JPH0950693A - 記憶装置及びそれを具備した半導体装置 - Google Patents

記憶装置及びそれを具備した半導体装置

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JPH0950693A
JPH0950693A JP7199424A JP19942495A JPH0950693A JP H0950693 A JPH0950693 A JP H0950693A JP 7199424 A JP7199424 A JP 7199424A JP 19942495 A JP19942495 A JP 19942495A JP H0950693 A JPH0950693 A JP H0950693A
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JP
Japan
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data bus
signal
sense amplifier
memory
data
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JP7199424A
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English (en)
Inventor
Naokatsu Moriyama
直克 守山
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Hitachi Ltd
Renesas Semiconductor Package and Test Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】一本のデータバスに複数のセンスアンプマルチ
プレクサが接続された構成を有する記憶装置において、
データバス駆動用回路の定数を大きくすることなくデー
タバスの出力を高速化する。 【解決手段】記憶装置1のデータの読み出しは、複数の
メモリマット2のそれぞれがセンスアンプ3、センスア
ンプマルチプレクサ4を介して、出力バッファに接続さ
れた1本のデータバス6にそれぞれ接続されている。セ
ンスアンプマルチプレクサ4においてデータバス6から
の信号をフィードバックするフィードバック回路5を設
けている。非選択のメモリマットのセンスアンプマルチ
プレクサが、データバス信号のフィードバックを利用し
てデータバス信号の立ち上がり及び立ち下がりを補助す
ることにより、データバス信号の立ち上がり及び立ち下
がりが高速化され、出力バッファへの伝達時間が短縮さ
れるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置製
造分野に関するものであり、特に一本のデータバスに複
数のセンスアンプ及びセンスアンプマルチプレクサが接
続された構成を有する半導体記憶装置や記憶装置を具備
した半導体装置に利用して有効なものである。
【0002】
【従来の技術】半導体記憶装置や記憶装置を具備した半
導体装置において、例えばSRAM(Static Random Ac
cess Memory)等の記憶装置では、複数のセンスアンプ
及びセンスアンプマルチプレクサが一本のデータバスに
接続されており、センスアンプマルチプレクサにより、
選択されたメモリマットのセンスアンプ出力信号のみを
データバスへ伝達している。図6(a)に従来のメモリ
回路の概略を示す。出力バッファ32に接続された1本
のデータバス31には、複数のメモリマット28が接続
されており、それぞれのメモリマット28とデータバス
31の間には、センスアンプ29及びセンスアンプマル
チプレクサ30が設けられている。
【0003】例えば、メモリマット28bが選択されセ
ンスアンプマルチプレクサ30bがデータバスへ出力し
ているときは、他の非選択のセンスアンプマルチプレク
サ30a、30c、30dは非活性状態にある。図6
(b)に従来のセンスアンプマルチプレクサの回路図を
示す。センスアンプ出力33は、メモリマット選択信号
35を入力とする一対のCMOSスイッチ36、37を
介して、出力側がデータバス31へ接続されたデータバ
ス駆動用回路34を構成するp型MOSFET34a及
びn型MOSFET34bのゲート電極に接続されてい
る。このメモリマットが選択されている場合は、メモリ
マット選択信号35が一対のCMOSスイッチ36、3
7をON状態とし、センスアンプ出力33はデータバス
駆動用回路34を駆動させ、データをデータバス31に
出力する。このメモリマットが非選択の場合は、一対の
CMOSスイッチ36、37はOFFであり、データが
