞれ、複数のメモリ
セル(MC00,MC01,…,MC0m)、(MC10,MC
11,…,MC1m)、…、(MCn0,MCn1,…,M
Cnm)が接続されたビット線対である。各ビット線対の
対応するメモリセルは、それぞれ同一のワード線W
L0,WL1,…,又はWLm に接続されている。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional configuration. In the figure,
BL 0 , BL 1 , ..., BL n are each a plurality of memory cells (MC 00 , MC 01 , ..., MC 0m ), (MC 10 , MC
, 11 , MC 1m ), ..., (MC n0 , MC n1 , ..., M
C nm ) is the connected bit line pair. Corresponding memory cells of each bit line pair have the same word line W.
It is connected to L 0 , WL 1 , ..., Or WL m .
【0003】メモリセルの構成を図3に示す。6個のn
MOSトランジスタT11〜T16を用いて構成されるSR
AMセルである。The structure of the memory cell is shown in FIG. 6 n
SR composed of MOS transistors T 11 to T 16
It is an AM cell.
【0004】図2に戻り、CDAは、上記複数のビット
線対に対して共通に設けられる電流検出型センス増幅
器、PT01,PT02,PT11,PT12,…,PTn1,P
Tn2はプリチャージ用nMOSトランジスタである。更
に、ST01,ST02,ST11,ST12,…,STn1,S
Tn2 はビット線対選択用nMOSトランジスタであ
る。Returning to FIG. 2, the CDA is a current detection type sense amplifier, PT 01 , PT 02 , PT 11 , PT 12 , ..., PT n1 , P provided commonly for the plurality of bit line pairs.
T n2 is an nMOS transistor for precharging. Further, ST 01 , ST 02 , ST 11 , ST 12 , ..., ST n1 , S
T n2 is an nMOS transistor for selecting a bit line pair.
【0005】アドレスデコーダの出力に基づいて、ワー
ド線選択、及びビット線対選択が行われ、特定のメモリ
セルの記憶情報が電流検出型センス増幅器CDAにて検
出され出力される。Word line selection and bit line pair selection are performed based on the output of the address decoder, and the stored information of a specific memory cell is detected by the current detection type sense amplifier CDA and output.
【0006】電流検出型センス増幅器CDAの構成を図
4に示す。センス増幅器は、4個のpMOSトランジス
タT1,T2,T3 及びT4 と、2個のnMOSトランジ
スタT5 及びT6 から成る。The structure of the current detection type sense amplifier CDA is shown in FIG. The sense amplifier consists of four pMOS transistors T 1 , T 2 , T 3 and T 4 and two nMOS transistors T 5 and T 6 .
【0007】メモリセルMCが選択されていないとき
は、ビット線BL及びBLバーは全く同等であるので、
それぞれ同一の電流が流れる。今、この値をI+iと
し、メモリセルが選択されたときのメモリセルがビット
線から引き込む電流値をIとすると、メモリセルが選択
された場合、0を記憶している側のビット線BLの電流
値は、メモリセルの引き込みによってIだけ減少するの
で、iとなり、一方、1を記憶している側のビット線B
Lバーの電流値は、メモリセルの引き込みが無いので、
I+iのままとなる。この両電流が電流検出型センス増
幅器CDAに入力され、トランジスタT1 及びT2 によ
る正帰還動作により増幅され、負荷MOSトランジスタ
T5 及びT6 により電圧変換されて出力される。When the memory cell MC is not selected, the bit lines BL and BL bar are exactly the same,
The same current flows respectively. Now, let this value be I + i, and let I be the current value that the memory cell draws from the bit line when the memory cell is selected. If the memory cell is selected, the bit line BL on the side storing 0 The current value decreases by I due to the drawing of the memory cell, so that it becomes i, while the bit line B on the side storing 1 is B.
