JPS58111525A - タイミング検出回路 - Google Patents

タイミング検出回路

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JPS58111525A
JPS58111525A JP56209227A JP20922781A JPS58111525A JP S58111525 A JPS58111525 A JP S58111525A JP 56209227 A JP56209227 A JP 56209227A JP 20922781 A JP20922781 A JP 20922781A JP S58111525 A JPS58111525 A JP S58111525A
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JP
Japan
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signal
level
timing detection
output
circuit
Prior art date
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Application number
JP56209227A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Kotani
博昭 小谷
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/153Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
    • H03K5/1534Transition or edge detectors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、タイミング検出回路に関する。
ディジタル制御回路では、信号レベルの変化タイミング
を検出し1、各種制御Ik用いた場合がしばしばある。
従来の上記タイミング検出は、ワンシ冒ットマルチバイ
ブレータ又は微分回路等により行なわれるものであった
ワンシ1ットマルチパイブレータは、その回路構成が複
雑で、かつ、消費電力も比較的大きいという欠点がある
。−万、微分回路を用いた場合、入力信号レベル変化率
の影響を受けるとともに、正確なタイミング検出力f行
な見ないという欠点がある。
この発明の6的は、簡単な回路構成で、かつ、極めて低
消費電力化が図られるタイミング検出i路を提供すると
とkある。
この発明の他の目的は、入力信号レベルの変化率に影響
されず、高精度のタイき/グ検出が可能なタイミング検
出回路を提供するととkある。
この発明のさらに他の目的は、以下の説明及び図面から
明らかになるであろう。
以下、この発明を実施例とともに詳細に説明する。
第1A図は、この発明の基本的一実施例を示す回路図で
ある。
この実施例では、互いに逆相の入力信号a、  a  
gT(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)Ql。
Q、が直列形態とされる。そして、これらのMO8FE
TQ、、Q、KW列に負荷手段とし工のMO8FETQ
Iが設けられている。上記MO8FE T Q + −
Qtはエンハンスメント型MO8F’ETで構成され、
上記MO8FgTQ、は、%に制限されないが、ディプ
レッジ璽ンI!MO8FETで構成されている。
この実施例回路の動作な第2図の波形図に従って説明す
る。
上記入力信号a(a)がロウレベル()・イレペル)カ
ラハイレベル(c1ウレベル)K変化する時において、
上記信号aがMO8FETQ*のしきい値電圧vTに達
したときからM08FgTQtがオンに切り換わる。−
万、上記信号aがハイレベルのときには、MO8FET
Q、はオンし℃おり、信号aが上記しきい値電圧vTに
達したときにオフに切り換わる。したがって、上記MO
8FETQ、−Qtの切り換わり時間差△tの間では両
M O8F B T Q + 、Q tがオンし又いる
ことになる。このため、その出力すは、上記時間Δtの
関にロウレベルとなり、入力信号a、  aのレベル変
化タイミングを検出することができる。
この実施例では、MO8FETQ、ないしQ。
の3個のMOSFETで構成できるから、極めて少ない
素子数によって上記タイミング検出を行なうことができ
る。また、入力信号a、  aが変化しない定常状態で
は、いずれかのMO8FETQ。
又はQ、がオフしているため、M08FETQ。
ないしQ3を通し又電流が流れないから、極めて消費電
力を少な(することができる。
また、入力信号a、  aのレベル変化率が変化しても
、入力信号a、  aが相補的忙変化する限りにおいて
は、必ずMo 8 F E T Qr −Qtが同時圧
オンするため、確実に入力信号層、af)f化タイミン
グを検出することができる。
さらに、上記検出信号すは、信号a、  aが中間電圧
付近でピークとなる出力波形となるため、時間遅れな(
高精度に上記タイミングを検出することができる。
第1B図には、この発明の他の基本的一実施例の回路図
が示されている。
この実施例では、タイミング検出のための駆動部が、p
チ+7ネルM 08 F E T Q’+ とnチ+7
ネルM08FETQ*で構成された相補型回路で構成さ
れる。このように、相補@MO8FETQ’+ e Q
tを用いた場合には、そのゲートに共通に入力信号a(
又はa)が印加される。
この実施例回路では、pチャンネルMO8FETQ−の
しきい値電圧v讐が、第2図に示すようにハイレベル側
となる。したがって、上記入力信号急のレベルV、が、
v、<v、<v′Tの間は両M08 F E T Q’
t −Qtがオンするため、上記落込図の回路と同様な
タイミング検出信号すを形成することができる。
この実施例回路は、第1A図と同様の効果が得られるこ
との他、入力信号が1つでよいので、入力側回路及び配
線数を簡単にすることができる。
この発明は、特に制限されないが、次に説明するスタテ
インクfi)l、AM (ランダム・アクセス・メモリ
、以下S −14AMと称する)に適用される。
第4A図は、記憶容量が16にビット、出力か1ビツト
のS−aAM集積回路(以下ICと称する)の内部構成
を示l−ている。
16にビットのメモリセルは、各々が128列(ロウ)
