JPH1131386A - 半導体集積回路装置における入力初段回路の駆動方法、半導体集積回路装置及び半導体記憶装置の制御装置 - Google Patents

半導体集積回路装置における入力初段回路の駆動方法、半導体集積回路装置及び半導体記憶装置の制御装置

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JPH1131386A
JPH1131386A JP9183629A JP18362997A JPH1131386A JP H1131386 A JPH1131386 A JP H1131386A JP 9183629 A JP9183629 A JP 9183629A JP 18362997 A JP18362997 A JP 18362997A JP H1131386 A JPH1131386 A JP H1131386A
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semiconductor integrated
drive signal
integrated circuit
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聡 ▲高▼嶋
Satoshi Takashima
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】入力初段回路の消費電力の低減を図ることがで
きる半導体集積回路装置を提供する。 【解決手段】内部パルス生成回路24は外部クロックC
LKを入力し内部クロックCLK2を生成しラッチ回路
22と駆動信号生成回路25に出力する。ラッチ回路2
2は内部クロックCLK2の周期で入力初段回路21か
らのデータを取り込む。駆動信号生成回路25は内部ク
ロックCLK2とチップセレクト信号XCSとで駆動信
号を生成し入力初段回路21に出力する。入力初段回路
21は駆動信号S1に基づいて周期的に動作状態と非動
作状態に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置に備えた入力初段回路の駆動方法、半導体集積回路装
置及び半導体記憶装置の制御装置に関するものである。
【0002】近年、半導体集積回路装置は、益々大容量
化に進んでいる。大容量化に伴い半導体集積回路装置内
の入出力回路の数も増加の一途を辿っている。又、半導
体集積回路装置においては低消費電力化も求められてい
る。従って、これら増加する入出力回路についても低消
費電力化を図る必要がある。
【0003】
【従来の技術】半導体集積回路装置、例えばDRAM等
の半導体記憶装置は、データ量の増大に伴いさらなる高
集積化が図られている。その結果、そのデータ量の増大
に伴って入力回路及び出力回路の数は増大している。
【0004】図12は、従来の一般的なデータ入力回路
部を示す。データ入力回路部50は、入力初段回路51
とラッチ回路52とで構成されている。尚、データ出力
回路部も同様に入力初段回路51とラッチ回路52とで
構成されている。
【0005】入力初段回路51はカレントミラー形差動
増幅回路であって、データ処理の高速化に伴う小振幅の
データDを確実に判別する点で、例えばCMOSトラン
ジスタよりなる入力初段回路より優れている。この入力
初段回路51は、2個のエンハンスメント型Pチャネル
MOSトランジスタ(以下、単にPMOSトランジスタ
という)51a,51bと、3個のエンハンスメント型
NチャネルMOSトランジスタ(以下、単にNMOSト
ランジスタという)51c〜51eを備えている。
【0006】定電流制御用の第3NMOSトランジスタ
51eのゲートには選択信号SXを入力する。選択信号
SXは、外部装置(CPU)から供給される半導体集積
回路装置を動作状態にするための動作制御信号としての
チップセレクト信号XCSをインバータ53にて反転さ
せ生成されている。Lレベルのチップセレクト信号XC
Sが供給されると、入力初段回路部51は動作状態とな
る。第1NMOSトランジスタ51cのゲートにはデー
タDが入力される。第2NMOSトランジスタ51dの
ゲートには基準電圧Vrefが入力される。
【0007】データDのレベルが基準電圧Vrefより
高ければ、第1NMOSトランジスタ51cのドレイン
からLレベルのデータ信号Diがラッチ回路52に出力
される。データDのレベルが基準電圧Vrefより低け
れば、第1NMOSトランジスタ51cのドレインから
Hレベルのデータ信号Diがラッチ回路52に出力され
る。そして、ラッチ回路52はクロックCLK1の例え
ば立ち上がり信号に応答して入力初段回路51からのデ
ータ信号Diを取り込む。クロックCLK1は外部装置
(クロック生成装置)から供給された例えばシステムク
ロック等の外部クロックに基づいて内部の回路で生成さ
れたクロックである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、入力初段回
路51は、外部装置(CPU)からのLレベルのチップ
セレクト信号XCSにて動作制御され、ラッチ回路52
は内部の回路で生成されたクロックCLK1にて制御さ
れている。
【0009】詳述すると、Lレベルのチップセレクト信
号XCSが供給されていて半導体記憶装置が動作状態に
あるときにおいて、ラッチ回路52は、内部の回路で生
成されたクロックCLK1にて制御されていることか
