JPS5834640Y2 - ランダムアクセス記憶回路 - Google Patents

ランダムアクセス記憶回路

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JPS5834640Y2
JPS5834640Y2 JP1981067575U JP6757581U JPS5834640Y2 JP S5834640 Y2 JPS5834640 Y2 JP S5834640Y2 JP 1981067575 U JP1981067575 U JP 1981067575U JP 6757581 U JP6757581 U JP 6757581U JP S5834640 Y2 JPS5834640 Y2 JP S5834640Y2
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ラバト・シアーマン・グリーン
ラバト・ジエイムズ・プロウブステイング
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マステク、コ−パレイシヤン
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【考案の詳細な説明】 本考案は、一般に大規模集積半導体回路、ことにアドレ
ス記憶素子すなわち指定された記憶素子(以下同じ)か
らデータを読取りまたはアドレス記憶素子にデータを書
込むために無作為にアドレス指定する多数の2進記憶素
子を持つ集積回路に関するものである。
一般にランダムアクセス記憶装置は、それぞれ多数個の
2進データ記憶素子を持つ多数個の集積半導体回路チッ
プから形成できることが一般によく知られている。
工業的に広く使われている最大の回路でも従来はわずか
に1024個の記憶素子だけしか設けてなかった。
これ等の各記憶素子はそれぞれ、記憶コンデンサと、こ
の記憶コンデンサに加わる電圧を記憶し読取る3個また
はそれ以上の金属酸化物半導体電界効果トランジスタM
OS FE Tとから成っている。
■記憶素子ごとに1個だけのトランジスタしか使わず多
数個のこのような素子を実用的な寸法を持つ単一の集積
回路チップに設けることができるようにした動的記憶素
子を利用することが提案されている。
しかしこのような素子の使用により、この記憶素子をア
ドレス指定するときに生ずる電圧レベルの変化が比較的
小さいので、論理1または論理0のどちらが記憶素子に
記憶されているかを決定する作業が極めてむずかしくな
る。
素子の個数の増加から生ずる別のむずかしい問題は、特
定の記憶素子を単一に定めるのに一層多数のアドレス入
力を必要とすることである。
ランダムアクセス記憶装置から特定のデータビットを検
索するのに必要な時間は一般にアクセス時間と呼ばれて
いるがこのような装置ではつねに問題となる程度の長い
時間となる。
多数個のランダムアクセス記憶装置チップは全装置内で
高い集積密度で使われるので、電力消費が低いという利
点が重要である。
本考案は、4,096個の記憶素子を64行および64
列に配置した新規なランダムアクセス記憶装置にかかわ
るものである。
この記憶装置のチップは、6ビツト行アドレスラッチの
入力端子と6ビツト列アドレスラッチの入力端子とに到
る6本のアドレス線を備えている。
特定の記憶素子の行を指示する6本の入力線に加えるデ
ータは、行アドレスストローブ信号により行アドレスラ
ッチに入力される。
行アドレスストローブ信号はまた自動サイクルを起動し
、この自動サイクルは、アドレス行の各素子に記憶した
論理レベルを検出し、この論理レベルを64ビツト記憶
レジスタの対応ビットに送りまたこの素子をその初期状
態にもどす。
次でアドレスデータは特定の記憶素子の列を指示する6
個のアドレス入力端子に加えられる。
そして列アドレスストローブ信号により、列アドレスラ
ッチ内に列アドレスデータを入力する動作を始める。
チップをチップ選択入力線の信号により選べば、列アド
レスが復号すなわちデコードされてアドレス素子のデー
タを含む64ビツトレジスタ内のアドレス指定ビットの
データを、データ出力ランチに送る。
このチップに対する書込み信号は、新らたなデータをデ
ータ人力ラッチ内に入力しそしてこの新らたなデータを
列レジスタのアドレス指定ビット内と同に記憶マドリス
クのアドレス指定素子内に自動的に送る。
行アドレスストローブが終ると、アドレス指定行内の6
4個の記憶素子は、列レジスタの指定レス指定ビットが
修正された場合を除いて、各素子から前回に読取ったデ
ータで自動的に更新される。
出力ラッチのデータは、次の読取りサイクルのデータが
入力されるまではもとの値を保っている。
書込み信号は、この信号が読取ったデータをデータ出力
ラッチに送る時点前に発生すると読取りサイクルを打切
る。
この場合データ出力は論理Iになる。
なお本考案のもう一つの重要な特徴は、同じ行内で各記
憶素子を逐次アドレス指定するときにはアクセス時間を
大幅に減らすことができることである。
その理由は行をアドレス指定しデータを列レジスタに送
ると、読取り、書込みまたは読取り一修正−書込みの各
サイクルが1連の各列アドレスストローブ信号に対しア
ドレス入力を単に変えることにより列レジスタ内の任意
の個数のビットに逐次行われるからである。
本考案のランダムアクセス記憶装置の全体構造では、わ
ずかに6個のアドレスピンと全部でわずかに12個のデ
ータビンとを必要とするだけであるから、チップは標準
の16ピンデユアルーインラインICパツケージにパッ
クすることができる。
本考案のランダムアクセス記憶装置と共に新規なセンス
増幅回路及びその他の特殊な回路の構造を以下に詳しく
述べる。
以下本考案の実施例を添付図面について詳細に説明する
以下の説明は2つの主要部分に分けである。
