JPH0969771A - データ転送装置 - Google Patents
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- JPH0969771A JPH0969771A JP7248674A JP24867495A JPH0969771A JP H0969771 A JPH0969771 A JP H0969771A JP 7248674 A JP7248674 A JP 7248674A JP 24867495 A JP24867495 A JP 24867495A JP H0969771 A JPH0969771 A JP H0969771A
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Abstract
する。 【解決手段】相補信号を用いてデータの出力を行うデー
タ出力回路と、前記データ出力回路の相補信号のデータ
を転送するデータ転送部と、前記データ転送部の相補信
号のデータを増幅する増幅回路と、前記データ出力回路
と前記データ転送部との間の接続を制御する第1のトラ
ンスファゲートと、前記増幅回路と前記データ転送部と
の間の接続を制御する第2のトランスファゲートと、上
記各回路を中間電位レベルにプリチャージ・イコライズ
するプリチャージ・イコライズ回路と、から構成され
る。
Description
し、特に半導体装置においてデータ転送を行うためのデ
ータ転送装置に関する。
てデータ転送を行う場合、データ線対を共に電源レベル
もしくは接地レベルにプリチャージし、一方のデータ線
のみをスイングさせてデータ転送を行う技術が一般的に
用いられている。
一例を示す。
は、データを出力するデータ出力回路37と、出力デー
タを転送するデータ転送部38と、データ転送部38か
ら送られてくる小振幅のデータを増幅する増幅回路39
と、データ出力回路37とデータ転送部38との間の接
続を制御する第1のトランスファゲート40と、データ
転送部38と増幅回路39との間の接続を制御する第2
のトランスファゲート41と、データ転送部38を電源
レベルまたは接地レベルにプリチャージするプリチャー
ジ回路42と、から構成されている。
16に示した従来回路の動作を説明する。
部38をそれぞれ電源レベルにプリチャージされた後の
データ出力回路37、データ転送部38、及び増幅回路
39の出力波形を図中左、真中、右欄に示している。
転送部38を電源レベルにプリチャージする。
データを出力し、この出力データがフルスイングしてか
ら第1のトランスファゲート40を導通させ、データを
データ転送部38に伝達する。
出力負荷容量)をC1、データ転送部38の容量(即ち
入力容量)をC2、データ出力回路37におけるデータ
の電位をV、データ転送部38のデータの電位をV2と
すると、データ転送部38のデータの電位V2は次式
(1)で与えられる。
2の方が大きいため、データ転送部38の電位V2は、
図17に模式的に示すように小振幅のデータとなる(デ
ータ転送部38が電源電位又は接地電位にプリチャージ
されている場合とも小振幅データとなる)。
て、この小振幅のデータを増幅回路39に入力し、増幅
回路39では小振幅のデータを電源レベルまで増幅して
出力している。
いるデータ転送回路の一例をブロック図にて示す。
3、これらワード線43と絶縁されて交差する複数本の
ビット線対44、並びにこれらビット線対44及びワー
ド線43の交差部にそれぞれ対応して設けられ、対応す
るワード線43が選択レベルのときに対応するビット線
対44への記憶データの読み出し及び対応するビット線
からのデータの記憶を行うメモリセル45を複数有する
半導体メモリにおいて、ビット線対44のデータを増幅
するセンスアンプ46と、センスアンプ46で増幅した
相補信号のデータを転送するデータ線対47と、データ
線対47の出力データを増幅するデータアンプ48と、
センスアンプ46とデータ線対47との接続を制御する
第1のトランスファゲート49と、データ線対47とデ
ータアンプ48との接続を制御する第2のトランスファ
ゲート50と、データ線対47を電源レベルにプリチャ
ージするプリチャージ回路51と、メモリセル45へデ
ータを書き込むための書き込み回路52と、から構成さ
れている。
図18に示した従来回路の動作を説明する。図19
(A)、図19(B)は読み出し動作と書き込み動作を
それぞれ示している。
路51によりデータ線対47を電源電圧レベルにプリチ
ャージし、ワード線43を選択して、メモリセル45か
らデータをビット線対44に読み出し、センスアンプ4
6はビット線対44のデータを入力しこれを所定レベル
に増幅し、第1のトランスファゲート49を導通状態と
して相補信号のデータをデータ線対47に伝達する。
電圧から所定レベルに引き落とされる。
ベルに達した時点で第2のトランスファゲート50を導
通状態とし、データアンプ48へデータを伝達し、第2
のトランスファゲート50を非導通状態にした後にデー
タアンプ48にてデータを所定レベルに増幅して出力す