ら、その内部回路の制御でラッチ動作を行っている状態
とラッチ動作を行っていない状態にすることができる。
これに対して、入力回路部51は、チップセレクト信号
XCSにより直接制御されていることから、常に動作状
態にある。つまり、半導体記憶装置が動作状態おいて、
ラッチ回路52がラッチ動作を行っていない状態にあっ
ても、入力初段回路51は動作状態にある。従って、入
力初段回路51は不必要な動作を行い無用な電力消費し
ていた。尚、データ出力回路部に構成された入力初段回
路も同様な問題を有していた。
【0010】本発明の目的は、半導体集積回路装置が動
作状態にあっても、入力初段回路を必要な時に動作させ
ることができるようにして、消費電力の低減を図ること
ができる半導体集積回路装置における入力初段回路の駆
動方法、半導体集積回路装置及び半導体記憶装置の制御
装置を提供するにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、入力されたデータを増幅して次段の回路に出力する
入力初段回路を備えた半導体集積回路装置における入力
初段回路の駆動方法において、前記入力初段回路を外部
クロックに基づいて生成された駆動信号に基づいて動作
状態と非動作状態にさせて、その動作状態の時に前記デ
ータを増幅して次段の回路に出力させるようにした。
【0012】請求項2に記載の発明は、入力されたデー
タを増幅して次段の回路に出力する入力初段回路を備
え、外部装置からの動作制御信号に基づいて動作状態と
なる半導体集積回路装置における入力初段回路の駆動方
法において、前記半導体集積回路装置が動作制御信号に
基づいて動作状態のとき、前記入力初段回路を外部クロ
ックに基づいて生成された駆動信号に基づいて周期的に
動作状態と非動作状態にさせて、動作状態の時に前記デ
ータを増幅して次段の回路に出力させるようにした。
【0013】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の半導体集積回路装置における入力初段回路の駆
動方法において、前記入力初段回路がカレントミラー形
差動増幅回路であって、そのカレントミラー形差動増幅
回路に備えられた定電流制御のためのトランジスタが前
記駆動信号に基づいてオン・オフの制御されるようにし
たものである。
【0014】請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3
のいずれか1に記載の半導体集積回路装置における入力
初段回路の駆動方法において、前記外部クロックは、前
記駆動信号を生成するための内部クロックを生成する信
号であって、その内部クロックは前記入力初段回路の次
段に設けられたラッチ回路の動作タイミングの制御にも
使用されるものである。
【0015】請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4
に記載の半導体集積回路装置における入力初段回路の駆
動方法において、前記半導体集積回路装置が半導体記憶
装置で構成されたものである。
【0016】請求項6に記載の発明は、入力されたデー
タを増幅して次段の回路に出力する入力初段回路を備え
た半導体集積回路装置において、外部クロックに基づい
て駆動信号を生成するパルス駆動信号生成回路を設け、
その駆動信号に基づいて前記入力初期回路を動作状態と
非動作状態にさせて、その動作状態の時に前記データを
増幅して次段の回路に出力させるようにした。
【0017】請求項7に記載の発明は、入力されたデー
タを増幅して次段の回路に出力する入力初段回路を備
え、外部装置からの動作制御信号に基づいて動作状態と
なる半導体集積回路装置において、前記半導体集積回路
装置が動作制御信号に基づいて動作状態のとき、外部ク
ロックに基づいて駆動信号を生成するパルス駆動生成回
路を設け、その駆動信号に基づいて前記入力初段回路を
周期的に動作状態と非動作状態にさせて、動作状態の時
に前記データを増幅して次段の回路に出力させるように
した。
【0018】請求項8に記載の発明は、請求項6又は7
に記載の半導体集積回路装置において、前記パルス駆動
信号生成回路を半導体集積回路装置内に形成した。請求
項9に記載の発明は、請求項6乃至8のいずれか1に記
載の半導体集積回路装置において、前記半導体集積回路
装置を半導体記憶装置した。
【0019】請求項10に記載の発明は、請求項6乃至
9のいずれか1に記載の半導体集積回路装置において、
前記入力初段回路をカレントミラー形差動増幅回路で構
成し、そのカレントミラー形差動増幅回路に備えられた
定電流制御のためのトランジスタのゲートに対して前記
パルス駆動信号生成回路部からの駆動信号が供給され、
その駆動信号に基づいて前記トランジスタをオン・オフ
の制御するようにした。
【0020】請求項11に記載の発明は、請求項6乃至
10のいずれか1に記載の半導体集積回路装置におい
て、前記パルス駆動信号生成回路部は、前記外部クロッ
クに基づいて前記駆動信号を生成するための内部クロッ
クを生成する内部パルス生成回路と、前記内部クロック
と前記半導体集積回路装置を動作状態にするための動作
制御信号とで前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路
とを備え、前記入力初段回路は、該入力初段回路から出
力されるデータをラッチするラッチ回路を備え、そのラ
ッチ回路は、前記内部クロックにて動作タイミングが制
