JPH10125072A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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JPH10125072A
JPH10125072A JP9247282A JP24728297A JPH10125072A JP H10125072 A JPH10125072 A JP H10125072A JP 9247282 A JP9247282 A JP 9247282A JP 24728297 A JP24728297 A JP 24728297A JP H10125072 A JPH10125072 A JP H10125072A
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Kotetsu Ri
鎬 哲 李
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    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1048Data bus control circuits, e.g. precharging, presetting, equalising

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  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ入出力ラインのフローティングを防止
するためのラッチ回路を使用せずにデータ入出力ライン
での誤動作を防止する半導体メモリ装置を提供するこ
と。 【解決手段】 信号PCLKから信号PWTを発生させ
るPWT発生回路30をインバータとNORゲートで構
成して、信号PWTは、信号PCLKの周期が変わって
も“ロー”レベル区間が一定であり、“ハイ”レベル区
間のみが変化する信号とする。これにより、データ入出
力ラインDIOがフローティングされる時間を一定で最
少化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体メモリ装置に
係り、特に半導体メモリ装置のデータ入出力制御回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリ装置は、素子の外部から入
力されたデータを素子内のセルへ送る書込み動作と、セ
ル内のデータを素子の外部へ出力する読取り動作を繰り
返し行うが、素子の面積を減らすために書込み動作経路
と読取り動作経路を共有する傾向がある。読取りと書込
みを共有する経路を制御する方法は多様である。
【0003】一方、益々速いメモリ装置が求められてお
り、且つ素子が100MHz以上の高周波数で動作しな
ければならないため、データ入出力ラインを数nsの間
連続的に動作させるようになった。しかし、このように
数nsの間データ入出力ラインを動作させると、データ
入出力ラインをプリチャージさせる動作の数ns間の繰
り返しに難しさが発生する。そこで、読取り動作時にデ
ータ入出力ラインを電源電圧と接地電圧に完全に変化さ
せた従来の方法とは異なり、小さい変化(即ち、“ハ
イ”レベルと“ロー”レベルとの差が数mV)ですむ電
流センス増幅器を用いることになった。
【0004】また、データ入出力ラインは上述のように
書込みと読取り動作時の両方で動作する共有ラインであ
って、書込みと読取り動作を行わないとき、あるいは連
続的な書込み動作中、及び連続的な読取り動作中、デー
タが読取り/書込みされない時間に、データのカップリ
ング或いはノイズなどによる誤りが発生する可能性があ
るため、これを排除するためにデータ入出力ラインにラ
ッチ回路を設ける傾向があった。
【0005】図7は従来の半導体メモリ装置のブロック
図であって、セル10、入出力ドライバ12、読取りド
ライバ14、PWT発生回路16、書込みドライバ1
8、データ出力ドライバ20、プリチャージトランジス
タ22、及びラッチ回路24から構成されている。図8
は図7のPWT発生回路16の具体的回路図であり、6
個の直列接続されたインバータ40、42、44、4
6、48、50から構成されている。
【0006】また、図9はこのような従来の半導体メモ
リ装置の動作タイミング図である。この図9を用いて従
来の半導体メモリ装置の動作を説明する。図8に具体例
を示したPWT発生回路16は、図9(a)に示す信号
PCLKを遅延させて図9(e)に示す信号PWTを発
生させ、この信号PWTを書込みドライバ18へ出力す
る。プリチャージトランジスタ22は図9(c)に示す
プリチャージ信号PRECHに応じてデータ入出力ライ
ンDIOをプリチャージする。書込みドライバ18は図
9(b)に示す書込み信号PWRに応じてイネーブルさ
れ、信号PWTに応じて図9(d)に示す入力データ信
号DINを図9(f)に示すようにデータ入出力ライン
DIOへ出力する。
【0007】入出力ドライバ12はデータ入出力ライン
DIOを通じて伝送されるデータをセル10へ出力す
る。読取りドライバ14はセル10に蓄えられたデータ
を読み取ってデータ入出力ラインDIOへ出力する。ラ
ッチ回路24は書込みと読取り動作をしない時、あるい
は連続的な書込み動作途中、及び連続的な読取り動作途
中等にデータをラッチする。データ出力ドライバ20は
データ入出力ラインDIOを通して出力されるデータを
外部に出力する。
【0008】したがって、従来の半導体メモリ装置のデ