×32行(カラム)=4096ビツト(4にビット)の
記憶容量を持つ4つのマトリクス(メモリアレイM−A
RYI〜M−ARY4)から構成され、各マトリ≧スは
ロウデコーダR−DORの左右VC2つづつに分けて配
置され℃いる。
ロウ系のアドレス選択II(ワード@IWLI〜WLI
 2 B、 WkLl 〜WRI 28 )&Ck’!
、、アドレス信号A0〜A5 + A□、A1.に基づ
いて得られる211=256通りのデコード出力信号が
ロウデコーダR−D(lより送出される。
このように各マトリックスのメモリーM−OELハ’7
− )”@WL 1〜WE、 128.  WR1〜V
1128のいずれか一本と後に説明する相補データ線対
Dll、DIl〜D132.D132のいずれか一対と
に接続され℃いる。
アドレス信号Al 、A6は、4つのメモリマトリクス
のうち1つだけを選択するために用いられる。選択され
た1つのメモリマトリクスにおいて1つのカラムを選択
するためにアドレス信号A。
〜A 、 、が用いられる。
メモリvトリクス選択回路G8は上記アドレス信号A、
、A、に基づいて4つの組み合せに解読する。
カラムデコーダ0−DOR1〜0−DOB4はそれぞれ
上記アドレス信号人、〜A1.に基づいて2″=32通
りのカラム−折用デコード出力信号を提供する。
読み出し時においてコモンデータ硼対ODL。
ODLはコモンデータ線分割用トランジスタ(Q、。
Ql ;・・・・・・Q4−  Q4  ’) ’よっ
て各メモリアレイごと&C4分割され、書き込み時にお
いてコモンデータ線対ODL、ODLは共通に結合され
る。
センスアンプ8A1.  SA2,8A3.SA4は上
記分割されるコモンデータ線対ODL、  Qlに対応
してそれぞれ設けられ曵いる。
この様にコモンデータ線対ODL、ODLを分割し、そ
れぞれ忙センスアンプ8A1,8A2゜SA3.SA4
を設けたねらいはコモンデータ馨対ODL、ODLの寄
生容量を分割し、メモリセル情報読み出し動作の高速化
を図ることにある。
アドレスバッファADHは14の外部アドレス信号A0
〜へ〇からそれぞれ14対の相補アドレス信号a0〜a
llを作成し、デコーダ回路(凡−DOR,0−DOR
,GS)及びタイミング検出制御回路(TDO)K送出
する。
タイミング検出□制−回路(TDO”)は、後で第3図
を用いて詳しく説明するが、相補アドレス信号a0〜a
SSを受け、との相補アドレス信号の変化を検出して、
制御信号をデータ出力バッファ(DOB)K出力するよ
うに構成されている。
内部制御信号発生回路00M−GEは2つの外部制御信
号O8(チップセレクト信号)、  WE(ライトイネ
ーブル信号)V受けて、08l(ロウデコーダ制御信号
)、5AC(センスアンプ制御信号)、we(書き込み
制御信号)、moa(データ出力バッファ制御信号)、
D I o75データ人カバッファ制御信号)、08x
 (内部制御信号)等を送出する。
第4A図に示す8−RAMl0の回路動作を第4B図の
タイミング図に従って説明する。
このIOk&けるアドレス設定動作、読み出し動作、書
き込み動作は一方の外部制御信号O8がロウレベルの期
間のみ行なわれる。この際他方の外部制御信号wmがハ
イレベルならば読み出し動作を行ない、ロウレベルなら
ば書き込み動作を行なう。
まずアドレス設定動作および読み出し動作につい(説明
する。
アドレス設定動作は、外部制御信号C8がロウレベルで
ある場合、この期間に印加されたアドレス信号に基づい