御されるようにした。
【0021】請求項12に記載の発明は、請求項11に
記載の半導体集積回路装置において、前記内部パルス生
成回路が外部クロックを所定の時間遅延させて内部クロ
ックを生成する遅延回路で構成されている。
【0022】請求項13に記載の発明は、請求項11に
記載の半導体集積回路装置において、前記駆動信号生成
回路が駆動信号を得るために前記内部クロックと前記動
作制御信号とを論理積する論理積回路を備えた構成であ
る。
【0023】請求項14に記載の発明は、請求項9に記
載の半導体記憶路装置と、前記半導体記憶装置に対して
該半導体記憶装置を動作状態にするための動作制御信号
を供給する中央処理装置と、前記半導体記憶装置に対し
て該半導体記憶装置の動作サイクルための内部クロック
を生成するための外部クロックを供給するための外部ク
ロック生成装置とからなる半導体記憶装置の制御装置で
ある。
【0024】(作用)請求項1に記載の発明によれば、
入力初段回路は動作状態と非動作状態となり、動作状態
の時に入力されたデータを増幅して次段の回路に出力す
る。その結果、入力初段回路は動作状態のとき電力を消
費して非動作状態のとき電力を消費しないことから、消
費電力の低減を図ることができる。
【0025】請求項2に記載の発明によれば、半導体集
積回路装置が動作状態にあるとき、入力初段回路は周期
的に動作状態と非動作状態となり、動作状態の時に入力
されたデータを増幅して次段の回路に出力する。その結
果、入力初段回路は動作状態のとき電力を消費して非動
作状態のとき電力を消費しないことから、消費電力の低
減を図ることができる。
【0026】請求項3に記載の発明によれば、カレント
ミラー形差動増幅回路に備えられた定電流制御のための
トランジスタがオン状態のとき、差動増幅して次段に出
力する。又、前記トランジスタがオフ状態の時、該トラ
ンジスタを介して電流が流れないことから消費される電
流はない。
【0027】請求項4に記載の発明によれば、ラッチ回
路について入力初段回路の動作状態と非動作状態と同期
した動作タイミングに制御することが容易にできる。請
求項5に記載の発明によれば、半導体記憶装置に設けら
れている入力初段回路の消費電力の低減が図れる。
【0028】請求項6に記載の発明によれば、パルス駆
動信号生成回路にて生成された駆動信号に基づいて入力
初期回路は動作状態と非動作状態となり、動作状態の時
に入力されたデータを増幅して次段の回路に出力する。
その結果、入力初段回路は動作状態のとき電力を消費し
て非動作状態のとき電力を消費しないことから、消費電
力の低減を図ることができる。
【0029】請求項7に記載の発明によれば、パルス駆
動信号生成回路にて生成された駆動信号に基づいて入力
初期回路は半導体集積回路装置が動作状態中において周
期的に動作状態と非動作状態となり、動作状態の時に入
力されたデータを増幅して次段の回路に出力する。その
結果、入力初段回路は動作状態のとき電力を消費して非
動作状態のとき電力を消費しないことから、消費電力の
低減を図ることができる。
【0030】請求項8に記載の発明によれば、半導体集
積回路装置内で駆動信号を生成することができる。その
結果、特別に駆動信号を生成するための外部装置を付帯
する必要がないとともに、例えば外部装置から供給され
る遅延及びノイズ等を含む駆動信号に比べて、遅延及び
ノイズを含まない駆動信号を生成することができる。
【0031】請求項9に記載の発明によれば、半導体記
憶装置に設けられている入力初段回路の消費電力の低減
が図れる。請求項10に記載の発明によれば、カレント
ミラー形差動増幅回路に備えられた定電流制御のための
トランジスタがパルス駆動信号生成回路からの駆動信号
によりオンされたとき、差動増幅して次段に出力する。
又、前記トランジスタがパルス駆動信号生成回路からの
駆動信号によりオフされた時、該トランジスタを介して
電流が流れないことから消費される電流はない。
【0032】請求項11に記載の発明によれば、ラッチ
回路は入力初段回路からの出力されるデータを内部クロ
ックに基づいてラッチ動作する。入力初段回路を駆動信
号によりラッチ回路のラッチ動作と同期した動作状態と
非動作状態に制御することが容易にできる。
【0033】請求項12に記載の発明によれば、請求項
11に記載の半導体集積回路装置において、前記内部ク
ロックを生成する内部パルス生成回路は遅延回路で構成
することができる。
【0034】請求項13に記載の発明は、請求項11に
記載の半導体集積回路装置において、前記駆動信号を生
成する駆動信号生成回路は論理積回路で構成することが
できる。
【0035】請求項14に記載の発明によれば、半導体
記憶路装置は、中央処理装置からの動作制御信号に基づ
いて動作状態になる。半導体記憶装置は外部クロック生
成装置から外部クロックを入力する。この外部クロック
に基づいて半導体記憶装置内に設けられている入力初段
回路の消費電力の低減が図れる。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。図1は、電子機器に備え
られた読み出し及び書き替え可能な半導体記憶装置(D
RAM)のシステム構成を示す。電子機器は、中央処理
装置(チップ・セットも含む)(以下、CPUという)
11、DRAM12及び外部クロック生成装置13を備
えている。CPU11,DRAM12及び外部クロック