第1の部分では動作については述べず、各回路部品を詳
しく述べる。
第2の部分では、読者が第1の部分をよく理解している
ものとして動作を述べる。
第1図に示すように本考案による動的ランダムアクセス
記憶装置10はMISPET (金属−絶縁材−半導体
電界効果トランジスタ)技術を使い単一の集積回路とし
て作る。
記憶装置10はNチャネル装置である。
ただし所望によりPチャネル装置を使ってもよい。
従ってこの説明で使うように「高い」とは、Nチャネル
装置においては正でありPチャネル装置においては負で
あるVGG電位のことであり、低いとは地電位のことで
ある。
集積回路の動的ランダムアクセス記憶装置10の好適実
施例としては、行RI R64と列c1−C64とを
持つ64X64のマトリクスに配列した全部で4,09
6個の2進記憶素子を備えている。
各記憶素子たとえば素子R1C□は電果効果トランジス
タ11及びコンデンサ12から成っている。
トランジスタ11のゲートと第1行内の全部の他の記憶
素子のトランジスタのゲートとは行アドレス線RA、に
接続しである。
行アドレス線RA2− RA6゜はそれぞれ行2−64
の全部のトランジスタのゲートに同様に接続しである。
トランジスタ11及びコンデンサ12は、第1列内の全
部の他の記憶素子のトランジスタ及びコンデンサと同様
に、列母線CB1とV。
0又はこの場合地電位である一定電位との間に接続しで
ある。
列2−64内の各素子のトランジスタ及びコンデンサは
それぞれ列母線CB2−CB64に同様に接続しである
4096個の各記憶素子を個々にアドレス指定するには
12の2進ビツトが必要であることは明らかである。
しかし6ビツトの行アドレスラッチ14及び6ビツトの
列アドレスランチ16には6ビツトの共通のアドレス入
力が連続的に加えられるだけである。
後述のように6ビツトの行アドレス及び6ビツトの列の
アドレス情報は多重化されて行および列のアドレスラッ
チに送られている。
行アドレスデコーダすなわち行アドレス復号器18は、
行アドレスラッチ内に記憶した6ビツトのデータに応答
して行アドレスRA1−164の1つを選ぶ。
64の列母線CB1−CB64はそれぞれ、後述のよう
に64ビツトレジスタを形成する64のセンス増幅器書
込み回路(センスアンプ)SA1SA64に接続しであ
る。
64個のセンス増幅器書込み回路の1つが、列アドレス
ラッチ16に記憶した特定の6ビツトアドレス符号に対
応する列復号器20の出力により選ばれる。
行アドレスラッチ14と行アドレス復号器18とセンス
増幅器書込み回路SAI 5A64の行読取り更新サ
イクルとは、行アドレスストローブ信号に応答して行側
時制御回路22により次に述べる所定の方式で自動的に
動作する。
列アドレスラッチ16と列復号器20とセンス増幅器書
込み回路5A1−8A6.の列読取り書込みサイクルと
データ出力ラッチバッファー(緩衝器)28とは、列ア
ドレスストローブに応答して列クロツクコントロール回
路すなわち列刻時制御回路24により自動的に動作する
データは、後述のように列刻時制御回路24とWRIT
E入力(書込み信号の反転信号入力)とにより制御され
るデータ入力ランチバッファ−(緩衝器)26に入力さ
れる。
書込み信号と列アドレスストローブ信号とはノアゲート
30に入力される。
またチップ選択信号はチップ選定人力ラッチ32に加え
られる。
本集積回路を動作させるには4つの電圧入力VBB、V
GG、VOOX地電位が必要でありこれ等はまとめて参
照数字34により示しである。
すなわちこのようにして標準の16ピンパツケージにし
た本集積回路を作動させるには、全部で16本の外部結
線が必要なわけである。
各センス増幅器書込み回路5A1−8A64は第2図に
破線輪郭で例示した回路SA1から戒っている。
各センス増幅器書込み回路は、第2図の頂部に沿って配
置した行側時制御回路22からの若干の信号と、第2図
の右側縁に沿って配置した列刻時制御回路24、データ
人力ラッチ26及び列復号器20からの信号とにより制
御される。
便宜上第1図のセンス増幅器書込み回路SA1.SA2
及びSAa 4への制御線は、第2図に示した回路を逆
時計間りに900回した場合と同じ順序に配置しである
たとえばセンス増幅器書込み回路SA1は、列母線CB
1と競合開始信号端子50との間に接続したトランジス
タQt 、Q2、トランジスタQs 、Q4及びトラン
ジスタQ5 、Q6を備えている。
このようにしてトランジスタQ1.Q3間、トランジス
タQs 、Q4問およびトランジスタQ5 、Q6間に
それぞれコンデンサ節点52,54,56を形成しであ
る。
これ等の節点はコンデンサ62,64.66により表わ
した小さな記憶キャパシタンスを持っている。
トランジスタQ3.Q5のゲートは基準エネーブルライ
ンすなわち可能化基準信号線58に接続しである。
またトランジスタQ1のゲートは信号エネーブルライン
すなわち可能化信号線60に接続しである。
トランジスタQ4のゲートは節点52により制御される
またトランジスタQ2のゲートは節点54により制御さ
れる。
トランジスタQ2.Q4の相対寸法またはコンデンサ6
2゜64の寸法或はこれ等の両方は、後述のように競合
開始信号線50をVGGの付近から地電位に切換えたと
きに各節点52.54が同じ電圧であれば、節点54は
一層早い割合で放電しトランジスタQ2を非導通にしト
ランジスタQ4が導通したままになるように設定される
これに反して競合開始信号線50をVGG付近から地電
位に切換えたときに節点52が節点54より低い所定の
電圧になっていれば、トランジスタQ2はもとのままの
状態に保たれトランジスタQ4は非導通になる。
節点52はまたトランジスタQ6のゲートをも制御する
すなわち節点52が高い電圧のままであれば、節点56
は節点50に従って地電位になる。