ータ書込み経路は、PWT発生回路16→書込みドライ
バ18→入出力ドライバ12→セル10であり、読取り
経路はセル10→読取りドライバ14→データ出力ドラ
イバ20となる。また、書込み時には、書込み信号PW
Rとプリチャージ信号PRECHが“ハイ”レベルの状
態で、信号PWTが“ハイ”レベルのときに、入力デー
タ信号DINが書込みドライバ18を通してデータ入出
力ラインDIOへ伝達される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の半導体メモリ装置において、電流センス増幅器
を使用すると、読取り動作時のデータ入出力ラインの電
圧変化が小さいため、データ入出力ラインにラッチ回路
24を置くことができない。すると、読取り動作時には
電流センス増幅器を使用するために、データ入出力ライ
ンにラッチ回路が無くても構わないが、完全な電圧変化
となる書込み動作時には、有効な書込みを行う以外の時
間に生じるフローティング区間が問題となる。特に、連
続的な書込みが行われるとき、及び連続的に書き込まれ
る時間間隔が変わる際、従来では有効データを書き込む
時間が一定で、フローティングする区間が変わることに
なるので、フローティング区間の問題はより大きくな
る。
【0010】本発明はかかる従来の技術の問題点を解決
するために創出されたもので、その目的はデータ入出力
ラインがフローティングされる時間を常に一定で最少化
することにより、データ入出力ラインのフローティング
を防ぐためのラッチ回路を使用せずにデータ入出力ライ
ンでの誤動作を防止することができる半導体メモリ装置
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、上
記の目的を達成するために、本発明は、入力される第1
クロック信号の周期に関係なく第2状態の期間が一定し
た第2クロック信号を発生させるクロック信号発生手段
と、プリチャージ信号に応じてデータ入出力ラインをプ
リチャージするプリチャージ手段と、書込み時に、書込
み信号と前記プリチャージ信号の第1状態で前記第2ク
ロック信号の第1状態毎に入力データ信号を前記データ
入出力ラインへ伝送する書込み手段と、前記データ入出
力ラインに伝送されたデータをセルへ伝送する入力手段
とを備えることを特徴とする半導体メモリ装置とする。
【0012】ここで、前記クロック信号発生手段は、複
数個のインバータが直列接続され、前記第1クロック信
号を遅延させる第1インバータ部と、前記第1クロック
信号が第1入力に供給される第1NORゲートと、この
第1NORゲートの出力信号と前記第1インバータ部の
出力信号の否定論理和演算をし、出力が前記第1NOR
ゲートの第2入力に供給される第2NORゲートと、こ
の第2NORゲートの出力信号を反転させて第2クロッ
ク信号を発生させる第2インバータ部とからなるものと
することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の半導体メモリ装置
の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。な
お、以下の説明において、図7の従来と同一構成要素に
は同一の符号を付すこととする。図1は本発明の半導体
メモリ装置の実施の形態を示すブロック図である。この
半導体メモリ装置は、データを蓄えるセル10、データ
入出力ラインDIOを通じて伝送されるデータをセル1
0へ出力する入出力ドライバ(入力手段)12及びセル
10に蓄えられたデータを読取ってデータ入出力ライン
DIOへ出力する読取りドライバ14を有している。
【0014】更に、この半導体メモリ装置は、書込み信
号PWRに応じてイネーブルされ、かつ、入力データ信
号DINをデータ入出力ラインDIOへ出力する書込み
ドライバ(書込み手段)18、データ入出力ラインDI
Oを通じて出力されるデータDOを外部に出力するデー
タ出力ドライバ20、プリチャージ信号PRECHに対
応してデータ入出力ラインDIOをプリチャージするプ
リチャージ手段としてのプリチャージトランジスタ22
及び、入力される信号PCLK(第1クロック信号)か
ら第2クロック信号としての信号PWTを発生させるP
WT発生回路(クロック信号発生手段)30を備えてお
り、信号PWTは書込みドライバ18に供給される。
【0015】図2は図1のPWT発生回路30の詳細回
路図である。このPWT発生回路30は、信号PCLK
を遅延させる第1インバータ部としての直列接続された
インバータ60,62,64,66及び、信号PCLK
が第1入力に供給されるNORゲート68を有してい
る。
【0016】更に、このPWT発生回路30は、NOR
ゲート68の出力信号と第1インバータ部の出力信号の
否定論理和演算を行い、出力がNORゲート68の第2
入力に供給されるNORゲート70及び、このNORゲ
ート70の出力信号を反転させて信号PWTを出力する
第2インバータ部としてのインバータ72を備える。
【0017】図3は図1の半導体メモリ装置の動作を示
す波形図である。この波形図を参照して図1の半導体メ
モリ装置の動作を説明すると、PWT発生回路30は、
図3(a)に示す信号PCLKを入力として図3(e)
に示す信号PWTを発生させる。プリチャージトランジ
スタ22は図3(c)に示すプリチャージ信号PREC
Hに応じて図3(f)に示すようにデータ入出力ライン
DIOをプリチャージする。
【0018】書込みドライバ18は、図3(b)に示す
書込み信号PWRに応じてイネーブルされ、かつ、信号