生成装置13は、本実施形態ではそれぞれ1チップで形
成されている。
【0037】CPU11は、図示しないバスを介してD
RAM12からのリードデータを入力するとともに図示
しない外部装置との間でデータの授受を行う。CPU1
1はDRAM12に対して動作制御信号としてのチップ
セレクト信号XCS、リード信号、ライト信号等を供給
する。チップセレクト信号XCSはDRAM12を選択
する信号であって、DRAM12を動作状態と非動作状
態のいずれか一方の状態にする信号である。本実施形態
では、チップセレクト信号XCSがLレベルの時にはD
RAM12は動作状態になり、チップセレクト信号XC
SがHレベルの時にはDRAM12は非動作状態にな
る。リード信号はDRAM12を読み出しモードにする
ための信号である。又、ライトイ信号は書き込みモード
にするための信号である。
【0038】又、CPU11は外部クロック生成回路1
3に対して各種の制御信号を出力する。外部クロック生
成回路13は各種の制御信号に基づいてシステムクロッ
クとしての外部クロックCLKを生成しDRAM12に
供給する。外部クロックCLKは、データの読み出し及
び書き込み動作のサイクルを決める信号である。
【0039】DRAM12は、前記CPU12からのL
レベルのチップセレクト信号XCSに基づいて非動作状
態から動作状態となる。動作状態において、DRAM1
2はリード信号に基づいてデータ読み取りモードとな
る。データ読み取りモードにおいて、DRAM12は外
部装置からのデータを前記外部クロックCLKに基づい
て生成される内部クロックCLK2に同期してリード動
作を行う。そして、DRAM12は、これら各信号に基
づいてアドレスバスから入力されるアドレス信号で指定
されるアドレスのメモリセルのデータがデータバスから
読み出される。そして、該読み出されたデータは、バス
を介してCPU11や外部装置に出力される。
【0040】又、動作状態において、DRAM12はラ
イト信号に基づいてデータ書き込みモードとなる。そし
て、データ書き込みモードにおいて、DRAM12は同
様に前記内部クロックCLK2に同期してライト動作を
行う。DRAM12はこれら各信号に基づいてアドレス
バスから入力されるアドレス信号で指定されるアドレス
のメモリセルにデータを書き込む。
【0041】図2は、DRAM12におけるデータ入力
回路部の構成を説明するための要部ブロック図である。
データ入力回路部20は各外部入力端子P1〜Pnに対
してそれぞれ設けられている。データ入力回路部20
は、入力初段回路21とラッチ回路22を備えている。
各入力初段回路21は、外部入力端子P1〜Pnを介し
てCPU11又はその他の外部装置からそれぞれ出力さ
れてくるデータD1〜Dnを入力する。各入力初段回路
21はそのデータD1〜Dnを増幅し、その増幅したデ
ータD1〜Dnを次段のラッチ回路22にそれぞれ供給
する。
【0042】図3は、データD1を入力する入力初段回
路21の電気回路を示す。尚、他の入力初段回路21は
入力するデータが相違するだけで全て同一の回路構成で
あるので、説明の便宜上、図3に示す入力初段回路21
のみ説明し他の入力初段回路21の説明は省略する。
【0043】入力初段回路21はカレントミラー形差動
増幅回路であって、カレントミラー部を形成するための
2個のエンハンスメント型PチャネルMOSトランジス
タ(以下、単に第1、第2PMOSトランジスタとい
う)T1,T2と、差動増幅部を形成するための2個の
エンハンスメント型NチャネルMOSトランジスタ(以
下、単に第1、第2NMOSトランジスタという)T
3,T4、及び、定電流制御及び動作制御部を形成する
ための第3NMOSトランジスタT5を備えている。
【0044】第1及び第2PMOSトランジスタT1,
T2はそれぞれソース端子を備え、そのソース端子に高
電位電源電圧Vccがそれぞれ供給されている。第1及
び第2PMOSトランジスタT1,T2のゲート端子
は、互いに接続されているとともに第2PMOSトラン
ジスタT2のドレイン端子に接続されている。
【0045】第1NMOSトランジスタT3はドレイン
端子を備え、そのドレイン端子は第1PMOSトランジ
スタT1のドレイン端子に接続されているとともに次段
のラッチ回路22に接続されている。第1NMOSトラ
ンジスタT3のゲート端子は、前記外部入力端子P1に
接続され、データD1が入力される。
【0046】第2NMOSトランジスタT4はドレイン
端子を備え、そのドレイン端子は第2PMOSトランジ
スタT2のドレイン端子に接続されている。第2NMO
SトランジスタT4のゲート端子はDRAM12内に形
成された基準電圧生成回路23に接続され、その基準電
圧生成回路23から基準電圧Vrefが供給される。
【0047】第1及び第2NMOSトランジスタT3,
T4のソース端子は互いに接続されているとともに、第
3NMOSトランジスタT5のドレイン端子に接続され
ている。第3NMOSトランジスタT5はソース端子を
備え、そのソース端子にグランド電圧である低電位電源
電圧が供給されている。
【0048】第3NMOSトランジスタT5はゲート端
子を備え、そのゲート端子は駆動信号生成回路25から
の駆動信号S1を入力する。従って、駆動信号S1がH
レベルのとき、第3NMOSトランジスタT5はオン状
態となり、入力初段回路21は動作状態となる。駆動信
号S1がLレベルのとき、第3NMOSトランジスタT
5はオフ状態となり、入力初段回路21は非動作状態と