Since the current value of L bar is not pulled in by the memory cell,
It remains at I + i. Both of these currents are input to the current detection type sense amplifier CDA, amplified by the positive feedback operation of the transistors T 1 and T 2, converted into voltage by the load MOS transistors T 5 and T 6, and output.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図2に於いて、例え
ば、メモリセルMC00を選択する場合は、ワード線WL
0がHレベル(他のワード線はLレベル)、ビット線対
選択信号S0 がHレベル(他のビット線対選択信号はL
レベル)となり、メモリセルMC00の記憶情報が出力さ
れるが、このとき、選択ワード線WL0 に接続されてい
る非選択メモリセルMC10,…,MCn0もビット線対と
接続されてしまうため、0を記憶している側のビット線
で、メモリセルへの電流引き込みが生じ、無駄な電力消
費がなされてしまう。同一ワード線に接続されるメモリ
セルの個数が多くなればなる程、この無駄な電力消費も
多くなる。In FIG THE INVENTION An object you try solving], for example, to select the memory cell MC 00 is the word line WL
0 is at H level (other word lines are at L level), bit line pair selection signal S 0 is at H level (other bit line pair selection signals are at L level)
, And the memory information of the memory cell MC 00 is output, but at this time, the non-selected memory cells MC 10 , ..., MC n0 connected to the selected word line WL 0 are also connected to the bit line pair. Therefore, a current is drawn into the memory cell by the bit line on the side storing 0, resulting in unnecessary power consumption. As the number of memory cells connected to the same word line increases, this wasteful power consumption also increases.
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
である。The present invention solves the above-mentioned conventional problems.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の問題点は、ビット
線プリチャージ用トランジスタ(定電流源)が各ビット
線に直結されていることから生じている。換言すれば、
選択ビット線対のみが、電流供給源に接続され、他の非
選択ビット線対は、電流供給源に接続されない構成とす
ることにより、非選択ビット線対に於ける無駄な電力消
費が防止される。The above problems are caused by the fact that the bit line precharge transistor (constant current source) is directly connected to each bit line. In other words,
Only the selected bit line pair is connected to the current supply source, and the other unselected bit line pairs are not connected to the current supply source, so that unnecessary power consumption in the unselected bit line pair is prevented. It
【0011】本発明は、上記を実現するものである。The present invention realizes the above.
【0012】すなわち、本発明の半導体記憶装置は、そ
れぞれ複数のメモリセルが接続された、複数のビット線
対と、単一の電流検出型センス増幅器と、上記複数のビ
ット線対と上記単一の電流検出型センス増幅器との間に
設けられ、上記複数のビット線対の内の選択ビット線対
のみを上記単一の電流検出型センス増幅器に接続するビ
ット線対選択回路と、上記ビット線対に所定の電流を供
給する電流供給源とを設けてなる半導体記憶装置に於い
て、上記電流供給源を、上記ビット線対選択回路と上記
電流検出型センス増幅器との間に設けてなることを特徴
とするものである。That is, the semiconductor memory device of the present invention includes a plurality of bit line pairs each having a plurality of memory cells connected thereto, a single current detection type sense amplifier, the plurality of bit line pairs and the single bit line pair. And a bit line pair selection circuit for connecting only a selected bit line pair of the plurality of bit line pairs to the single current detection type sense amplifier, and the bit line. In a semiconductor memory device comprising a current supply source for supplying a predetermined current to a pair, the current supply source is provided between the bit line pair selection circuit and the current detection type sense amplifier. It is characterized by.
【0013】また、上記半導体記憶装置に於いて、上記
メモリセルがSRAMセルであり、各ビット線対の対応
するメモリセルは、それぞれ同一のワード線に接続され
てなることを特徴とするものである。In the semiconductor memory device, the memory cells are SRAM cells, and the memory cells corresponding to each bit line pair are connected to the same word line. is there.