これに反し節点52が節点50に従って地電位になれば
、節点56はVGGの付近のままになる。
節点56はトランジスタQ7のゲートに接続しである。
トランジスタQ7は復元信号節点70をトランジスタQ
8のゲートに接続する。
ブートストラップコンデンサ72は、節点74を節点5
6に接続しブートストラップ方式で動作し、節点56が
高い電圧にあるときに高電圧になる復元信号節点70に
応答してトランジスタQ7を全く導通した状態(飽和状
態)に保つ。
トランジスタQ9は、列母線CB1を給電電圧VGGに
接続し予備充電サイクル中に列母線CB1をVGGから
しきい値を減じた値に予備充電する。
トランジスタQ、のゲートは遅延行予備光信号電線76
により制御される。
トランジスタQIOは、列母線CB1をデータ母線に接
続し列選択信号入力線80により制御される。
列選択信号入力線80はまたトランジスタQllのゲー
トに接続され書込み指令信号を可能化する。
この指令信号は次で、選択したセンス増幅器書込み回路
だけの各トランジスタQ121 Q13のゲートに接続
される。
トランジスタQ1□は補助データ入力線82を節点74
に接続する。
またトランジスタQ13は導通時に節点56を地電位ま
で放電する。
トランジスタQ14は、遅延した列予備充電信号86に
より導通し、予備充電時間の間、節点87の電位を書込
み指令信号節点WCの地電位にする。
行側時制御回路22は第3図に詳細に示しである。
行アドレスストローブ信号入力RASは外部ピン21に
次でインバータすなわち反転回路100に加えられる。
反転回路100の出力はカスケード接続8個の遅延段1
01−108に伝送される。
反転回路100からの出力はまた反転回路110の入力
端子に加えられる。
反転回路110の出力は遅延段112に加えられる。
反転回路110の出力は遅延段101−108の予備充
電入力端子にまた遅延段112の入力端子に加えられる
反転回路100の出力はまた遅延膜112の予備充電入
力端子に加えられる。
各遅延段は第2図の回路図に例示しである。
たとえば遅延段101は1973年3月1日付米国特許
願第337132号明細書「低電力高速高出力電圧FE
T遅延−反転段」に記載しである形式のものがある。
遅延段101は、vGG及び地電位の間に直列に接続さ
れた出力節点りを形成するトランジスタ120,121
から成るブートストラップ回路により構成しである。
トランジスタ123はVGGを節点Cとして示したトラ
ンジスタ120のゲートに接続する。
コンデンサ124は、出力節点りを節点Cに接続する。
タイミング入力節点125はトランジスタ123のゲー
トと第1タイミング段の入力端子とに直接接続しである
この第1タイミング段は、vGG及び地電位間に接続し
たトランジスタ126 、127から成っている。
第1タイミング段の出力端子は節点Aとして示している
0節点Aは、vGG及び地電位間に接続したトランジス
タ128,129から成る第2タイミング段の入力端子
に接続しである。
この第2タイミング段は出力節点Bを備えている。
節点Bはトランジスタ121のゲートに接続しである。
トランジスタ130は節点Cを接地する。予備充電信号
は各トランジスタ127,128゜130のゲートに加
える。
これ等のゲートは、予備充電信号が当該段をリセットす
るので節点Rと称する。
第7図の遅延段の動作は第8図のタイミング図により例
示しである。
第8図の曲線は、添字■を付けた曲線と同じ基準特性に
より示した各節点の電圧を表わす。
たとえば入力125が低くすなわち地電位であり、予備
充電節点Rが高くすなわちVGGであるとする。
各トランジスタ127,128130はこの場合導通し
各節点A、Cを地電位にし、節点BをVGGマイナスし
きい値にする。
このようにしてトランジスタ121を導通させ出力節点
を地電位に保つ。
次いで入力接点125を高い重い電位にする前にリセッ
ト節点Rが第8図に示したように低い電位になる。
従って各トランジスタ127,128,130はすべて
消勢され、トランジスタ123が導通して節点CをVG
Gに向い充電する。
このときには節点Bは高い電位のままになっている。
これと同時にトランジスタ126が導通ずると節点Aが
高い電位になり、トランジスタ129を導通させ節点B
をこの場合地電位に下げる。
このようにしてトランジスタ121は、節点りが地電位
に近い電位のままになっていを間に節点CをV。
0マイナスしきい値まで実質的に充電した後しばらくし
て所定の時限にわたり消勢する。
トランジスタ121が消勢すると、出力節点りが高い電
位になり始める。
この場合コンデンサ124によって節点CをvGG以上
にしてトランジスタ120を完全な導通状態に保ち出力
節点りを極めて早くv。
Gにすることができる。予備充電節点Rがふたたび高い
電位になるときは、各節点A、C,Dは低電位になり節
点Bは高電位になる。
第4図の行側時信号AR−JRは行アドレスストローブ
信号RASに応答してそれぞれ反転回路100及び遅延
段1oi−iosにより生ずる電圧を表わす。
これ等の部分の出力は、各刻時信号と同じ参照文字で表
わしである。
さらに反転回路100の出力は第4図に第1行予備充電
信’4 FR8)として示しである。
FR8信号は電圧レベル以外の点では行アドレスストロ
ーブ信号とほぼ同じで、電圧レベルだけはたとえば3v
より低いTTL電圧レベルでなくて12VのVGGの電
圧レベルである。
遅延段112の出力は遅延行予備充電信号(DPR)と
して示しである。
DPR信号は、遅延段112が刻時出力ARにより セ
ットされるので行アドレスストローブRASによりVG
Gから地電位になる。
遅延行予備充電信号DPRは、第4図に示したように第
1行予備光電信号が高くなった後1遅延時限で高電位に
なる。
また第3図に示すように反転回路100からの刻時出力