出力されない。この場合データバス駆動用回路34のF
ETのゲート電極にはフローティング防止用p型MOS
FET38、フローティング防止用n型MOSFET3
9を接続することによりデータバス駆動用回路34のフ
ローティングを防止している。
【0004】非選択のセンスアンプマルチプレクサのデ
ータバス駆動用回路は、その拡散層容量がデータバスの
容量に加えられており、データバス駆動用回路の定数
(FETのチャンネル幅)がデータバス31の容量に大
きく影響を与えている。すなわち、非選択のメモリマッ
トのデータバス駆動用回路がOFFの場合、データバス
にはそのFETの拡散層容量が非選択メモリマット分見
えることになり、更にFETのチャンネル幅が大きくな
ると拡散層容量も増加するため、データバスの容量も大
きくなる。
【0005】尚、記憶装置の読み出し回路に関しては、
例えば特公平2−59559号公報等に記載されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】データの伝達速度の高
速化の手法として、従来からデータバス駆動用回路の定
数を大きくする手段が用いられていた。しかしながら、
上述したようにデータバス駆動用回路のFETのチャン
ネル幅が大きくなると拡散層容量も増加するため、デー
タバス駆動用回路の定数を大きくする手段のみでは、デ
ータバスの出力を高速化するのには限界がある。
【0007】本発明者は、SRAM等の記憶装置では、
一本のデータバスに複数のセンスアンプマルチプレクサ
が接続されており、常に選択メモリマットの信号がデー
タバスに流れていることに着目し鋭意検討した。
【0008】そこで本発明の目的は、一本のデータバス
に複数のセンスアンプマルチプレクサが接続された構成
を有する記憶装置において、データバス駆動用回路の定
数を大きくすることなくデータバスの出力を高速化する
ことにある。
【0009】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになる
であろう。
【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、次
のとおりである。すなわち、複数のメモリマットと、該
メモリマットからのデータを増幅して出力する複数のセ
ンスアンプと、前記センスアンプが複数接続された1本
のデータバスと、該データバスへ前記データを出力する
データバス駆動用回路を備えメモリマット選択信号によ
って前記データバスへのデータ出力を決定する複数のセ
ンスアンプマルチプレクサとを備えた記憶装置であっ
て、前記センスアンプマルチプレクサには、メモリマッ
ト選択信号が非選択の際に前記データバスの信号をフィ
ードバックすることにより、前記データバス駆動用回路
が前記データバスの信号の立ち上がり及び立ち下がりを
補助するように駆動することを特徴とするものである。
【0011】
【作用】上記手段によると、非選択のメモリマットのセ
ンスアンプマルチプレクサが、データバス信号のフィー
ドバックを利用してデータバス信号の立ち上がり及び立
ち下がりを補助することにより、データバス信号の立ち
上がり及び立ち下がりが高速化され、出力バッファへの
伝達時間が短縮される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。図1は本発明の一実施例である記憶装置の部分ブロ
ック図である。記憶装置1のデータの読み出しは、複数
のメモリマット2のそれぞれがセンスアンプ3、センス
アンプマルチプレクサ4を介して、出力バッファに接続
された1本のデータバス6にそれぞれ接続されている。
本発明では、センスアンプマルチプレクサ4においてデ
ータバス6からの信号をフィードバックするフィードバ
ック回路5を設けている。
【0013】図2に本発明のセンスアンプマルチプレク
サ4の回路図を示す。センスアンプマルチプレクサ4
は、メモリマット選択信号13を入力としセンスアンプ
3の出力信号を制御する一対の第1のCMOSスイッチ
14及び15と、センスアンプ3の出力信号を入力とし
てデータバス6へデータを出力するデータバス駆動用回
路11と、データバスの信号を入力とし出力が一対の第
2のCMOSスイッチ19及び20を介してセンスアン
プ出力信号に電気的に接続される一対のクロック発生回
路A17及びクロック発生回路B18から構成されてい
る。データバス駆動用回路11はp型MOSFET11
aとn型MOSFET11bとが直列に接続された構成
となっている。第2のCMOSスイッチ19及び20
は、メモリマット選択信号13が非選択の際にONとな
る。本発明のフィードバック回路は、このうち第2のC
MOSスイッチ19、20及びクロック発生回路17及