なる。この非動作状態においては、第3NMOSトラン
ジスタT5がオフしていることから、第1及び第2NM
OSトランジスタT3,T4にはドレイン電流は流れな
い。
【0049】一方、動作状態において、前記データD1
のレベル(内容)が基準電圧Vrefより高いとき、第
1NMOSトランジスタT3には大きなドレイン電流が
流れ、第2NMOSトランジスタT4には小さなドレイ
ン電流が流れる。その結果、第1NMOSトランジスタ
T3のドレイン端子の電位は低電位となる。反対にデー
タD1のレベルが基準電圧Vrefより低いとき、第1
NMOSトランジスタT3には小さなドレイン電流が流
れ、第2NMOSトランジスタT4には大きなドレイン
電流が流れる。その結果、第1NMOSトランジスタT
3のドレイン端子の電位は高電位となる。そして、第1
NMOSトランジスタT4のドレイン端子の電圧がデー
タD1に対するデータD1iとして次段のラッチ回路2
2に供給される。ラッチ回路22は、入力初段回路21
から供給されるデータD1iを内部パルス生成回路24
からの内部クロックCLK2の立ち上がり(又は立ち下
がり)信号に同期してラッチし次段の図示しない内部回
路に供給する。
【0050】図4は、DRAM12内に形成されたパル
ス駆動信号生成回路を構成する内部パルス生成回路24
の電気回路を示す。内部パルス生成回路24は遅延回路
を形成する4個のインバータ24a〜24dにて構成さ
れている。内部パルス生成回路24は、前記外部クロッ
ク生成装置13からの外部クロックCLKを入力する。
外部クロックCLKは、第1〜第4インバータ24a〜
24dを介して内部クロックCLK2として出力され
る。外部クロックCLKは、第1〜第4インバータ24
a〜24dによりその反転タイミングが遅延されること
になり、本実施形態では、図6に示すようにその遅延時
間を「td」としている。内部パルス生成回路24にて
生成された内部クロックCLK2は、前記ラッチ回路2
2に供給される。従って、ラッチ回路22は内部クロッ
クCLK2の周期で入力初段回路21からのデータを取
り込む。
【0051】内部パルス生成回路24の内部クロックC
LK2は駆動信号生成回路25に供給される。図5は、
DRAM12内に形成されたパルス駆動信号生成回路を
構成する駆動信号生成回路25の電気回路を示す。駆動
信号生成回路25は、アンド回路25aとインバータ2
5bにて構成されている。駆動信号生成回路25は、内
部クロックCLK2とともにCPU11からのチップセ
レクト信号XCSを入力する。
【0052】内部クロックCLK2はアンド回路25a
に供給される。又、チップセレクト信号XCSはインバ
ータ25bを介してアンド回路25aに供給される。ア
ンド回路25aは、両信号CLK2,XCSに基づいて
駆動信号S1を各入力初段回路21の第3NMOSトラ
ンジスタT5のゲート端子に供給する。
【0053】詳述すると、アンド回路25aは、Lレベ
ルのチップセレクト信号XCSが駆動信号生成回路25
に供給されている状態では、内部クロックCLK2を駆
動信号S1として出力する。従って、各入力初段回路2
1は、DRAM12が動作状態にある時には、内部クロ
ックCLK2がHレベルの状態にある時に動作状態とな
り、Lレベルの状態にある時に非動作状態となる。
【0054】又、アンド回路25aは、Hレベルのチッ
プセレクト信号XCSが駆動信号生成回路25に供給さ
れている状態では、内部クロックCLK2の有無に関係
なくLレベルの駆動信号S1を出力する。従って、この
時には、各入力初段回路21はもとより、DRAM12
自体が非動作状態になっている。
【0055】尚、DRAM12の出力回路部において
も、入力回路部20と同様に入力初段回路及びラッチ回
路が備えられている。そして、出力回路部の入力初段回
路においても、同様に駆動信号S1に基づいて動作制御
されるようになっている。従って、出力回路部の説明
は、上記説明した入力回路部を理解することで容易に理
解できるため省略する次に上記のように構成したDRA
M12の入力回路部20の作用について説明する。
【0056】今、CPU11はDRAM12に対してL
レベルのチップセレクト信号XCS及びリード信号を出
力している。又、CPU11は外部クロック生成装置1
3に対してデータを読み出すための制御信号が出力され
ている。外部クロック生成装置13はこの制御信号に応
答してDRAM12に対して外部クロックCLKを出力
している。
【0057】従って、DRAM12は動作状態にある。
又、DRAM12の内部パルス生成回路24は外部クロ
ックCLKに基づいて内部クロックCLK2を生成し駆
動信号生成回路25及び各ラッチ回路22に出力する。
ラッチ回路22はこの内部クロックCLK2のHレベル
に立ち上がっている状態の時に入力初段回路21から出
力されるデータ(データD1〜Dnを反転増幅させたデ
ータD1i〜Dni)をラッチする。又、ラッチ回路2
2はこの内部クロックCLK2のLレベルに立ち下がっ
ている状態の時に入力初段回路21から出力されるデー
タD1i〜Dniをラッチしない。
【0058】さらに、駆動信号生成回路25は、Lレベ
ルのチップセレクト信号XCSと内部クロックCLK2
とに基づいて同内部クロックCLK2を駆動信号S1と
して各入力初段回路21の第3NMOSトランジスタT
5に出力している。
【0059】従って、各入力初段回路21は、駆動信号