ARと遅延段101から刻時出力BRとは行アドレスラ
ッチ14に加えられる。
行アドレスラッチ14は6ビツトから成っている。
これ等のラッチ14の1つを第9図に参照数字14aに
より示しである。
ラッチ14aは1974年2月11日付米国特許願第4
41500号明細書「動的データ人力ラッチおよび復号
器」に記載しである形式のものである。
ラッチ14aは交さ結合のトランジスタ150,151
.152,153を備えている。
トランジスタ150,151はエネーブルノードすなわ
ち可能化信号節点154及び地電位の間に接続しである
またトランジスタ152.153も可能化信号節点15
4及び地電位の間に接続しである。
トランジスタ150,153のゲートは、トランジスタ
152,151のゲートと同様に相互に接続しである。
トランジスタ150.153は、トランジスタ152,
151に比べると与えられたソース対ゲート電圧に対し
比較的低い相互コンダクタンスを持つ。
非反転すなわち出力節点(トルーアウトプットノード)
156は、両トランジスタ150,151の間に形成さ
れたコンデンサ157によりゲート節点164に結合し
である。
また反転すなわち相補出力節点(コンプレメンドアウド
プツトノード)158は、両トランジスタ152,15
3間に形成されコンデンサ159により節点160に結
合しである。
トランジスタ152,151のゲート節点160はトラ
ンジスタ162を経てV。
o’フイナスしきい値に予備充電するが、トランジスタ
150 、153のゲート節点164はトランジスタ1
66を経て予備充電する。
トランジスタ162゜166のゲートは予備充電信号節
点176により制御される。
節点160はトランジスタ168゜170により直列に
接続しである。
トランジスタ168のゲートはデータ入力節点である。
トランジスタ170のゲートはストローブ信号節点17
2に接続しである。
節点164はトランジスタ174により接地しである。
トランジスタ174のゲートは相補出力節点158に接
続しである。
節点176への予備充電信号がVGGになると、各節点
160 、164はV。
Gマイナスしきい値に予備充電する。
可能化信号節点154およびストローブ信号節点172
は共に低電圧になっているので、トランジスタ170
、174は非導通状態である。
トランジスタ168は論理1人力により導通しまたは論
理O入力により非導通になる。
データ入力が論理1であると仮定する。
予備充電信号入力が低電位になると、トランジスタ16
2,166が非導通になり節点160,164の予備充
電電圧を保持する。
ストローブ節点172を先ず高電位にしてトランジスタ
170を導通させ次で可能化信号節点154を高電位に
する。
データ入力トランジスタ168を論理1人力により導通
させるものと仮定したので、節点160から地電位への
導電性径路が生ずる。
そして節点160は可能化信号の生ずる前に地電位に放
電する。
可能化信号が生ずると、トランジスタ150,153は
導通ずるが、トランジスタ151,152は非導通にな
る。
トランジスタ150が導通しトランジスタ151が非導
通になると、トルーアウトプットすなわち真出力の節点
156は、vGGに至るまで可能化信号節点154に追
従する。
これは節点156と節点164との間を結ぶブートスト
ラップコンデンサ157が、スイッチング過渡期中に節
点156の電位が地電位からVGGへと上昇するにつれ
て、トランジスタ150のゲートを最初のvGGマイナ
スしきい値の電位からVGGマイナスしきい値より充分
に高い電位へと駆動するからである。
さらにトランジスタ152が非導通でトランジスタ15
3が導通すると、コンプレメンドアウドプツトすなわち
相補出力の節点158は地電位のままになっている。
データ入力は論理0であるとする。
この場合節点160および地電位の間に導電性径路は形
成されない。
円節点160,164は、可能化信号が生ずるときには
互に同じ高い電圧になっている。
従ってトランジスタ150 、151.152,153
はすべて導通する。
トランジスタ151,152の相互コンダクタンスはト
ランジスタ150,153の相互コンダクタンスより大
きいので、節点158は節点156より一層早い割合で
たとえば代表的な例では2倍の割合で高電圧になる。
節点156がしきい値より充分低い電圧レベルにある間
に節点158がしきい値に達し、トランジスタ174が
導通状態になり節点164が放電する。
節点164が放電するとトランジスタ150,153は
非導通になる。
トランジスタ151が導通しトランジスタ150が非導
通になると、真出力の節点156はしきい値電圧に達し
ないまま地電位にもどる。
またトランジスタ153が非導通になりトランジスタ1
52が導通して相補出力節点158は、トランジスタ1
52の導通電圧がブートストラップコンデンサ159に
より保たれるので可能化信号に追従しVGGになる。
すなわち入力Oの場合には相補出力は可能化信号をVG
Gに追従させ、真出力はほぼ地電位に留まるが、論理1
の入力では真出力が可能化信号をVGGに追従させ相補
出力はほぼ地電位に留まっている。
行アドレスラッチの6ビツトからの6つの真出力および
6つの相補出力から成る12の出力は、まとめて示した
64個の行アドレス復号器18に加えられる。
復号器18の1つとして第10図に復号器18aを示し
である。
復号器18aもまた前記した米国特許願第441500
号明細書に記載しである。
各復号器18の出力節点200は行アドレス線1l−R
A64の1つに接続しである。
予備充電信号節点202.203は行予備充電時限中に
トランジスタ204を経てとくに反転回路110からの
出力によりVGGに予備充電される。
6個のトランジスタ205,206,207゜208.