る。
して、メモリセル45からデータをビット線対44に読
み出し、第1のトランスファゲート49を導通状態にし
て、書き込み回路52からデータ線対47を通してセン
スアンプ46を強制的に反転させ、ビット線対44から
メモリセル45へのデータの書き込みを行う。
転送回路においては、プリチャージされた電源レベルま
たは接地レベルからデータ信号をスイングさせる構成と
され、電源電位変動または接地電位変動等の影響を受け
易く、このためノイズマージン(雑音余裕度)が狭くな
るという問題を有している。
ャージ時及びデータ伝送時の充放電による消費電力が大
きくなるという問題がある。
術の問題点を解決し、プリチャージ時及びデータ転送時
の充放電による消費電力を小さくするデータ転送装置を
提供することにある。
め、本発明は、相補信号を用いてデータの出力を行う出
力回路と、前記データ出力回路の相補信号のデータを転
送するデータ転送部と、前記データ転送部の相補信号の
データを増幅する増幅回路と、前記データ出力回路と前
記データ転送部との間の接続を制御する第1のトランス
ファゲートと、前記増幅回路と前記データ転送部との間
の接続を制御する第2のトランスファゲートと、上記各
回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズす
るプリチャージ・イコライズ回路と、を備えることを特
徴とするデータ転送装置を提供する。
タを転送する際に、前記プリチャージ・イコライズ回路
により少なくとも前記データ出力回路、前記データ転送
部、及び前記増幅回路のデータ線対を中間電位レベルに
プリチャージ及びイコライズした後、前記データ出力回
路がデータを出力し、前記第1のトランスファゲートを
導通状態として前記データ出力回路の出力データを前記
データ転送部に伝達し、前記データ転送部にデータを出
力した時点で前記第2のトランスファゲートを導通状態
とし、前記増幅回路で所定レベルに増幅して出力する構
成としてもよい。
を用いてデータの出力を行うデータ出力回路の後段に、
第1のトランスファゲートと、相補信号のデータを転送
するデータ転送部と、からなる回路を複数縦続形態に接
続したデータ転送回路を備え、前記データ転送回路と前
記増幅回路との間の接続を制御する第2のトランスファ
ゲートと、上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ
及びイコライズするプリチャージ・イコライズ回路と、
を備える構成としてもよい。
補信号を用いてデータの出力を行う前記データ出力回路
の後段に、第1のトランスファゲートと、相補信号のデ
ータを転送するデータ転送部と、第2のトランスファゲ
ートと、前記データ転送部の出力データを増幅する増幅
回路と、からなる回路を複数縦続形態に接続し、上記各
回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズす
るプリチャージ・イコライズ回路と、を備える構成とし
てもよい。
を行いデータの入出力を行う第1のデータ入出力回路
と、前記データ入出力回路の相補信号の入出力データを
転送するデータ転送部と、前記データ転送部と相補信号
を用いてデータの増幅を行いデータの入出力を行う第2
のデータ入出力回路と、前記第1のデータ入出力回路と
前記データ転送部との間の接続を制御する第1のトラン
スファゲートと、前記第2のデータ入出力回路と前記デ
ータ転送部との間の接続を制御する第2のトランスファ
ゲートと、上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ
及びイコライズするプリチャージ・イコライズ回路と、
を備えることを特徴とするデータ転送装置を提供する。
タを転送する際に、前記プリチャージ・イコライズ回路
により少なくとも前記第1のデータ入出力回路、前記デ
ータ転送部、及び前記第2のデータ入出力回路のデータ
線対を中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズし
た後、前記第1のデータ入出力回路または前記第2のト
ランスファゲートがデータを出力し、前記第1のトラン
スファゲートまたは前記第2のトランスファゲートを導
通状態として、前記第1のデータ入出力回路または前記
第2のデータ入出力回路の出力データを前記データ転送
部に伝達し、前記データ転送部のデータ線対にデータを
出力した時点で前記第2のトランスファゲートまたは前
記第1のトランスファゲートを導通状態とし、前記第2
のデータ入出力回路または前記第1のデータ入出力回路
で所定レベルに増幅して出力する構成としてもよい。
号を用いてデータの増幅を行いデータの入出力を行う前
記第1のデータ入出力回路の後段に、第1のトランスフ
ァゲートと、相補信号のデータを転送するデータ転送部
からなる回路を複数縦続形態に接続したデータ転送回路
と、前記データ転送回路とデータの増幅を行いデータの
入出力を行う第2のデータ入出力回路との間の接続を制