て常に行なわれる。逆に外部制御信号O8をハイレベル
にし又おくことKよっ℃、不確定なアドレス信号に基づ
(アドレス設定動作および読み出し動作を防止できる。
外部制御信号O8がロウレベルになると、oウデコーダ
)L−DORはこの信号に同期したハイレベルの内部制
御信号081を受けて動作を開始する。上記ロウデコー
ダ(兼ワードドライバ)R−DORは8種類の相補対ア
ドレス信号a0〜as。
a□、a3.を解読して1つのワード線を選択し、これ
をハイレベルに駆動する。
一方、4つのメモリアレイM−ARYI〜M−A)LY
4のうちいずれか1つがメモリアレイ選択信号m1〜m
4によって選択され、選択された1つのメモリアレイ(
例えばM−人RYI)中の1つの相補データ憩対(例え
ばDll、Dll)がカラムデコーダ(例えば0−DO
RI )によって選択される。
この様にして1つのメモリセルが選択(アドレス設定)
される。
アドレス設定動作によつ工選択されたメモリセルの情報
は分割されたコモンデータ線対のうちの1つに送出され
センスアンプ(例えば8A1)で増幅される。
この場合、4つのセンスアンプ8A1,8A2゜SA3
,8A4のうちいずれか1つがメモリアレイ選択信号m
1〜m4によって選択され、選択された1つのセンスア
ンプのみがハイレベルの内部制御信号8AOを受けてい
る期間動作する。
この様に4つのセンスアンプ8A1,8A2゜8A3,
8A4のうち使用する必要のない3つのセンスアンプを
非動作状態とするととにより低消費電力化を図ることが
できる。上記非動作状態の3つのセンスアンプの出力は
ハイインピーダンス()a−ティング)状態ど□される
センスアンプの出力備考はデータ出力バッファDOBk
より増幅され、出力データD。ut としてIO外部に
送出される。
上記データ出力バッファDOBはノーイレベルの制御信
号DOOを受けている期間動作する。
次に書き込み動作について説明する。
外部制御信号WEがロウレベルになると、これに同期し
たハイレベルの制御信号weがコモンデータ線分割用ト
ランジスタ(Q、、Q、;・・・・・・。
Q4= Q4  )に印加され、コモンデータ線対OD
L、ODLが共通に結合される。
一万、データ人力バッファDIBは、ロウレベルの制御
信号りよCを受けている期間、工0外部からの入力デー
タ信号Dinを増幅し前記共通に結合されたコモンデー
タ線対ODL、0DLKfs出するO 上記コモンデータ線対ODL、0L)L上の入力データ
信号は、アドレス設定動作によって定められたメモリセ
ルM−OELに書き込まれる。
上記8−RAMにおいて、特に、−万の外部制御信号O
8tロウレベルにした11で連続して複数のメモリセル
の読出しを行な5場合(通常’AAモードと呼ばれてい
る)、データ出カッくツファDOBは活性化されたまま
となりている。このために、新たに選択されたメモリセ
ルの読出しを行なうとき、以前の読み出しデータに応じ
たレベルが、例えばIOの出力データ端子に結合された
負荷容量(嵜生容量)等に保持された状態になっている
ために、反転読出しのための出力信号振幅が大きくなっ
℃動作速度が遅くなってしまう。
そこで、このような読出し動作速度を改善するために、
第3図の実施例に示すようなタイミング検出制御回路(
TDO)が上記8−RAMに設けられる。
上記第4A図のアドレスバッファADHからのアドレス
信号1゜、a、ないし”Ill  ”1mを受ける第1
A図に示したと同様なタイミング検出回路が設けられる
。この実施例では、そのうち、アドレス信号a6.  