209,210により節点202を接地する。
各行アドレス復号器のトランジスタ205゜206.2
07,208,209,210のゲートは行アドレスラ
ッチ14からの6つの真出力端子または相補出力端子の
組合わせに接続する。
スイッチトランジスタ212は予備充電信号節点202
を、トランジスタ214のゲートである予備充電信号節
点203に接続する。
トランジスタ214は復号可能化信号節点218を出力
節点200に接続する。
またブートストラップコンデンサ216により出力節点
200を節点203に結合する。
トランジスタ212のゲートは、vGGに接続されブー
トストラップコンデンサ216によりトランジスタ21
4のゲートをVGG以上に駆動する作用をし、節点20
2の容量性負荷をブートストラップ節点203から隔離
する。
行アドレスラッチ14の真出力端子及び相補出力端子は
共に、トランジスタ150,15L152゜153が導
通し可能化信号節点154が地電位にあるので、予備充
電中には低い電圧レベルにある点に注目しなければなら
ぬ。
従って64個の各復号器18の6個全部のトランジスタ
205,206゜207.208,209,210は非
導通になっている。
このために節点202,203を予備充電サイクル中に
VGGマイナスしきい値に予備充電することができる。
予備充電サイクルが低電位になった後、アドレスデータ
を行アドレスラッチ14から送出し64個の復号器のう
ち63個の復号器のトランジスタ205,206,20
7゜208.209,210の少くとも1個が導通しこ
れ等の63個の復号器の予備充電信号節点202゜20
3を放電させる。
しかし1個の復号器の6個全部のトランジスタ205,
206,207゜208.209,210は非導通のま
まになり、従って各節点202,203は高電位のまま
になりトランジスタ214は導通したままになっている
次で復号可能化信号節点218は高電位になると、出力
節点200もまた高電位になる。
出力節点が高電位になると、電圧はコンデンサ216に
より節点203に帰還されトランジスタ214を飽和導
通状態に保ち節点200をVGGにする。
トランジスタ212はブートストラップ位相中に節点2
02を節点203から隔離する。
ふたたび第3図について行側時出力信号ARは行アドレ
スラッチへのストローブ信号となり、行側時出力信号B
Rは可能化信号となることに注目する必要がある。
行側時出力信号DRは行アドレス復号器18への行復号
可能化信号となる。
センス増幅器書込み回路への可能化信号SEは行側時出
力BR2FRとトランジスタ220,222゜224.