び18から構成される。図3(a)にクロック発生回路
A17の回路図、(b)にクロック発生回路B18の回
路図をそれぞれ示す。クロック発生回路A17は、一方
がデータバス6からの信号にインバータ21を介した信
号を、他方がインバータ21を介した信号に更にインバ
ータ22a、22b、22cを介した信号を入力とする
NOR回路23から、データバスの信号が立ち上がる際
に“Low”レベルのクロック信号が発生する。クロック
発生回路B18は、一方がデータバス6からの信号を、
他方がデータバス6からの信号にインバータ24a、2
4b、24cを介した信号を入力とする2入力NOR2
5からクロックを発生させ、インバータ26で反転させ
ており、データバスの信号が立ち下がる際に“High”レ
ベルのクロック信号が発生する。
【0014】次に本発明のセンスアンプマルチプレクサ
5の動作を図2を用いて説明する。まず、メモリマット
選択信号13が選択の場合は、CMOSスイッチ14及
び15がONとなり、センスアンプ出力8がデータバス
駆動用回路11を駆動させてデータバス6にデータが出
力される。この時CMOSスイッチ19及び20はメモ
リマット選択信号13によってOFFとなっている。メ
モリマット選択信号13が非選択の場合、CMOSスイ
ッチ14及び15がOFFとなり、センスアンプからの
データは出力されない。この時、データバス6には他の
選択されたメモリマットからデータが出力されており、
その信号がクロック発生回路A17及びクロック発生回
路B18に入力される。クロック発生回路A17及びク
ロック発生回路B18の動作を図4に示す。データバス
6の信号が“High”から“Low”に立ち下がる際には、
クロック発生回路A17の出力は“High”レベル固定で
あり、クロック発生回路B18は“High”レベルのクロ
ック信号を出力する。ここで、メモリマット選択信号1
3によってCMOSスイッチ19及び20はONしてい
るため、クロック発生回路A17の出力はデータバス駆
動用回路11のp型MOSFET11aの動作を止め、
クロック発生回路B18の出力はn型MOSFET11
bを“High”レベルのクロック信号で動作させる。これ
により、データバス6の信号の“High”から“Low”の
立ち下がりを補助し、データバス6の信号の立ち下がり
動作を高速化する。データバス6の信号が“Low”から
“High”に立ち上がる際には、クロック発生回路A17
は“Low”レベルのクロック信号を出力し、クロック発
生回路B18の出力は“Low”レベル固定である。ここ
で、メモリマット選択信号13によってCMOSスイッ
チ19及び20はONしているため、クロック発生回路
A17の出力はデータバス駆動用回路11のp型MOS
FET11aを“Low”レベルのクロック信号で動作さ
せ、クロック発生回路B18の出力はn型MOSFET
11bの動作を止める。これにより、データバス6の信
号の“Low”から“High”の立ち上がりを補助し、デー
タバス6の信号の立ち上がり動作を高速化する。
【0015】これらの動作は、データバス1本に対し
て、複数の非選択センスアンプマルチプレクサで同時に
行われるため、データバス信号の立ち上がり及び立ち下
がりを一層高速化させている。
【0016】このように、非選択のメモリマットのセン
スアンプマルチプレクサが、データバス信号のフィード
バックを利用してデータバス信号の立ち上がり及び立ち
下がりを補助することにより、データバス信号の立ち上
がり及び立ち下がりが高速化され、出力バッファへの伝
達時間が短縮される。
【0017】図5(a)は本発明のセンスアンプマルチ
プレクサの回路シミュレーション結果、(b)は従来の
センスアンプマルチプレクサの回路シミュレーション結
果である。従来のデータバス信号の立ち上がり及び立ち
下がりは、ある程度の出力レベルに達するまでかなり時
間を要しているが、本発明のセンスアンプマルチプレク
サによれば、短時間である程度の出力レベルまで達して
いる。
【0018】以下、本発明の作用効果について説明す
る。
【0019】(1)非選択のメモリマットのセンスアン
プマルチプレクサが、データバス信号のフィードバック
を利用してデータバス信号の立ち上がり及び立ち下がり
を補助することにより、データバス信号の立ち上がり及
び立ち下がりが高速化され、出力バッファへの伝達時間
が短縮される。
【0020】(2)センスアンプマルチプレクサに、デ
ータバスの信号を入力としデータバスの信号の立ち上が
り及び立ち下がりを補助するクロック信号を出力する一
対のクロック発生回路と、メモリマット選択信号を入力
とし前記クロック発生回路の出力をデータバス駆動用回
路を構成するFETのゲート電極に入力する一対のCM
OSスイッチを設けたことにより、データバス信号のフ