鳳。及びallt  atsを受けるタイミング検出回
路(Q、ないしQ、)及び(Q−ないしqs )が代表
として示されている。
この実施例では、上記外部制御信号O8がノ・イレベル
のデータ保持状態での上記タイミング検出回路での電流
消費を防止するために、特に制限されないが、低しきい
値電圧化されたパワースイッ?M 08 F B T 
Q4 、 Qs カ電s電圧*に設けられている。これ
らのMO8FETQ4 、Q−は内部制御信号O8xに
よって制御される。この内部制御信号O8xは、%に制
限されないが、上記信号081と同期して、同極性に変
化する。
上記各タイミング検出回路の出力端子は共通化され(ワ
イヤードオア)ている。ゲート、ドレイン間が交差結線
されたM OS F B T Qs 、Qeは上記共通
化されたタイミング検出信号を受ける増幅回路として設
けられている。上記増幅MO8FBTQs 、Qeのそ
れぞれのドレインにはパワースイッチを兼ねた負荷MO
8FETQy −Qmが設けられ、これらのゲートには
上記制御信号08xが印加されている。そして、上記共
通化されたタイミング検出信号は、上記−万の増幅MO
8FRTQ0のゲートに入力されている。
上記MO8FETQ、のドレイン出力は、直列形態の電
源電圧t1411MO8F’BTQ、のゲートに伝見ら
れる。
一万、上記M08FBTQsのドレイン出力は、相補ア
ドレス信号麿。〜a0の入力タイミングから、データ出
力バッファDOBの動作タイミングまでを規足する遅延
時間を形成するインバータIV、、IV、を通して直列
形態の接地電位@M08FETQ、。のゲートに伝えら
れる。そし1、上記M08 F BTQe −Qteの
直列接続点から、データ出力バッファDOBの動作タイ
ミング制御信号Nが形成される。
一万、データ出力バッファDOBは、%に制限されない
が、センスアンプからの増幅出力信号り、、D、を受け
る変形差動形態のMO8FETQoe Qst及びQl
ll Q14からなる駆動段と、この駆動段での増幅出
力信号を受けるプツシニブル形態の出力M O8P I
 T Ql? −Qt8と、この実碑例で新たに設けら
れたMO−一”Qta−Qt。とにより構成されている
。上記MO8FETQn−Qveは、それぞれ上記M 
08 F E T Qly−Qtaのゲートと接地電位
間に設けられ、上記タイミング制御信号Nがゲートに共
通に印加されている。
なお、データ出力バッファDOBの出力端子(出力デー
タ端子)には、外部データバスに分割抵抗R,、R,が
設けられ、5−RAMの出力がハイインピーダンスのと
き、所定のバイアスが与えられるようにされている。
この実施例回路の動作を第5図のタイミング図に従って
説明する。
同図圧水すように、外部制御信号O8がロウレベルの1
1で連続して読出し動作を行なう場合において、1回目
の続出し動作が終了して、第2回目の読出し動作のため
にアドレス信号Aiが変化すると、上記アンレス信号A
i !(対応した相補アドレス信号!1eaiも変化す
る。このために、上記相補アドレス信号a s r a
 iを受けるタイミング検出回路から出力されるタイミ
ング検出信号は、瞬時ロウレベルになる。すると、この
信号を受けるMO8FETQsがオフする方向く変化す
る。
このMO8FgTQ、のオフへの変化によってM08F
ETQ、がオンする方向に変化し、増々M08FBTQ
svオフするように作用する。このタメ、MO8FBT
Q、 が、tyからオフk、MO8FETQ、がオフか
らオンに急峻に切り換わる。
上記MO8FBTQ、 の、+7[より、MO8FET
Q0がオンとなって、M O8F E T Q 1゜、
Q、。
をオンさせる。
したがって、第1回目の続出データが同図のようにハイ
レベルでありた場合において、上記MO8FgTQn−
Qtoのオンにより、センスアンプからの増幅出力り、
、D、に無関係に出力MO8FBTQsv−Qzaが強
制的にオフとなる。したがって、出力端子り。Uアのレ
ベルは分割抵抗)%1.R,に従りて中間レベルに設定
されること忙なる。
−万、上記タイ建ング検出信号のハイレベルへの復帰に
よって、再びM O8F B T Q sがオンする方
向に変化する。これにより上記同様なMO$FETQ、
、Q・との正帰還作用により急峻にM08FETQ、が
オン%Qlがオフに切り換わる。
したがって%MO8FBTQ、はオフすることKなるが
、次に述べるように時間TDの間、MoS F ET 
Qsoがオフ状態にされているため、MO8F B T
 Q+o−Qsoは、そのゲート容量にノ・イレベルが
保持されているのでオン動作を継続している。−万、M
O8FETQ、のオフにより、そのドレイン出力はハイ
レベルになるが、インバータIV、、IV、が設げられ