【0014】かかる本発明によれば、選択ビット線対の
みが電流供給源に接続される。したがって、非選択ビッ
ト線対に於ける無駄な電力消費が全く生じないものであ
る。According to the present invention, only the selected bit line pair is connected to the current supply source. Therefore, no useless power consumption occurs in the unselected bit line pair.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1は本発明の一実施形態の構成図であ
る。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【0017】従来と相違する点は、ビット線プリチャー
ジ用nMOSトランジスタPT1 及びPT2(定電流供
給源)の位置にある。すなわち、ビット線プリチャージ
用トランジスタPT1及びPT2 は、ビット線対選択用
トランジスタST01,ST02,…,STn1,STn2 と
電流検出型センス増幅器CDAとの間に設けられてい
る。The difference from the prior art lies in the positions of the bit line precharge nMOS transistors PT 1 and PT 2 (constant current supply sources). That is, the bit line precharge transistors PT 1 and PT 2 are provided between the bit line pair selection transistors ST 01 , ST 02 , ..., ST n1 , ST n2 and the current detection type sense amplifier CDA.
【0018】図に於いて、BL0,BL1,…,BL
nは、それぞれ複数のメモリセル(MC00,MC01,
…,MC0m)、(MC10,MC11,…,MC1m)、…、
(MCn0,MCn1,…,MCnm)が接続されたビット線
対である。各ビット線対の対応するメモリセル(M
C00,MC10,…,MCn0)、(MC01,MC11,…,
MCn1)、…、(MC0m,MC1m,…,MCnm)は、そ
れぞれ、同一のワード線WL0,WL1,…,WLm に接
続されている。メモリセルMCの構成は、従来と同じく
6個のnMOSトランジスタからなるSRAMセルであ
る。なお、負荷トランジスタT13及びT14の代わりに、
ポリSi高抵抗負荷を設ける構成でもよいし、或は、p
MOSトランジスタを設けるCMOS構成でもよいこと
は言うまでもない。In the figure, BL 0 , BL 1 , ..., BL
n is a plurality of memory cells (MC 00 , MC 01 ,
..., MC 0m ), (MC 10 , MC 11 , ..., MC 1m ), ...,
(MC n0 , MC n1 , ..., MC nm ) are connected bit line pairs. The corresponding memory cell (M
C 00, MC 10, ..., MC n0), (MC 01, MC 11, ...,
MC n1 ), ..., (MC 0m , MC 1m , ..., MC nm ) are connected to the same word lines WL 0 , WL 1 , ..., WL m , respectively. The memory cell MC is an SRAM cell composed of six nMOS transistors as in the conventional case. Incidentally, instead of the load transistors T 13 and T 14 ,
The structure may be such that a poly-Si high resistance load is provided, or p
It goes without saying that a CMOS configuration in which a MOS transistor is provided may be used.
【0019】CDAは、上記複数のビット線対に対して
共通に設けられる電流検出型センス増幅器、PT1,P
T2 は、上記複数のビット線対に対して共通に設けられ
るビット線プリチャージ用nMOSトランジスタ(定電
流供給源)、ST01,ST02,ST11,ST12,…,S
Tn1,STn2は、ビット線対選択信号S0,S1,…,S
nによりオン,オフ制御されるビット線対選択用nMO
Sトランジスタである。なお、ビット線プリチャージ用
トランジスタとして、そのゲートが接地されたpMOS
トランジスタを設ける構成としてもよい。The CDA is a current detection type sense amplifier, PT 1 and P, which is commonly provided for the plurality of bit line pairs.
T 2 is a bit line precharge nMOS transistor (constant current supply source) provided in common for the plurality of bit line pairs, ST 01 , ST 02 , ST 11 , ST 12 , ..., S
T n1 and ST n2 are bit line pair selection signals S 0 , S 1 , ..., S
nMO for bit line pair selection controlled on / off by n
It is an S transistor. A pMOS whose gate is grounded is used as a bit line precharge transistor.
A transistor may be provided.
【0020】アドレスデコーダの出力に基づいて、ワー
ド線選択、及びビット線対選択が行われ、特定のメモリ
セルの記憶情報が電流検出型センス増幅器CDAにて検
出され、出力される。Word line selection and bit line pair selection are performed based on the output of the address decoder, and the stored information in a specific memory cell is detected by the current detection type sense amplifier CDA and output.