S1(内部クロックCLK2)のHレベルに立ち上がっ
ている状態の時には動作状態となり、外部入力端子P1
〜Pnからそれぞれ供給されるデータD1〜Dnを反転
増幅しラッチ回路22に出力する。又、各入力初段回路
21はこの駆動信号S1(内部クロックCLK2)のL
レベルに立ち下がっている状態の時には非動作状態とな
り、たとえ外部入力端子P1〜PnからデータD1〜D
nが供給されても反転増幅することはない。
【0060】従って、DRAM12が動作状態にある時
には、各入力初段回路21は、駆動信号S1に基づいて
動作状態と非動作状態に制御される。そして、この動作
状態と非動作状態は、次段のラッチ回路22のラッチ動
作の時に動作状態となるように制御される。その結果、
次段のラッチ回路22がラッチ動作をしない時には、入
力初段回路21は非動作状態になって入力初段回路21
内に無用な電流が流れない。
【0061】次に、上記した実施形態の特徴を以下に記
載する。 ○本実施形態は、入力初段回路21を、駆動信号S1に
て次段のラッチ回路22がラッチ動作を行っているとき
動作状態にし、ラッチ回路22がラッチ動作を行ってい
ないとき非動作状態になるようにした。
【0062】従って、入力初段回路21(出力回路部も
同様に)の消費電力の低減を図ることができ、ひいては
DRAM12自体及びDRAM12を制御するシステム
全体の低消費電力化に貢献することができる。
【0063】○本実施形態は、駆動信号S1を既存の内
部パルス生成回路24で生成される内部クロックCLK
2とCPU11から供給される既存のチップセレクト信
号XCSとで生成した。従って、駆動信号S1を生成す
るための特別な信号をつくるとともに、その新たな信号
のための新たな信号生成回路をDRAM12内に形成す
る必要がなく、DRAM12の不必要な回路規模の増大
を防止することができる。
【0064】又、DRAM12内で駆動信号S1は生成
される。その結果、各入力初段回路21に供給される駆
動信号S1は、例えば外部装置から供給される駆動信号
に比べて、遅延及びノイズの問題を考慮することなく各
入力初段回路21を制御することができる。
【0065】○しかも、本実施形態の内部パルス生成回
路24は4個のインバータ24a〜24dという簡単な
回路で構成されているため、DRAM12の回路規模を
増大させない。同様に、駆動信号生成回路25もアンド
回路25aとインバータ25bという簡単な回路で構成
されているため、DRAM12の回路規模を増大させな
い。
【0066】尚、上記実施形態に限定されるものではな
く、以下のように実施してもよい。本実施形態では、内
部パルス生成回路24を複数個(実施形態では4個)の
インバータ4a〜4dで構成したが、図7に示すように
ノア回路24eと2個のインバータ24f,24gで構
成してもよい。又、図8に示すように、内部パルス生成
回路24をナンド回路24hと3個のインバータ24i
〜24kで構成してもよい。さらに、図9に示すよう
に、内部パルス生成回路24を外部クロックラッチ回路
24nとタイマ回路24mとで構成してもよい。即ち、
外部クロックラッチ回路24nは、予め定められた周期
の内部クロックCLK2を外部クロックCLKの周期に
基づいてを出力する。そして、外部クロックラッチ回路
24nはタイマ回路24mからの信号に基づいて外部ク
ロックCLKの周期を計時してその周期が変更した時に
は内部クロックCLK2の発生タイミング及び周期も変
更させるようにしたものである。
【0067】内部パルス生成回路24をPLL(Phase-
Locked-Loop )回路やDLL(Delay-Locked-Loop )回
路で実施してもよい。この場合、外部クロックCLKの
相対変化に対応した内部クロックCLK2を生成するこ
とができる。
【0068】DRAM12内に内部パルス生成回路24
及び駆動信号生成回路25をそれぞれ複数個形成して、
それぞれの内部パルス生成回路24及び駆動信号生成回
路25に対して対応する複数の入力初段回路21を割り
当てるようにして実施してもよい。この場合、DRAM
12の大容量化及び多ビットに対応して入力回路部20
及び出力回路部が増大したときにおける各入力回路部2
0及び出力回路部中の入力初段回路21の動作バラツキ
を防止することができる。
【0069】又、内部パルス生成回路24をDRAM1
2内で形成せずに外部装置で生成して実施してもよい。
本実施形態では、DRAM12が動作状態において内部
クロックCLK2を駆動信号S1として入力初段回路2
1に出力した。これを図10に示すように、外部クロッ
クCLKを駆動信号S1として出力するようにしてもよ
い。この場合、図5おいて、内部クロックCLK2に代
えて外部クロックCLKをアンド回路24aに供給する
必要がある。このようにしても、次段がラッチ動作を行
っている期間中には入力初段回路21が動作状態となる
ため、上記実施形態と同様にデータを確実にラッチでき
るとともに、消費電力の低減を図ることができる。
【0070】又、図11に示すように、駆動信号S1を
外部クロックCLKと内部クロックCLK2が共にHレ
ベルの時にHレベルとなるように実施してもよい。この
場合、内部クロックCLK2と外部クロックCLKとを
新たなアンド回路に供給し、その新たなアンド回路の出
力をアンド回路24aに内部クロックCLK2に代えて
供給する必要がある。このようにしても、次段がラッチ
動作を行っている期間中には入力初段回路21が動作状