御する第2のトランスファゲートと、を備え、上記各回
路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズする
プリチャージ・イコライズ回路と、を備える構成として
もよい。
信号を用いてデータの増幅を行いデータの入出力を行う
前記第1のデータ入出力回路の後段に、第1のトランス
ファゲートと、相補信号のデータを転送するデータ転送
部と、第2のトランスファゲートと、前記データ転送部
と相補信号とを用いてデータの増幅を行いデータの入出
力を行う第2のデータ入出力回路と、からなる回路を複
数縦続形態に接続し、上記各回路を中間電位レベルにプ
リチャージ及びイコライズするプリチャージ・イコライ
ズ回路と、を備える構成としてもよい。
ランスファゲートと前記第2のトランスファゲートにn
MOSFETを用いる際に、電源電圧より高い電圧を前
記第1のトランスファゲートと前記第2のトランスファ
ゲートに印加してもよい。
ド線と絶縁されて交差する複数本のビット線と、前記ビ
ット線及び前記ワード線の交差部にそれぞれ対応して設
けられ、対応するワード線が選択レベルのとき対応する
ビット線への記憶データの読み出し及び対応するビット
線からのデータの記憶を行う複数のメモリセルと、を有
する半導体メモリにおいて、ビット線対のデータを増幅
するセンスアンプと、前記センスアンプで増幅した相補
信号のデータを転送するデータ線対と、前記データ線対
の出力データを増幅するデータアンプと、前記ビット線
対と前記センスアンプとの接続を制御する第1のトラン
スファゲートと、前記センスアンプと前記データ線対と
の接続を制御する第2のトランスファゲートと、前記デ
ータ線対と前記データアンプとの接続を制御する第3の
トランスファゲートと、上記各回路を中間電位レベルに
プリチャージ及びイコライズするプリチャージ・イコラ
イズ回路と、を備えることを特徴とするデータ転送装置
を提供する。
に、前記プリチャージ・イコライズ回路により少なくと
も前記ビット線対、前記センスアンプ出力、前記データ
線対、及び前記データアンプ出力を中間電位レベルにプ
リチャージ及びイコライズし、前記第1のトランスファ
ゲートに電源電圧より高い電圧を印加して導通状態にし
た後、前記ワード線を選択して前記メモリセルからデー
タを前記ビット線対に読み出し、前記センスアンプでデ
ータを所定レベルに増幅し、前記第2のトランスファゲ
ートを導通状態として相補信号のデータを前記データ線
対に伝達し、データ線対の電位差が所定レベルに達した
時点で前記第2のトランスファゲートを非導通状態に
し、前記第2のトランスファゲートを非導通状態にし、
前記第3のトランスファゲートを導通状態にして相補信
号のデータを前記データアンプに伝達し、前記第3のト
ランスファゲートを非導通状態にし、前記データアンプ
でデータを所定レベルに増幅して出力する構成としても
よい。
む際に、前記プリチャージ・イコライズ回路により少な
くとも前記ビット線対、前記センスアンプ出力、前記デ
ータ線対、及び前記データアンプ出力を中間電位レベル
にプリチャージ及びイコライズし、前記第1のトランス
ファゲートに電源電圧より高い電圧を印加して導通状態
にした後、前記ワード線を選択して前記メモリセルから
データを前記ビット線対に読み出し、前記データアンプ
を所定レベルにし、前記第3のトランスファゲートを導
通状態にし、前記データ線対が所定レベルに達した時点
で前記第3のトランスファゲートを非導通にし、前記第
1のトランスファゲートを非導通状態にした後、前記第
2のトランスファゲートを導通状態にし、前記センスア
ンプに相補信号のデータを伝達し、前記第2のトランス
ファゲートを非導通状態にし、前記センスアンプでデー
タを所定レベルに増幅した時点で前記第1のトランスフ
ァゲートに電源電圧より高い電圧を印加して導通状態に
して前記メモリセルへ書き込みを行う構成としてもよ
い。
記データ線対との接続を制御する前記第2のトランスフ
ァゲートの後段に、相補信号のデータを転送するデータ
線対と、前記データ線対と第3のトランスファゲートか
らなる回路を複数縦続接続形態に接続してなるデータ転
送回路と、前記データ転送回路の相補信号のデータを増
幅するデータアンプと、上記各回路を信号電圧の中間電
位レベルにプリチャージ及びイコライズするプリチャー
ジ・イコライズ回路と、を備える構成としてもよい。
ンプと前記データ線対との接続を制御する前記第2のト
ランスファゲートの後段に、相補信号のデータを転送す
るデータ線対と、前記データ線対のデータを増幅する前
記増幅回路と、前記データ線対と増幅回路との接続を制
御する第3のトランスファゲートと、前記増幅回路と次
段との接続を制御する第4のトランスファゲートと、か
らなる回路を複数縦続接続形態に接続し、上記各回路を
中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズするプリ
チャージ・イコライズ回路と、を備える構成としてもよ
い。
ンプと前記データ線対との接続を制御する前記第2のト