226から成る回路により遅延行予備充電信号DRPと
から発生される。
トランジスタ220はVGGを節点228に接続し、ト
ランジスタ222は節点228を接地する。
同様にトランジスタ224は節点60をVGGに接続し
、またトランジスタ226は節点60を接地する。
コンデンサ232は節点228,60を結合する。
トランジスタ220のゲートは行側時出力BRの端子に
接続しである。
トランジスタ222,224のゲートは遅延段112か
らの遅延行予備充電信号DRP線に接続しである。
トランジスタ226のゲートは行側時出力端子FRによ
り制御される。
節点60は64個全部のセンス増幅器書込み回路5A1
−8A6゜に対する可能化信号節点である。
遅延行予備充電信号DRPの間にトランジスタ224は
導通し節点60をVGGマイナスしきい値に充電する。
またトランジスタ222が導通し節点228を地電位ま
で放電する。
トランジスタ220.226は共に非導通になる。
遅延行予備充電信号が低電位になるとすぐに、トランジ
スタ222.224を非導通にし、刻時信号BRが高電
位になりトランジスタ220を導通させて、節点228
をVGGマイナスしきい値に等しい電圧に切換える。
次でコンデンサ232は、第4図により示すようにVG
Gマイナスしきい値の電位に前回あった節点60を区分
230bにより示すようにVGGマイナスしきい値の2
倍に近いはるかに高い電圧に駆動する。
この条件は、刻時信号FRが高電位になりトランジスタ
226を導通させるまで続く。
この場合すぐに節点60を第4図の縁部230cにより
示すように地電位まで放電する。
詳しく後述するように可能化信号の高電圧レベル230
bはセンス増幅器書込み回路の動作と共に縁部230c
の動作に重要である。
可能化基準信号は、トランジスタ241,242 。
243.244から成る回路の出力節点58に生ずる。
この回路は可能化信号出力節点60についてさきに述べ
た回路と同じである。
節点58の電圧は、刻時パルスBRが高電位になるまで
第4図の区分240aにより示すようにVGGマイナス
しきい値にある。
BRが高電位になるとトランジスタ241を導通させ区
分240bにより示すような一層高い電圧を生ずる。
次で刻時パルスDRが高電位になるとトランジスタ24
4が導通し節点58を放電させ降下するパルス縁240
cが生ずる。
センス増幅器書込み回路への競合開始信号は、トランジ
スタ252,254の動作と刻時信号HR及び遅延行予
備充電信号DRPとによって生ずる。
トランジスタ252のゲートに加える遅延行予備充電信
号DRPの間に節点50を第4図の区分250aにより
示すようにVGGマイナスしきい値に充電する。
行予備充電信号が低電位になった後は節点250は、節
点250の漂遊キャパシタンスによってこの電位に充電
されたままになる。
次で刻時パルスHRが高電位になると、トランジスタ2
54が導通し、節点50を第4図のパルス縁250bに
より示すように地電位に放電させる。
センス増幅器書込み回路に加える復元信号は単に遅延段
108からの出力JRだけである。
前記したように第4図の遅延行予備充電信号DRPは、
遅延段112の出力であり、各列母線のデータを行アド
レス線RAが低電位になる前に変えないようにするのに
使う。
第5図に示すように第1図の列刻時制御回路24は破線
の輪郭内の回路24で表わしである。
また第6図のタイミング線図も参照することとして、ア
ドレスストローブ信号CASは、反転回路300、遅延
段301、チップ選択ラッチ32および遅延段303,
304,305,306から成る各ガスケート状回路に
加えられる。
反転回路300の出力はまた第2の反転回路308にも
加えられる。
反転回路308の出力は遅延段309に送られる。
反転回路300及び遅延段301゜303.304,3
05,306は第5図および第6図に示すように出力信
号AC2Bc、Cc、DC2Bcを生ずる、反転回路3
08は、第6図に示すように第1列予備光電信号FCP
であり、遅延段301.303,304,305,30
6と共にアドレスラッチ入力緩衝器16、チップ選択ラ
ッチ32および列復号器20をリセットするのに用いら
れる。
信号Acは遅延段309をリセットするのに用いられ、
また遅延段309の出力は第6図に示した遅延列予備充
電信号DCPである。
遅延段301.303,304,305,306゜30
9は第7図に例示した形式のものである。
列アドレスラッチ16は第9図について述べた行アドレ
スラッチ14と同じである。
6つのアドレス入力のデータは、それぞれストローブ端
子及び可能化信号入力端子に加えられる信号Ac、Bc
の順序に対応して入力される。
列復号器20は行アドレス復号器18と同じである。
刻時出力信号Dcは64個の列復号器20の可能化信号
端子に送られ、復号器出力端子の1つが刻時出力信号D
cにほぼ一致する時点で高い電位になるようにする。
各復号器の出力端子は各センス増幅器書込み回路の列選
択節点80に接続しである。
データはデータ入力ラッチ26のデータ入力ピン320
によりチップに接続される。
データ入力ラッチはまた第9図に例示したのと同じであ
る。
データ入力ラッチは遅延段309からの遅延列予備充電
信号DCPにより予備充電される。
データはノアゲート30からの正のパルス縁に応答して
データ人力ラッチ26に入力される。
ノアゲ゛−ト30からの正パルス縁は、列アドレススト
ローブ入力CAB及び書込み信号界府T「入力が共に低
電位になると生ずる。
ノアゲート30の出力は、この場合データ人力ラッチ2
6に可能化信号を送る前記したような遅延段324に加
えられる。
データ入力ラッチ26の真出力326及び相補出力32
8は、真出力に対するトランジスタ327゜328から
成るバッファステージすなわち緩衝段と相補出力に対す
るトランジスタ329,330から成る緩衝段とに加え