ィードバックを利用してデータバス信号の立ち上がり及
び立ち下がりを補助するとともに、メモリマットが選
択、非選択にかかわらず、データバス駆動用回路を構成
するFETのゲート電極に信号が入力されている状態に
あるので、フローティングを防止する回路を新たに設け
る必要がない。
【0021】(3)非選択のセンスアンプマルチプレク
サが、データバス1本に対して複数同時に駆動するの
で、データバス信号の立ち上がり及び立ち下がりを一層
高速化させることができる。
【0022】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、本発明は上記実施
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、上記実施例では、本発明を記憶装置に用いた例につ
いて説明したが、具体的には、SRAM、DRAM、等
の揮発性メモリや、マスクROM、PROM、EPRO
M、EEPROM、フラッシュメモリ等の不揮発性メモ
リ、また、FRAM(不揮発性RAM)等、一本のデー
タバスに複数のメモリマットが接続された構成を有する
記憶装置に本発明を用いて有効である。
【0023】また、記憶装置を具備した半導体装置、例
えばマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、スタ
ンダードセル、特定用途の信号処理プロセッサ等のよう
に、記憶装置と、その記憶装置に格納されたデータを用
いて処理するCPU等のデータ処理手段とを備えた半導
体装置に本発明を用いることにより、データ出力が高速
化されるので、データ処理も速く行うことができる。従
って、半導体装置としてのデータ処理速度を向上させる
ことができる。
【0024】
【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
記のとおりである。
【0025】すなわち、一本のデータバスに複数の複数
のセンスアンプマルチプレクサが接続されている記憶装
置において、非選択のメモリマットのセンスアンプマル
チプレクサが、データバス信号のフィードバックを利用
してデータバス信号の立ち上がり及び立ち下がりを補助
することにより、データバス信号の立ち上がり及び立ち
下がりが高速化され、出力バッファへの伝達時間が短縮
されるものである。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である記憶装置の部分ブロッ
ク図である。
【図2】本発明の一実施例である記憶装置に設けられて
いるセンスアンプマルチプレクサの回路図である。
【図3】(a)は本発明のセンスアンプマルチプレクサ
に設けられたフィードバック回路に用いられているクロ
ック発生回路Aの回路図、(b)はクロック発生回路B
の回路図である。
【図4】本発明の一実施例である記憶装置のデータバス
とクロック発生回路A及びクロック発生回路Bとの動作
の関係を示す図である。
【図5】(a)は本発明のセンスアンプマルチプレクサ
の回路シミュレーション結果、(b)は従来のセンスア
ンプマルチプレクサの回路シミュレーション結果を示す
グラフである。
【図6】(a)は従来の記憶装置の部分ブロック図、
(b)は従来の記憶装置に設けられているセンスアンプ
マルチプレクサの回路図である。
【符号の説明】
1……記憶装置,2、2a〜2d……メモリマット,
3、3a〜3d……センスアンプ,4、4a〜4d……
センスアンプマルチプレクサ,5、5a〜5d……フィ
ードバック回路,6、6a〜6e……データバス,7…
…出力バッファ,8……センスアンプ出力,9……p型
MOSFETゲート入力,10……n型MOSFETゲ
ート入力,11……データバス駆動用回路,11a……
p型MOSFET,11b……n型MOSFET,12
……GND,13……メモリマット選択信号,14、1
5……CMOSスイッチ,16……インバータ,17…
…クロック発生回路A,18……クロック発生回路B,
19、20……CMOSスイッチ,21、22a〜22
c……インバータ,23……NOR回路,24a〜24
c……インバータ,25……NOR回路,26……イン
バータ,27……記憶装置,28、28a〜28d……
メモリマット,29、29a〜29d……センスアン
プ,30、30a〜30d……センスアンプマルチプレ
クサ,31、31a〜31e……データバス,32……
出力バッファ,33……センスアンプ出力,34……デ
ータバス駆動用回路,34a……p型MOSFET,3
4b……n型MOSFET,35……メモリマット選択
信号,36、37……CMOSスイッチ,38……フロ
ーティング防止用p型MOSFET,39……フローテ
ィング防止用n型MOSFET