ランスファゲートに電源電圧より高い電圧を印加しても
よい。
イングさせる構成としたことにより、中間電位から電位
を上昇させるデータ線はデータ線対の間に必要な電位の
1/2の電荷を供給するのみであり、中間電位から電位
を下げるデータ線は電荷を捨てる(放電する)だけであ
るため、必要な電位の1/2の電荷をデータ線に充電す
ればよい。
用いるため、データ線対をイコライズ(平衡、等化)す
ることにより、中間レベルに設定できる。このため、例
えば充放電による消費電力を小さくできる。その際、相
補型データ線対のプリチャージを制御する回路と例えば
データ線対間に挿入されデータ線対の接続を制御するト
ランスファゲートからなる平衡回路等でデータ線対をプ
リチャージ及びイコライズすることができる。
にデータ信号をスイングさせる構成としたことにより、
電源電位または接地電位にプリチャージした場合と比べ
てノイズマージンを広くすることができる。
態を以下に説明する。
転送装置の構成を示す。
を用いてデータの出力を行うデータ出力回路1と、相補
信号のデータを転送するデータ転送部2と、データ転送
部2から伝送される小振幅の相補信号を増幅する増幅回
路3と、データ出力回路1とデータ転送部2との間の接
続を制御する第1のトランスファゲート4と、増幅回路
3とデータ転送部2との間の接続を制御する第2のトラ
ンスファゲート5と、データ出力回路1、データ転送部
2、及び増幅回路3を信号振幅の中間電位レベルにプリ
チャージ及びイコライズするプリチャージ・イコライズ
回路(「中間電位プリャージ回路」ともいう)6から構
成されている。
本実施形態の動作について説明する。
よりデータ出力回路1、データ転送部2、及び増幅回路
3の出力端を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズする。
データを出力し、この相補型のデータ信号がフルスイン
グしてから、第1のトランスファゲート4を導通させ
て、データ出力回路1の出力データをデータ転送部2に
伝達する。
力負荷容量)をC1、データ転送部2の容量(即ち入力
容量)をC2、データ出力回路1における中間電位との
電位差をV′、及びデータ転送部2における中間電位と
の電位差をV2′とすると、データ転送部2における中
間電位との電位差V2′は次式(2)で与えられる。
達した時点で第2のトランスファゲート5を導通させ、
この小振幅のデータV2′を増幅回路3に入力し、増幅
回路3で電源レベル及び接地レベルに増幅して出力す
る。
を中心にスイングさせるため、中間電位から電位を下げ
る方は電位(電荷)を接地側に捨てるのみ(すなわち放
電するのみ)であり、充放電による消費電力は従来の装
置に比べ1/2に低減することができる。
信号をイコライズするので、消費電力も小さくできる。
に、相補信号を用いてデータの出力を行うデータ出力回
路1の後段に、第1のトランスファゲート4、相補信号
のデータを転送するデータ転送部2からなる転送回路7
を複数縦続形態に接続し(図では転送回路7、7′の2
段構成が示されている)、転送回路群の最終段7′と増
幅回路3との間の接続を制御する第2のトランスファゲ
ート5を備え、データ出力回路1、データ転送部2、増
幅回路3、及び転送回路7の各データ転送部2を中間電
位レベルにプリチャージ及びイコライズするプリチャー
ジ・イコライズ回路8を備えた構成としてもよい。
に、相補信号を用いてデータの出力を行うデータ出力回
路1の後段に、第1のトランスファゲート4と、相補信
号のデータを転送するデータ転送部2と、第2のトラン
スファゲート5と、増幅回路3と、からなる転送回路9
を複数縦続形態に接続し(図では転送回路9、9′の2
段構成が示されている)、各転送回路9のそれぞれの回
路を振幅の中間電位にプリチャージ及びイコライズする
プリチャージ・イコライズ回路10を備えた構成として
もよい。
送装置の構成を図5に示す。
を用いてデータの増幅を行いデータの入出力を行う第1
のデータ入出力回路11と、データ入出力回路の相補信
号の入出力データを転送するデータ転送部12と、相補
信号を用いてデータの増幅を行いデータの入出力を行う
第2のデータ入出力回路13と、第1のデータ入出力回
路11とデータ転送部12との間の接続を制御する第1
のトランスファゲート14と、第2のデータ入出力回路
13とデータ転送部12との間の接続を制御する第2の
トランスファゲート15と、第1のデータ入出力回路1
1、データ転送部12、及び第2のデータ入出力回路1
3の出力端をそれぞれ中間電位レベルにプリチャージ及
びイコライズするプリチャージ・イコライズ回路(「中
間電位プリチャージ回路」ともいう)16と、から構成
されている。
動作について説明する。図6(A)は、第1のデータ入
出力回路11から第2のデータ入出力回路13へのデー
タ転送の様子を模式的に示す図であり、図6(B)は、
第2のデータ入出力回路13から第1のデータ入出力回
路11へのデータ転送の信号振幅の様子を模式的に示す
図である。
により第1のデータ入出力回路11、データ転送部1