られる。
真データバッファレジスタすなわち緩衝器からの出力は
データ母線332に送られるが、相補データ緩衝器の出
力334はセンス増幅器書込み回路への相補データ入力
DIになる。
遅延段324からの出力はまたセンス増幅器書込み回路
への書込み指令WC信号になる。
データ出力ランチ28は第11図に詳しく示しである。
テ゛−タ出力ラツチ28は第9図に示したラッチと多く
の点で同じであるので、対応部品に同じ参照数字を付け
である。
しかしトランジスタ340は節点160をデータ母線3
32に接続する。
また真出力および相補出力は第9図に示した回路に比べ
て逆になる。
その理由は出力ラッチ28の節点160に対するデータ
母線からのデータが、入力ラッチの放電節点160内の
トランジスタ168の反転性とは異って非反転性である
からである。
可能化信号DOLEが高電位になるときにデータ母線が
高電位であれば、節点158は可態化高電位に追従しト
ランジスタ174は前記のように節点164を放電させ
る。
データ母線が低電位でトランジスタ340のゲート節点
312が高電位であれば、トランジスタ340は導通し
節点160を低電位にし節点156は可能化高位に追従
する。
動作は節点160の放電方法を除いて前記したのと正確
に同じである。
データはデータ母線332から隔離トランジスタ340
を経てデータ出力ランチ28に入力される。
データ出力ランチ28への予備充電信号DOLPは第5
図の節点342に生ずる。
この信号は第6図の同じ記号の時間DOLPに対応する
この予備充電信号は、トランジスタ344,348゜3
50.352を備えた回路により生ずる。
トランジスタ344は、刻時信号B。
が地電位である遅延列予備充電信号の間にVGGマイナ
スしきい値に節点346を充電する。
節点342はトランジスタ350を通る刻時出力信号B
によって高電位になりコンデンサ354が節点346を
VGG以上にしてトランジスタ350を導通状態に保一
つ。
データ出力ラッチ予備充電DOLP節点342は刻時出
力E。
が高電位になるまで高電位のままになっている。
出力E。が高電位になると、トランジスタ348が導通
しブートストラップ節点346を接地し、トランジスタ
350を非導通にすると共に、トランジスタ352が導
通し節点342を接地する。
このことはトランジスタ350が非導通であるのででき
る。
すなわちテ′−タ出力ラッチ予備充電信号DOLPは、
刻時パルスB。
から刻時パルスE。
までの時限中だけ高電位である。データ出力ラッチ可能
化信号DOLEはトランジスタ362.364の動作に
よって節点360に生ずる。
刻時パルスF。が遅延回路の節点Cから得られると刻時
パルスF。
によってトランジスタ362が導通し節点360をVG
Gまで充電する。
この充電は、節点342のデータ出力ラッチ予備充電信
号が高電位になるまで節点360で続けられる。
このように高電位になるとトランジスタ364が導通し
節点360を地電位に放電させる。
このことは次のサイクルになるまでは起らないので、各
サイクルの間の出力は正しい妥当な論理のデータになっ
ているのである。
データ出力ラッチ隔離制御信号DOLICはトランジス
タ370,373,376.378を含む回路により生
ずる。
トランジスタ370は節点372を遅延段301の出力
端子に接続する。
トランジスタ370のゲートを制御する節点374は、
遅延列予備充電信号DCPの間にVGGマイナスしきい
値に充電するが、遅延段324の出力端子からの書込み
指令WC信号に応答してトランジスタ376により地電
位に放電する。
トランジスタ378は次で遅延段324からの同じ書込
み指令信号WCに応答して節点372を地電位に放電さ
せる。
コンデンサ380は、遅延段301は出力B。
が高電位になると、vGGになる節点312に応答して
節点374をVGG以上にする。
トランジスタ376.378がWRITE信号に応答し
て導通しない場合は、節点372は、節点374が高電
位のままでありトランジスタ370が導通したままにな
っているので、刻時出力Bcが予備充電中に低電位にな
ると最終的に低電位になる。
データ出力ランチ28の真出力382及び相補出力38
4はそれぞれ、データ出力緩衝器を形成するトランジス
タ388,386のゲートを制御する。
トランジスタ386,388間の中央節点はチップに対
するデータ出力である。
トランジスタ390は後述の目的で遅延列予備充電信号
DCPの間にVGGマイナスしきい値にデータ母線を予
備充電する。
チップ選択ラッチ32は並列の2個のトランジスタの代
りに単一の装置168を備えたことを除いて第9図に示
したラッチと同じである。
これ等の2個のトランジスタへの入力はチップ選択信号
C8と行アドレスストローブ信号RAS とである。
このチップはこれ等の両人力が共に低い場合だけ選定さ
れて、相補チップ選択ラッチ出力を刻時信号Bcに応答
して高電位にする。
チップ選択ラッチ32からの相補出力は遅延段303へ
の入力である。
この入力が高電位にならなければ、遅延段303は出力
を生ずることができない。
チップを選定しかつ行アドレスストローブ信号RAS及
び列アドレスストローブ信号CASを共にこのチップに
加えなければ遅延段303,304,305゜306か
ら出力を生じない。
これ等の刻時出力がないと、後述のように書込み機能及
びデータ出力機能を共に不能化する。
ノアゲート30は第12図に詳しく示しである。
ゲート30はVGG及び出力節点504の間に直列に接
続したトランジスタ500,502を備え、出力節点5
04はデータ人力ラッチストローブ信号DILSを生ず
る。
節点504は並列のトランジスタ506,508を経て
接地しである。
トランジスタ506のゲートは列アドレスストローブ信
号CAS入カピンに接続しである。
またトランジスタ508のゲートはWRITE信号入力