【0021】電流検出型センス増幅器CDAの構成は従
来と同一である。すなわち、図4に示される通り、4個
のpMOSトランジスタT1,T2,T3及びT4と2個の
nMOSトランジスタT5及びT6からなる。The configuration of the current detection type sense amplifier CDA is the same as the conventional one. That is, as shown in FIG. 4, it comprises four pMOS transistors T 1 , T 2 , T 3 and T 4 and two nMOS transistors T 5 and T 6 .
【0022】なお、高速化を図るため、図5に示すよう
に、読み出し動作の直前にオンとなり、読み出し動作に
入った直後にオフとなるアナログスイッチ(pMOSト
ランジスタとnMOSトランジスタの対)AS1 を設け
る構成としてもよい。アナログスイッチAS1 がオンす
ると、出力端子D,Dバーの電位が同電位となり、クロ
スカップル接続されたpMOSトランジスタT1,T2の
正帰還動作が弱まる。その後、所定のワード線WL及び
ビット線対選択信号SがHレベルとなり、選択メモリセ
ルMCが電流を引き始め、ビット線BL,BLバーを流
れる電流が変化を始める信号遷移期間中にアナログスイ
ッチAS1 をオフとし、 センス増幅器CDAを動作させ
る。アナログスイッチAS1により、 センス増幅器の正帰
還動作が弱められるため、高速読み出しが可能となるも
のである。更に、図6に示すように、上記アナログスイ
ッチAS1 に加えて、同様に動作するアナログスイッチ
AS2 を設ける構成としてもよい。該第2のアナログス
イッチAS2 のオンにより、センス増幅器への入力電流
は等しくなり、トランジスタT1 及びT2 の正帰還動作
が弱められる。これにより、更なる高速読み出しが可能
となるものである。In order to increase the speed, as shown in FIG. 5, an analog switch (a pair of pMOS transistor and nMOS transistor) AS 1 which is turned on immediately before the read operation and turned off immediately after the read operation is set. It may be provided. When the analog switch AS 1 is turned on, the potentials of the output terminals D and D become the same potential, and the positive feedback operation of the cross-coupled pMOS transistors T 1 and T 2 weakens. After that, the predetermined word line WL and the bit line pair selection signal S become H level, the selected memory cell MC starts to draw a current, and the analog switch AS during the signal transition period during which the current flowing through the bit lines BL and BL bar starts to change. Turn off 1 and operate the sense amplifier CDA. The analog switch AS 1 weakens the positive feedback operation of the sense amplifier, which enables high-speed reading. Further, as shown in FIG. 6, in addition to the analog switch AS 1 , an analog switch AS 2 that operates in the same manner may be provided. When the second analog switch AS 2 is turned on, the input currents to the sense amplifiers become equal and the positive feedback operation of the transistors T 1 and T 2 is weakened. As a result, it is possible to read data at a higher speed.
【0023】本実施形態の構成によれば、プリチャージ
用nMOSトランジスタPT1 及びPT2 は選択ビット
線対のみに接続される。したがって、アドレス入力に応
じて所定のワード線WLが選択され(Hレベルとな
り)、該選択ワード線に接続される非選択メモリセルの
読み出し(書き込み)トランジスタ(図3のT15及びT
16)がオンとなっても、非選択ビット線対とプリチャー
ジ用nMOSトランジスタPT1 及びPT2 間のビット
線対選択用nMOSトランジスタはすべてオフとなって
おり、非選択ビット線対とプリチャージ用nMOSトラ
ンジスタ間は完全に分離されているので、非選択ビット
線対に於ける無駄な電力消費が生じることは全く無いも
のである。According to the structure of this embodiment, the precharge nMOS transistors PT 1 and PT 2 are connected only to the selected bit line pair. Therefore, a predetermined word line WL is selected (becomes H level) according to the address input, and the read (write) transistors (T 15 and T in FIG. 3) of the non-selected memory cells connected to the selected word line are selected.