2、及び第2のデータ入出力回路13の出力端を中間電
位レベルにプリチャージ及びイコライズする。
は第2のデータ入出力回路13から相補信号のデータを
出力し、この信号がフルスイングしてから第1のトラン
スファゲート14または第2のトランスファゲート15
を導通させて、第1のデータ入出力回路11または第2
のデータ入出力回路13の出力データをデータ転送部1
2に伝達する。
した時点で、第2のトランスファゲート15または第1
のトランスファゲート14を導通させ、小振幅のデータ
を第2のデータ入出力回路13または第1のデータ入出
力回路11に入力し、電源レベル及び接地レベルに増幅
して出力する。
に、相補信号を用いてデータの増幅を行いデータの入出
力を行う第1のデータ入出力回路11の後段に、第1の
トランスファゲート14、相補信号のデータを転送する
データ転送部12からなる転送回路17を複数縦続形態
に接続し(図では転送回路17、17′を2段接続した
構成が示されている)、相補信号を用いてデータの増幅
を行いデータの入出力を行う第2のデータ入出力回路1
3と、転送回路17′と第2のデータ入出力回路13と
の間の接続を制御する第2のトランスファゲート15
と、第1のデータ入出力回路11、データ転送部12、
第2のデータ入出力回路13、及び転送回路17、1
7′の各データ転送部12を中間電位レベルにプリチャ
ージ及びイコライズするプリチャージ・イコライズ回路
18と、を備えてなる構成としてもよい。
ように、相補信号を用いてデータの増幅を行いデータの
入出力を行う第1のデータ入出力回路11の後段に、第
1のトランスファゲート14と、相補信号のデータを転
送するデータ転送部12と、第2のトランスファゲート
15と、相補信号を用いてデータの増幅を行いデータの
入出力を行う第2のデータ入出力回路13と、からなる
転送回路19を複数縦続形態に接続し(図では転送回路
19、19′を2段接続した構成が示されている)、各
転送回路19のそれぞれの回路(データ転送部及びデー
タ入出力回路)を振幅の中間電位にプリチャージ及びイ
コライズするプリチャージ・イコライズ回路20からな
る構成としてもよい。
照)または第2の実施形態(図5参照)においては、図
9(A)に示すように、第1のトランスファゲート4、
14と第2のトランスファゲート5、15にnチャネル
MOS電界効果トランジスタ(nMOSFET)を用い
た際には、第1のトランスファゲート4、14と、第2
のトランスファゲート5、15には電源電圧より高い電
圧を印加してもよい(図9(B)参照)。その際、nM
OSFETからなるトランスファゲートは、例えば、ト
ランスファゲートの導通を制御する信号が、電源
(VDD)にゲートが接続された第2のnMOSFETを
介して、トランスファゲートのゲート端子に接続される
ように構成し、まずトランスファゲートの導通を制御す
る信号を高電位としてトランスファゲートのゲート端子
をVDD−VT(但しVTはnMOSFETのしきい値電
圧)にまで充電して浮遊状態とした後、トランスファゲ
ートの入力電位が接地からVDDに上昇した際に、トラン
スファゲートのゲート電位がゲート容量を通じてVDD+
VT以上に到達し、このため出力電位が入力電位に応じ
てVDDまで上昇し、電圧振幅の損失なく信号を伝達でき
ることになる。
に示す。図10には、本発明の実施形態に係る半導体メ
モリの構成がブロック図にて示されている。
と、これらのワード線21と絶縁されて交差する複数本
のビット線対22と、これらのビット線対22及びワー
ド線21の交差部にそれぞれ対応して設けられ、対応す
るワード線21が選択レベルのとき対応するビット線対
22への記憶データの読み出し及び対応するビット線対
22からのデータの記憶を行うメモリセル23を複数備
え、ビット線対22のデータを増幅するセンスアンプ2
4と、センスアンプ24で増幅した相補信号のデータを
転送するデータ線対25と、データ線対25の出力デー
タを増幅するデータアンプ26と、ビット線対22とセ
ンスアンプ24との接続を制御する第1のトランスファ
ゲート27と、センスアンプ24とデータ線対25との
接続を制御する第2のトランスファゲート28と、デー
タ線対25とデータアンプ26との接続を制御する第3
のトランスファゲート29と、ビット線対22、データ
線対25、及びデータアンプ26の出力端を中間電位レ
ベルにプリチャージ及びイコライズするプリチャージ・
イコライズ回路30と、から構成されている。
態に係る半導体メモリのデータ読み出し動作について説
明する。
イズ回路30によりビット線対22、センスアンプ24
の出力端、データ線対25、及びデータアンプ26の出
力端を中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズ
し、第1のトランスファゲート27(の制御端子)に電
源電圧より高い電圧を印加して導通状態にした後、ワー
ド線21を選択してメモリセル23からデータをビット
線対22に読み出す。
ータはセンスアンプ24により電源レベル及び接地レベ