態となるため、上記実施形態と同様にデータを確実にラ
ッチできるとともに、動作時間が短いためさらに消費電
力の低減を図ることができる。
【0071】本実施形態では、チップセレクト信号XC
Sと内部クロックCLK2とで駆動信号S1を生成した
が、内部クロックCLK2のみで駆動信号S1としてそ
のまま使用してもよい。この場合、駆動信号生成回路2
5が不要となり、回路規模の増大を抑えることができ
る。又、外部クロックCLKを直接駆動信号S1として
使用してもよい。
【0072】本実施形態では、DRAM12の入力初段
回路21がチップセレクト信号XCSに基づいて制御さ
れるものであったが、例えば、クロックイネーブル信号
CKEが入力初段回路に供給されるように構成された半
導体集積回路装置についてはチップセレクト信号XCS
に代えて該クロックイネーブル信号CKEを動作制御信
号として具体化してもよい。
【0073】本実施形態では、半導体記憶装置としてD
RAM12に具体化したが、スタティックRAM、RO
M、EEPROM等のその他の半導体記憶装置に実施し
たり、半導体記憶装置以外の入出力回路部を備えた半導
体集積回路装置に具体化してもよい。
【0074】
【発明の効果】請求項1〜3に記載の発明によれば、半
導体集積回路装置に設けた入力初段回路の消費電力の低
減を図ることができる。
【0075】請求項4に記載の発明によれば、半導体集
積回路装置に設けた入力初段回路の消費電力の低減を図
ることができるとともに、入力初段回路をラッチ回路の
動作タイミングと同期して動作状態と非動作状態に制御
することができる。
【0076】請求項5に記載の発明によれば、半導体記
憶装置に設けられている入力初段回路の消費電力の低減
を図ることができる。請求項6及び7に記載の発明によ
れば、半導体集積回路装置に設けた入力初段回路の消費
電力の低減を図ることができる。
【0077】請求項8に記載の発明によれば、特別な外
部装置を付帯することなく特別に駆動信号を生成するた
めの外部装置を付帯する必要がないとともに、遅延及び
ノイズを含まない駆動信号を生成することができる。半
導体集積回路装置に設けた入力初段回路の消費電力の低
減を図ることができる。
【0078】請求項9に記載の発明によれば、半導体記
憶装置に設けられている入力初段回路の消費電力の低減
が図れる。請求項10に記載の発明によれば、半導体集
積回路装置に設けた入力初段回路を構成するカレントミ
ラー形差動増幅回路の消費電力の低減を図ることができ
る。
【0079】請求項11に記載の発明によれば、半導体
集積回路装置に設けた入力初段回路の消費電力の低減を
図ることができるとともに、入力初段回路をラッチ回路
の動作タイミングと同期して動作状態と非動作状態に制
御することができる。
【0080】請求項12に記載の発明によれば、内部ク
ロックを生成する内部パルス生成回路を簡単な遅延回路
で構成することができる。請求項13に記載の発明は、
前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路を簡単な論理
積回路で構成することができる。
【0081】請求項14に記載の発明によれば、半導体
記憶路装置の消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 半導体記憶装置のシステム構成図。
【図2】 半導体記憶装置内の入力回路部を説明するた
めの回路図。
【図3】 入力初段回路を説明するための回路図。
【図4】 内部パルス生成回路を説明するための回路
図。
【図5】 駆動信号生成回路を説明するための回路図。
【図6】 入力回路部の動作を説明するためのタイムチ
ャート。
【図7】 内部パルス生成回路の別例を説明するための
回路図。
【図8】 内部パルス生成回路の別例を説明するための
回路図。
【図9】 内部パルス生成回路の別例を説明するための
回路図。
【図10】 駆動信号の別例を説明するための波形図。
【図11】 駆動信号の別例を説明するための波形図。
【図12】 従来の入力回路部を説明するための回路
図。
【図13】 従来の入力回路部の動作を説明するための
タイムチャート。
【符号の説明】
11 中央処理装置 12 半導体記憶装置(DRAM) 13 外部クロック生成装置 20 入力回路部 21 入力初段回路 22 ラッチ回路 23 基準電圧生成回路 24 内部パルス生成回路 25 駆動信号生成回路 S1 駆動信号 CLK 外部クロック CLK2 内部クロック

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されたデータを増幅して次段の回路
    に出力する入力初段回路を備えた半導体集積回路装置に
    おける入力初段回路の駆動方法において、 前記入力初段回路を外部クロックに基づいて生成された
    駆動信号に基づいて動作状態と非動作状態にさせて、そ
    の動作状態の時に前記データを増幅して次段の回路に出
    力させるようにした半導体集積回路装置における入力初
    段回路の駆動方法。
  2. 【請求項2】 入力されたデータを増幅して次段の回路
    に出力する入力初段回路を備え、外部装置からの動作制
    御信号に基づいて動作状態となる半導体集積回路装置に
    おける入力初段回路の駆動方法において、 前記半導体集積回路装置が動作制御信号に基づいて動作