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のメモリマットと、該メモリマットか
    らのデータを増幅して出力する複数のセンスアンプと、
    前記センスアンプが複数接続された1本のデータバス
    と、該データバスへデータを出力するデータバス駆動用
    回路を備えメモリマット選択信号によって前記データバ
    スへのデータ出力を決定する複数のセンスアンプマルチ
    プレクサとを備えた記憶装置であって、前記センスアン
    プマルチプレクサには、メモリマット選択信号が非選択
    の際に前記データバスの信号をフィードバックすること
    により、前記データバス駆動用回路が前記データバスの
    信号の立ち上がり及び立ち下がりを補助するように駆動
    することを特徴とする記憶装置。
  2. 【請求項2】前記センスアンプマルチプレクサには、前
    記データバスの信号を入力とし前記データバスの信号の
    立ち上がり及び立ち下がりの補助に寄与するクロック信
    号を出力する一対のクロック発生回路と、前記メモリマ
    ット選択信号を入力とし前記クロック発生回路の出力を
    前記データバス駆動用回路を構成するFETのゲート電
    極に入力する一対のCMOSスイッチを設けたことを特
    徴とする請求項1記載の記憶装置。
  3. 【請求項3】非選択の前記センスアンプマルチプレクサ
    は、前記データバス1本に対して複数同時に駆動するこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の記憶装置。
  4. 【請求項4】記憶装置と、該記憶装置に記憶されたデー
    タを用いて処理を行うデータ処理手段とを備えた半導体
    装置であって、前記記憶装置は、複数のメモリマット
    と、該メモリマットからのデータを増幅して出力する複
    数のセンスアンプと、前記センスアンプが複数接続され
    た1本のデータバスと、該データバスへデータを出力す
    るデータバス駆動用回路を備えメモリマット選択信号に
    よって前記データバスへのデータ出力を決定する複数の
    センスアンプマルチプレクサとを備えており、前記セン
    スアンプマルチプレクサには、メモリマット選択信号が
    非選択の際に前記データバスの信号をフィードバックす
    ることにより、前記データバス駆動用回路が前記データ
    バスの信号の立ち上がり及び立ち下がりを補助するよう
    に駆動することを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】前記センスアンプマルチプレクサには、前
    記データバスの信号を入力とし前記データバスの信号の
    立ち上がり及び立ち下がりの補助に寄与するクロック信
    号を出力する一対のクロック発生回路と、前記メモリマ
    ット選択信号を入力とし前記クロック発生回路の出力を
    前記データバス駆動用回路を構成するFETのゲート電
    極に入力する一対のCMOSスイッチを設けたことを特
    徴とする請求項4記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】非選択の前記センスアンプマルチプレクサ
    は、前記データバス1本に対して複数同時に駆動するこ
    とを特徴とする請求項4又は5記載の半導体装置。
JP7199424A 1995-08-04 1995-08-04 記憶装置及びそれを具備した半導体装置 Pending JPH0950693A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215340B1 (en) 1998-02-18 2001-04-10 Nec Corporation Signal transition accelerating driver with simple circuit configuration and driver system using the same
US6310496B1 (en) 1998-02-06 2001-10-30 Nec Corporation Signal transition accelerating driver circuit for promptly driving bus line and bus driving system using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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