ルに増幅される。
導通状態として、相補信号のデータをデータ線対25に
伝達し、データ線対25の電位差が所定レベルに達した
時点で第2のトランスファゲート28を非導通状態と
し、第3のトランスファゲート29を導通状態にして相
補信号のデータをデータアンプ26に伝達する。
非導通状態にし、データアンプ26でデータを電源レベ
ル及び接地レベルに増幅して出力する。
実施形態に係る半導体メモリのデータ書き込み動作につ
いて説明する。
イズ回路30によりビット線対22、センスアンプ24
の出力端、データ線対25、及びデータアンプ26の出
力端を中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズ
し、第1のトランスファゲート27に電源電圧より高い
電圧を印加して導通状態にした後、ワード線21を選択
してメモリセル23からデータをビット線対22に読み
出す。
型信号出力端)を電源レベルと接地レベルにし、第3の
トランスファゲート29を導通状態とし、データ線対2
5が所定レベルに達した時点で第3のトランスファゲー
ト29を非導通状態とし、第1のトランスファゲート2
7を非導通状態とした後、第2のトランスファゲート2
8を導通状態として、データ線対25の小振幅の相補信
号のデータをセンスアンプ24に伝達する。
に達した時点で、第2のトランスファゲート28を非導
通状態にし、センスアンプ24で小振幅のデータを電源
レベル及び接地レベルに増幅し、第1のトランスファゲ
ート27に電源電圧より高い電圧を印加して導通状態に
してメモリセル23へ書き込みを行う。
に、センスアンプ24とデータ線対25との接続を制御
する第2のトランスファゲート28の後段に、相補信号
のデータを転送するデータ線対25、第3のトランスフ
ァゲート29からなる転送回路31を複数縦続接続形態
に接続し(図では2段の転送回路31、31′を示して
いる)、転送回路31′から伝達される相補信号のデー
タを増幅するデータアンプ26、ビット線対22、デー
タ線対25、データアンプ26の出力端、各転送回路3
1のデータ線対25を中間電位レベルにプリチャージ及
びイコライズするプリチャージ・イコライズ回路32か
らなる構成としてもよい。
すように、センスアンプ24とデータ線対25の接続を
制御する第2のトランスファゲート28の後段に、相補
信号のデータを転送するデータ線対25と、データ線対
25のデータを増幅する増幅回路33と、データ線対2
5と増幅回路33との接続を制御する第3のトランスフ
ァゲート29と、増幅回路33と次段の接続を制御する
第4のトランスファゲート34と、からなる転送回路3
5を複数縦続接続形態に接続し(図では2段の転送回路
35、35′を示している)、転送回路35′から伝達
される相補信号のデータを増幅するデータアンプ26、
及びビット線対22、データ線対25、データアンプ2
6の出力端、各転送回路35のデータ線対25と増幅回
路33を中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズ
するプリチャージ・イコライズ回路36を備えてなる構
成としてもよい。
に、センスアンプ24とデータ線対25の接続を制御す
るnMOSFETからなる第2のトランスファゲート2
8には電源電圧より高い電圧を印加してもよい。
を中間電位を中心にスイングさせる構成としたことによ
り、中間電位から上げるデータ線はデータ線対間に必要
な電位の1/2の電荷を供給するのみであり、下げるデ
ータ線は電荷を捨てるだけであるので、必要な電位の1
/2の電荷をデータ線に充電すればよい。また、プリチ
ャージにおいても相補信号を用いるため、データ線対を
イコライズすることにより中間レベルにできる。このた
め、本発明によれば、充放電による消費電力を低減する
ことができるという効果を有する。
にデータ信号をスイングさせる構成としたことにより、
電源電位または接地電位にプリチャージした場合と比べ
てノイズマージンを広くすることができるという効果を
有する。
る。
図である。
る。
ある。
る。
図である。
る。
ある。
第2のトランスファゲートの態様を示す図である。
る。
明する波形図である。
明する波形図である。
る。
である。
ァゲートの態様を示す図である。
図である。
図である。
41、49、50 トランスファゲート 6、8、10、16、18、20、30、32、36
中間電位プリチャージ・イコライズ回路 7、9、17、19、31、35 転送回路 11、13 データ入出力回路 21、43 ワード線 22、44 ビット線対 23、45 メモリセル 24、46 センスアンプ 25、47 データ線対 26、48 データアンプ 42、51 電源電位または接地電位にプリチャージす
るプリチャージ回路 52 書き込み回路
Claims (15)
- 【請求項1】相補信号を用いてデータの出力を行う出力
回路と、 前記データ出力回路の相補信号のデータを転送するデー
タ転送部と、 前記データ転送部の相補信号のデータを増幅する増幅回