    状態のとき、前記入力初段回路を外部クロックに基づい
    て生成された駆動信号に基づいて周期的に動作状態と非
    動作状態にさせて、動作状態の時に前記データを増幅し
    て次段の回路に出力させるようにした半導体集積回路装
    置における入力初段回路の駆動方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の半導体集積回路
    装置における入力初段回路の駆動方法において、 前記入力初段回路は、カレントミラー形差動増幅回路で
    あり、そのカレントミラー形差動増幅回路に備えられた
    定電流制御のためのトランジスタが前記駆動信号に基づ
    いてオン・オフの制御されるようにした。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1に記載の半
    導体集積回路装置における入力初段回路の駆動方法にお
    いて、 前記外部クロックは、前記駆動信号を生成するための内
    部クロックを生成する信号であって、その内部クロック
    は前記入力初段回路の次段に設けられたラッチ回路の動
    作タイミングの制御にも使用されるものである。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4に記載の半導体集積回路
    装置における入力初段回路の駆動方法において、前記半
    導体集積回路装置は半導体記憶装置である。
  6. 【請求項6】 入力されたデータを増幅して次段の回路
    に出力する入力初段回路を備えた半導体集積回路装置に
    おいて、 外部クロックに基づいて駆動信号を生成するパルス駆動
    信号生成回路を設け、その駆動信号に基づいて前記入力
    初期回路を動作状態と非動作状態にさせて、その動作状
    態の時に前記データを増幅して次段の回路に出力させる
    ようにした半導体集積回路装置。
  7. 【請求項7】 入力されたデータを増幅して次段の回路
    に出力する入力初段回路を備え、外部装置からの動作制
    御信号に基づいて動作状態となる半導体集積回路装置に
    おいて、 前記半導体集積回路装置が動作制御信号に基づいて動作
    状態のとき、外部クロックに基づいて駆動信号を生成す
    るパルス駆動生成回路を設け、その駆動信号に基づいて
    前記入力初段回路を周期的に動作状態と非動作状態にさ
    せて、動作状態の時に前記データを増幅して次段の回路
    に出力させるようにした半導体集積回路装置。
  8. 【請求項8】 請求項6又は7に記載の半導体集積回路
    装置において、 前記パルス駆動信号生成回路は半導体集積回路装置内に
    形成した。
  9. 【請求項9】 請求項6乃至8のいずれか1に記載の半
    導体集積回路装置において、前記半導体集積回路装置は
    半導体記憶装置である。
  10. 【請求項10】 請求項6乃至9のいずれか1に記載の
    半導体集積回路装置において、 前記入力初段回路はカレントミラー形差動増幅回路であ
    り、そのカレントミラー形差動増幅回路に備えられた定
    電流制御のためのトランジスタのゲートに対して前記パ
    ルス駆動信号生成回路部からの駆動信号が供給され、そ
    の駆動信号に基づいて前記トランジスタをオン・オフの
    制御するようにした。
  11. 【請求項11】 請求項6乃至10のいずれか1に記載
    の半導体集積回路装置において、 前記パルス駆動信号生成回路部は、 前記外部クロックに基づいて前記駆動信号を生成するた
    めの内部クロックを生成する内部パルス生成回路と、 前記内部クロックと前記半導体集積回路装置を動作状態
    にするための動作制御信号とで前記駆動信号を生成する
    駆動信号生成回路とを備え、 前記入力初段回路は、該入力初段回路から出力されるデ
    ータをラッチするラッチ回路を備え、 そのラッチ回路は、前記内部クロックにて動作タイミン
    グが制御されるようにした。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の半導体集積回路装
    置において、 前記内部パルス生成回路は、外部クロックを所定の時間
    遅延させて内部クロックを生成する遅延回路である。
  13. 【請求項13】 請求項11に記載の半導体集積回路装
    置において、 前記駆動信号生成回路は、駆動信号を得るために前記内
    部クロックと前記動作制御信号とを論理積する論理積回
    路を備えた。
  14. 【請求項14】 請求項9に記載の半導体記憶路装置
    と、 前記半導体記憶装置に対して該半導体記憶装置を動作状
    態にするための動作制御信号を供給する中央処理装置と
    前記半導体記憶装置に対して該半導体記憶装置の動作サ
    イクルための内部クロックを生成するための外部クロッ
    クを供給するための外部クロック生成装置とからなる半
    導体記憶装置の制御装置。
JP9183629A 1997-07-09 1997-07-09 半導体集積回路装置における入力初段回路の駆動方法、半導体集積回路装置及び半導体記憶装置の制御装置 Withdrawn JPH1131386A (ja)

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