PWTに応じて図3(d)に示す入力データ信号DIN
を図3(f)に示すようにデータ入出力ラインDIOへ
出力する。入出力ドライバ12はデータ入出力ラインD
IOを通じて伝送されるデータをセル10へ出力する。
読取りドライバ14はセル10に蓄えられたデータを、
データ入出力ラインDIOへ出力する。データ出力ドラ
イバ20はデータ入出力ラインDIOを通じて伝送され
るデータを外部へ出力する。
【0019】したがって、この半導体メモリ装置の書込
み経路は、PWT発生回路30→書込みドライバ18→
入出力ドライバ12→セル10であり、読取り経路は、
セル10→読取りドライバ14→データ出力ドライバ2
0となる。また、書込み時には、書込み信号PWRとプ
リチャージ信号PRECHが“ハイ”レベルの状態で、
信号PWTが“ハイ”レベルのときに、入力データ信号
DINがデータ入出力ラインDIOへ送出される。
【0020】さて、このような半導体メモリ装置におい
て、図2に詳細回路を示したPWT発生回路30は、信
号PWTの初期値が“ロー”レベルであるとき、信号P
CLKが“ハイ”レベルになると、信号PWTが“ハ
イ”レベルになり、次の信号PCLKの“ハイ”レベル
により、信号PWTは“ハイ”レベルから“ロー”レベ
ルに遷移する。そして、信号PWTが“ロー”レベルに
なると同時に、信号PCLKの“ハイ”レベルによって
信号PWTは再び“ハイ”レベルになる。
【0021】図4ないし図6は、図7の従来技術のPW
T発生回路16と、図2の本発明のPWT発生回路30
が出力する信号PWTを比較するための波形図であり、
信号PLCKの周期を変えて図4、図5、図6に示して
ある。この図4ないし図6から明らかなように、従来技
術での信号PWTは単に信号PCLKを遅延させた信号
であるが、本発明の信号PWTは信号PCLKの周期が
変化しても信号PWTの“ロー”レベル区間が一定であ
り、“ハイ”レベル区間のみが変化する波形を有する。
つまり、信号PCLKの周期が変化する場合に、従来技
術では信号PWTの“ハイ”レベル区間が一定であり、
本発明では信号PWTの“ロー”レベル区間が一定であ
る。
【0022】そして、本発明の半導体メモリ装置は、信
号PWTの“ロー”レベル区間が信号PCLKの周期に
関係なく一定なので、データ入出力ラインDIOのフロ
ーティング区間を常に一定で最少にすることができ、そ
の結果、データ入出力ラインのフローティングを防止す
るためのラッチ回路を使用せずにデータ入出力ラインで
の誤動作を防止することができる。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の半
導体メモリ装置によれば、データ入出力ラインがフロー
ティングされる時間を常に一定で最少化できるので、デ
ータ入出力ラインのフローティングを防ぐためのラッチ
回路を使用せずにデータ入出力ラインでの誤動作を防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体メモリ装置の実施の形態を示す
ブロック図。
【図2】図1のPWT発生回路の詳細回路図。
【図3】図1の装置の動作波形図。
【図4】従来のPWT発生回路が発生する信号PWTと
本発明のPWT発生回路が発生する信号PWTの波形
図。
【図5】従来のPWT発生回路が発生する信号PWTと
本発明のPWT発生回路が発生する信号PWTの波形
図。
【図6】従来のPWT発生回路が発生する信号PWTと
本発明のPWT発生回路が発生する信号PWTの波形
図。
【図7】従来の半導体メモリ装置のブロック図。
【図8】図7のPWT発生回路の詳細回路図。
【図9】図7の装置の動作波形図。
【符号の説明】
10 セル 12 入出力ドライバ 14 読取りドライバ 18 書込みドライバ 20 データ出力ドライバ 22 プリチャージトランジスタ 30 PWT発生回路 60、62、64、66、72 インバータ 68、70 NORゲート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される第1クロック信号の周期に関
    係なく第2状態の期間が一定した第2クロック信号を発
    生させるクロック信号発生手段と、 プリチャージ信号に応じてデータ入出力ラインをプリチ
    ャージするプリチャージ手段と、 書込み時に、書込み信号と前記プリチャージ信号の第1
    状態で前記第2クロック信号の第1状態毎に入力データ
    信号を前記データ入出力ラインへ伝送する書込み手段
    と、 前記データ入出力ラインに伝送されたデータをセルへ伝
    送する入力手段とを備えることを特徴とする半導体メモ
    リ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体メモリ装置におい
    て、前記クロック信号発生手段は、 複数個のインバータが直列接続され、前記第1クロック
    信号を遅延させる第1インバータ部と、 前記第1クロック信号が第1入力に供給される第1NO
    Rゲートと、 前記第1NORゲートの出力信号と前記第1インバータ
    部の出力信号の否定論理和演算をし、出力が前記第1N
    ORゲートの第2入力に供給される第2NORゲート
    と、 前記第2NORゲートの出力信号を反転させて第2クロ
    ック信号を発生させる第2インバータ部とを備えること
    を特徴とする半導体メモリ装置。
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