路と、 前記データ出力回路と前記データ転送部との間の接続を
制御する第1のトランスファゲートと、 前記増幅回路と前記データ転送部との間の接続を制御す
る第2のトランスファゲートと、 上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズするプリチャージ・イコライズ回路と、 を備えることを特徴とするデータ転送装置。 - 【請求項2】データを転送する際に、前記プリチャージ
・イコライズ回路により少なくとも前記データ出力回
路、前記データ転送部、及び前記増幅回路のデータ線対
を中間電位レベルにプリチャージ及びイコライズした
後、 前記データ出力回路がデータを出力し、 前記第1のトランスファゲートを導通状態として前記デ
ータ出力回路の出力データを前記データ転送部に伝達
し、 前記データ転送部にデータを出力した時点で前記第2の
トランスファゲートを導通状態とし、 前記増幅回路で所定レベルに増幅して出力することを特
徴とする請求項1記載のデータ転送装置。 - 【請求項3】相補信号を用いてデータの出力を行う前記
データ出力回路の後段に、第1のトランスファゲート
と、相補信号のデータを転送するデータ転送部と、から
なる回路を複数縦続形態に接続してなるデータ転送回路
を備え、 前記データ転送回路と前記増幅回路との間の接続を制御
する第2のトランスファゲートと、 上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズするプリチャージ・イコライズ回路と、 を備えることを特徴とする請求項1記載のデータ転送装
置。 - 【請求項4】相補信号を用いてデータの出力を行う前記
データ出力回路の後段に、第1のトランスファゲート
と、相補信号のデータを転送するデータ転送部と、第2
のトランスファゲートと、前記データ転送部の出力デー
タを増幅する増幅回路と、からなる回路を複数縦続形態
に接続し、 上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズするプリチャージ・イコライズ回路と、を備えるこ
とを特徴とする請求項1記載のデータ転送装置。 - 【請求項5】相補信号を用いてデータの増幅を行いデー
タの入出力を行う第1のデータ入出力回路と、 前記データ入出力回路の相補信号の入出力データを転送
するデータ転送部と、 前記データ転送部と相補信号とを用いてデータの増幅を
行いデータの入出力を行う第2のデータ入出力回路と、 前記第1のデータ入出力回路と前記データ転送部との間
の接続を制御する第1のトランスファゲートと、 前記第2のデータ入出力回路と前記データ転送部との間
の接続を制御する第2のトランスファゲートと、 上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズするプリチャージ・イコライズ回路と、 を備えることを特徴とするデータ転送装置。 - 【請求項6】データを転送する際に、前記プリチャージ
・イコライズ回路により少なくとも前記第1のデータ入
出力回路、前記データ転送部、及び前記第2のデータ入
出力回路のデータ線対を中間電位レベルにプリチャージ
及びイコライズした後、 前記第1のデータ入出力回路または前記第2のトランス
ファゲートがデータを出力し、 前記第1のトランスファゲートまたは前記第2のトラン
スファゲートを導通状態として、前記第1のデータ入出
力回路または前記第2のデータ入出力回路の出力データ
を前記データ転送部に伝達し、 前記データ転送部のデータ線対にデータを出力した時点
で前記第2のトランスファゲートまたは前記第1のトラ
ンスファゲートを導通状態とし、 前記第2のデータ入出力回路または前記第1のデータ入
出力回路で所定レベルに増幅して出力することを特徴と
する請求項5記載のデータ転送装置。 - 【請求項7】相補信号を用いてデータの増幅を行いデー
タの入出力を行う前記第1のデータ入出力回路の後段
に、第1のトランスファゲートと、相補信号のデータを
転送するデータ転送部からなる回路を複数縦続形態に接
続したデータ転送回路と、前記データ転送回路とデータ
の増幅を行いデータの入出力を行う第2のデータ入出力
回路との間の接続を制御する第2のトランスファゲート
と、を備え、 上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズするプリチャージ・イコライズ回路と、を備えるこ
とを特徴とする請求項5記載のデータ転送装置。 - 【請求項8】相補信号を用いてデータの増幅を行いデー
タの入出力を行う前記第1のデータ入出力回路の後段
に、第1のトランスファゲートと、相補信号のデータを
転送するデータ転送部と、第2のトランスファゲート
と、前記データ転送部と相補信号とを用いてデータの増
幅を行いデータの入出力を行う第2のデータ入出力回路
と、からなる回路を複数縦続形態に接続し、 上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズするプリチャージ・イコライズ回路と、を備えるこ