ているために、時間TDだけ遅れてMO8FgTQ、。
のゲートに伝えられる。したがって、上記時間TDfe
け連れてMO8FETQ、。がオンするため、この時間
TDだけ遅れてM 08 F E T Q++e−Qt
。がオフする。このオフするタイミングは、2回目の読
出し動作のデータがセンスアンプから伝えられる時間と
略一致するように、上記時間TDが設定されている。
したがって、データ出力バッファDOBは、新たな読出
データを直ちに出力する。
この場合、反転読出しにより、ロウレベルを出力すると
き、出力M 08 F ET Q +sは、上記中間レ
ベルからロウレベルに変化させるものであるので、その
出力振幅が小さく高速読出しが実現できる。すなわち、
同図圧点縁で示すように、データ出力バッ7アDOBが
、第1回目のデータに応じたレベルを保持していると、
例えば、データ出力バッファDOBの出力端子に結合さ
れた寄生容量(図示せず)等に、上記レベルに対応した
電荷が保持されていることkなる。このため、次の読み
出し動作において、そのレベルがロウレベルのデータを
出力するため<、M08FETQ、、がオン状態にされ
たとき、M 08 F E T Qnは、ハイレベルに
対応した比稜的多く電荷量を放電させて、上記データ出
力バッファDOBの出力端子の電圧をロウレベルにさせ
なければならない。
これに対して、本実施例に従えば、アドレス検出回路に
よって、アドレス信号の変化が検出されると、データ出
力バッファDOBの出力がフローティング状1!iIK
され、データ出力バッファDOBの出力端子の電圧が、
上記分割抵抗R,、R,によって設定されたハイレベル
とロウレベルとの間の電圧V、にされる。このため、上
記寄生容量に保持されている電荷量は比較的少なく、M
O8FgTQxaのオンによって上記電荷を放電するた
めの時間が短か(てすむ。その結果として、反転続出し
動作を、例えば同図に示すように時間tdだけ速くする
ことができる。
なお、上記タイミング検出信号は、センスアンプSAI
ないUSA4の入力側の信号レベルをリセットするため
に用いるものとし工もよい。すなわち、センスアンプS
AIないしSA4の入力側においても、以前の続出し動
作でのデータが残っているので、反転読出し動作が遅く
なるからである。このように、センスアンプSAIない
USA4の入力側のデータ& IJ上セツトるためには
、その差動入力間を短絡して共通の中間レベルを上記ア
ドレス入力タイミングからメモリセル選択終了まで印加
するようにすればよい。このようにすることにより、上
記読出し速度をいりそう速(することができる。
この発明は、前記実施例に限定されない。
上記入力レベルの変化タイミングを検出する駆動手段と
しては、バイポーラトランジスタを用いるものであって
もよい。また、負荷手段は、抵抗素子等例んでありても
よい。
この発明は、信号レベルの変化タイミングを検出する回
路とし工、各種ディジタル制御回路に広く利用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1A図、第1B図は、それぞれこの発明の基本的一実
施例を示す回路図、第2図は、その動作を説明するため
のタイミング図、第3図は、この発明v8−RAMk適
用した場合の電部−実施例を示す回路図、第4A図は、
この発明が適用される8−RAMの一実施例を示すブq
ツク図、第4B図は、その動作を説明するためのタイミ
ング図、第5図は、第3図の実施例回路の動作を説明す
るためのタイミング図である。 第4 (IFqo CYctF> B 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 入力信号を受は互いに相補的に動作する直列形態
    の駆動トランジスタQ、、Q、と、これらのトランジス
    タQt 、Qt K直列に設けられた負荷手段とを含み
    、上記トランジスタQ= −Qtと負荷手段との*a点
    から入力信号のレベル変化タイミング検出回路を得るも
    のとしたことv41黴とするタイミング検出回路。 2、上記トランジスタQt =  Qtは、互いに逆相
    の入力信号を受ける同一導電層のMOSFETであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のタイミング
    検出回路。 3、上記トランジスタQ、、Q、は、共通の入力信号な
    受ける相補Wi*MO8FBTであることを
JP56209227A 1981-12-25 1981-12-25 タイミング検出回路 Pending JPS58111525A (ja)

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