Even when 16 ) is turned on, all the nMOS transistors for selecting the bit line pair between the unselected bit line pair and the precharge nMOS transistors PT 1 and PT 2 are turned off, and the unselected bit line pair and the precharge Since the nMOS transistors for use are completely separated from each other, there is no waste of power consumption in the unselected bit line pair.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電流検出型センス増幅器を用いる構成の半導体記
憶装置に於いて、消費電力の著しい低減を図ることがで
きるものである。更に、電流供給源の個数の著しい低減
も達成できるため、LSIチップ面積の著しい低減を図
ることができるものである。As described in detail above, according to the present invention, it is possible to significantly reduce power consumption in a semiconductor memory device having a structure using a current detection type sense amplifier. Further, since the number of current supply sources can be remarkably reduced, the LSI chip area can be remarkably reduced.
【図1】本発明の一実施形態の回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】従来の半導体記憶装置の回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a conventional semiconductor memory device.
【図3】SRAMセルの回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an SRAM cell.
【図4】電流検出型センス増幅器の回路構成図である。FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a current detection type sense amplifier.
【図5】電流検出型センス増幅器の他の構成例の回路構
成図である。FIG. 5 is a circuit configuration diagram of another configuration example of the current detection type sense amplifier.
【図6】電流検出型センス増幅器の更に他の構成例の回
路構成図である。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of still another configuration example of the current detection type sense amplifier.
BL0,…,BLn ビット線対 WL0,…,WLm ワード線 MC00,…,MCnm メモリセル PT1,PT2 プリチャージ用nMOSトランジスタ CDA 電流検出型センス増幅器 ST01,ST02,…,STn1,STn2 ビット線対選択
用nMOSトランジスタ S0,…,Sn ビット線対選択信号BL 0 , ..., BL n Bit line pair WL 0 , ..., WL m Word line MC 00 , ..., MC nm Memory cell PT 1 , PT 2 Precharge nMOS transistor CDA Current detection type sense amplifier ST 01 , ST 02 , , ST n1 , ST n2 bit line pair selection nMOS transistor S 0 , ..., S n bit line pair selection signal
Claims (2)
た、複数のビット線対と、単一の電流検出型センス増幅
器と、上記複数のビット線対と上記単一の電流検出型セ
ンス増幅器との間に設けられ、上記複数のビット線対の
内の選択ビット線対のみを上記単一の電流検出型センス
増幅器に接続するビット線対選択回路と、上記ビット線
対に所定の電流を供給する電流供給源とを設けてなる半
導体記憶装置に於いて、 上記電流供給源を、上記ビット線対選択回路と上記電流
検出型センス増幅器との間に設けてなることを特徴とす
る半導体記憶装置。1. A plurality of bit line pairs each having a plurality of memory cells connected thereto, a single current detection type sense amplifier, a plurality of bit line pairs and the single current detection type sense amplifier. A bit line pair selection circuit that is provided between the bit line pair selection circuit and connects only the selected bit line pair of the plurality of bit line pairs to the single current detection type sense amplifier, and supplies a predetermined current to the bit line pair. A semiconductor memory device provided with a current supply source, wherein the current supply source is provided between the bit line pair selection circuit and the current detection type sense amplifier.
各ビット線対の対応するメモリセルは、それぞれ同一の
ワード線に接続されて成ることを特徴とする請求項1に
記載の半導体記憶装置。2. The memory cell is an SRAM cell,
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the memory cells corresponding to each bit line pair are connected to the same word line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7299802A JPH09147562A (en) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | Semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7299802A JPH09147562A (en) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | Semiconductor storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09147562A true JPH09147562A (en) | 1997-06-06 |
Family
ID=17877115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7299802A Pending JPH09147562A (en) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | Semiconductor storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09147562A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100337760B1 (en) * | 1998-10-29 | 2002-05-24 | 포만 제프리 엘 | Sense-amplifying circuit |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP7299802A patent/JPH09147562A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100337760B1 (en) * | 1998-10-29 | 2002-05-24 | 포만 제프리 엘 | Sense-amplifying circuit |
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