とを特徴とする請求項7記載のデータ転送装置。 - 【請求項9】前記第1のトランスファゲートと前記第2
のトランスファゲートにnMOSFETを用いる際に、
電源電圧より高い電圧を前記第1のトランスファゲート
と前記第2のトランスファゲートに印加することを特徴
とする請求項1又は5記載のデータ転送装置。 - 【請求項10】複数本のワード線と、 前記ワード線と絶縁されて交差する複数本のビット線
と、 前記ビット線及び前記ワード線の交差部にそれぞれ対応
して設けられ、対応するワード線が選択レベルのとき対
応するビット線への記憶データの読み出し及び対応する
ビット線からのデータの記憶を行う複数のメモリセル
と、を有する半導体メモリにおいて、 ビット線対のデータを増幅するセンスアンプと、 前記センスアンプで増幅した相補信号のデータを転送す
るデータ線対と、 前記データ線対の出力データを増幅するデータアンプ
と、 前記ビット線対と前記センスアンプとの接続を制御する
第1のトランスファゲートと、 前記センスアンプと前記データ線対との接続を制御する
第2のトランスファゲートと、 前記データ線対と前記データアンプとの接続を制御する
第3のトランスファゲートと、 上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズするプリチャージ・イコライズ回路と、 を備えることを特徴とするデータ転送装置。 - 【請求項11】データを読み出す際に、前記プリチャー
ジ・イコライズ回路により少なくとも前記ビット線対、
前記センスアンプ出力、前記データ線対、及び前記デー
タアンプ出力を中間電位レベルにプリチャージ及びイコ
ライズし、 前記第1のトランスファゲートに電源電圧より高い電圧
を印加して導通状態にした後、 前記ワード線を選択して前記メモリセルからデータを前
記ビット線対に読み出し、 前記センスアンプでデータを所定レベルに増幅し、 前記第2のトランスファゲートを導通状態として相補信
号のデータを前記データ線対に伝達し、 前記データ線対の電位差が所定レベルに達した時点で前
記第2のトランスファゲートを非導通状態にし、 前記第2のトランスファゲートを非導通状態にし、 前記第3のトランスファゲートを導通状態にして相補信
号のデータを前記データアンプに伝達し、 前記第3のトランスファゲートを非導通状態にして前記
データアンプでデータを所定レベルに増幅して出力する
ことを特徴とする請求項10記載のデータ転送装置。 - 【請求項12】データを書き込む際に、前記プリチャー
ジ・イコライズ回路により少なくとも前記ビット線対、
前記センスアンプ出力、前記データ線対、及び前記デー
タアンプ出力を中間電位レベルにプリチャージ及びイコ
ライズし、 前記第1のトランスファゲートに電源電圧より高い電圧
を印加して導通状態にした後、前記ワード線を選択して
前記メモリセルからデータを前記ビット線対に読み出
し、 前記データアンプを所定レベルにし、 前記第3のトランスファゲートを導通状態にし、前記デ
ータ線対が所定レベルに達した時点で前記第3のトラン
スファゲートを非導通にし、 前記第1のトランスファゲートを非導通状態にした後、
前記第2のトランスファゲートを導通状態にし、 前記センスアンプに相補信号のデータを伝達し、 前記第2のトランスファゲートを非導通状態にし、前記
センスアンプでデータを所定レベルに増幅した時点で前
記第1のトランスファゲートに電源電圧より高い電圧を
印加して導通状態にして前記メモリセルへ書き込みを行
うことを特徴とする請求項10記載のデータ転送装置。 - 【請求項13】前記センスアンプと前記データ線対との
接続を制御する前記第2のトランスファゲートの後段
に、相補信号のデータを転送するデータ線対と、前記デ
ータ線対と第3のトランスファゲートからなる回路を複
数縦続接続形態に接続してなるデータ転送回路と、 前記データ転送回路の相補信号のデータを増幅するデー
タアンプと、 上記各回路を信号電圧の中間電位レベルにプリチャージ
及びイコライズするプリチャージ・イコライズ回路と、
を備えることを特徴とする請求項10記載のデータ転送
装置。 - 【請求項14】前記センスアンプと前記データ線対との
接続を制御する前記第2のトランスファゲートの後段
に、相補信号のデータを転送するデータ線対と、前記デ
ータ線対のデータを増幅する増幅回路と、前記データ線
対と前記増幅回路との接続を制御する第3のトランスフ
ァゲートと、前記増幅回路と次段との接続を制御する第
4のトランスファゲートと、からなる回路を複数縦続接
続形態に接続し、 上記各回路を中間電位レベルにプリチャージ及びイコラ
イズするプリチャージ・イコライズ回路と、を備えるこ
とを特徴とする請求項10記載のデータ転送装置。 - 【請求項15】前記センスアンプと前記データ線対との
接続を制御する前記第2のトランスファゲートに電源電
圧より高い電圧を印加することを特徴とする請求項10
記載のデータ転送装置。
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