ピンに接続しである。
トランジスタ502のゲートはトランジスタ510を経
てVGGに、またブートストラップ512により出力節
点504に接続しである。
トランジスタ510のゲートはVGGに接続しである。
前記したように遅延段101は第7図に例示した遅延段
と同じである。
トランジスタ500のゲートは第7図の節点Cに接続さ
れ従って刻時出力BROとして示しである。
第8図に示すように節点Cは行アドレスストローブ信号
に応答して実質的にVGG以上になる。
しかし節点Cは他のときはすべて低電位であり、行アド
レスストローブ信号RASをチップに受けた後を除いて
ノアゲート30により電力を消費しないで刻時信号BR
Oを高電位にする。
トランジスタ500はスインとして作用しトランジスタ
502はブートストラップ高性能負荷として作用する。
出力節点504はCAS又はWRITEの信号が高電位
にある間は低電位のままになっている。
CAS又はWRITEの信号のうち後から来る信号が低
電位になると、節点504が高電位になりトランジスタ
502のゲートvGG以上にし節点504をVGGにす
る。
第13図は代表的な読取り一修正−書込みサイクル中に
パッケージに対する4個の給電ピン以外にチップ回路1
0に対する12の外部結線に加える各信号間の関係を示
すタイミング線図である。
行アドレスストローブ信号RASは第4図のタイミング
線図により例示したすべての場合に自動的に生ずる。
同様に列アドレスストローブ信号CASが起ると、チッ
プ選択CSピン及びWRITEピンの状態によって第6
図のタイミング線図により例示したすべての場合が自動
的に生ずる。
一般に正電圧から地電位に転移するパルス縁により表わ
した行アドレスストローブ信号RASにより6個のアド
レスピンに行アドレスラッチに記憶するアドレス情報が
生ずる。
また単−行アドレス線RA、−RA 64が付勢され、
この行の各記憶素子から破壊的に(すなわち読出した後
の記憶を消去して)読出して各センス増幅器内に入力す
る。
このセンス増幅器ではデータを検知し破壊読出し後の記
憶配列内に再入力して記憶する。
列アドレスストローブ信号CASの負になるパルス縁が
生ずると、すぐ後で6アドレスピンの新らたな列アドレ
ス情報を列アドレスランチ16にまたチップ選択ピンC
8の状況をチップ選択ラッチ32にそれぞれ入力する。
列アドレスストローブ信号はまた、WRITE入力ピン
が低電位にあると書込みサイクルを始める。
これは後で説明する。チップを低電位にあるCSピンに
より示すように選んだとすると、データはこの場合アド
レスによって指定されたセンス増幅器書込み回路SA、
−8A64からデータ出力ラッチ28に伝送される。
データ出力ランチ28へのデータの伝送後にデータ入力
端子における信号は、WRITEピンが高電位から低電
位に転移するときにデータ人力ラッチ28内に伝送され
る。
このデータは次でアドレス指定した素子へ伝送されると
共にアドレス指定したセンス増幅器書込み回路に自動的
に転送される。
行アドレスストローブ信号RAS及び列アドレスストロ
ーブ信号CASの両信号が止まると、チップ全体を新ら
たなサイクルのための予備低電力モードにする予備充電
条件が生ずる。
読取リサイクルは、行アドレスストローブ信号RASが
低い時限中にWRI T E入力を高電位に保つだけで
書込みサイクルがなくても生ずる。
或は読取りサイクル時間信号CASが低くなる前にWR
ITE入力を低くすることによりバイパス(読取りサイ
・クルの省略)できる。
なお本考案によれば列アドレスストローブ(i号CAS
は、電力消費を減らすと共にアクセス時間を減らすよう
に、行アドレスストローブ信号RACの低い時限中に任
意の回数だけを繰返すことができる。
このことは読取り専用、書込み専用または読取り一修正
−書込みのどのサイクルであってもアドレスビットのう
ちの行アドレスビットが共通である場合はいつでも可能
である。
これはこの場合「ページモード」と呼ばれ、行アドレス
ストローブ信号に従ってアドレス行内の各素子のデータ
を伝送し各センス増幅器書込み回路に記憶しているので
可能なわけである。
この書込み回路では任意の個数の書込み回路からのデー
タを行サイクルは終らせないで読取りまたは修正するこ
とができる。
書込み指令信号により新らたなデータを、なおページモ
ードにある間に後で再現するためにセンス増幅器書込み
回路に書込み、また行信号RASが生ずるときに再現の
ために記憶マドリスク素子内に書込む。
アドレス行内の64のビットのすベテノ更新は、行アド
レスストローブ信号に応答して自動的に起る。
チップ選択CSピンが高電位のままになっておりこのチ
ップが選択されていないことを示していると、データ出
力は「開」の状態になる。
このチップを選び列アドレスストローブ信号に先だって
WRITE入力が低電位になり書込みサイクルを生るが
読取りサイクルは生じなければ、データ出力は論理1の
状態になる。
このチップを選びWRI T E入力が高ければデータ
出力はアドレス指定素子内に記憶したデータと同−論理
になる。
本考案のもう1つの重要な利点は、データ出力端子のデ
ータが次のCASストローブサイクルのB。
信号まで1つのCASストローブサイクルの刻時パルス
縁Fcから正しい妥当な値に保たれていることである。
第3図、第4図、第9図および第10図に示すように第
1の行予備充電信号FRP及び遅延行予備充電信号DR
Pは、行アドレスストローブ信号RASの生ずる前には
共に高い。
従って遅延段101.102,103,104,105
,106゜107.108の出力は低く、行及び列の各
アドレスラッチの節点160,164と行アドレス復号
器の節点202,203は高い。
各列置線CB1は、第2図のトランジスタQ9が導通し
ているのでVGGマイナスしきい値に予備充電する。
遅延行予備充電信号DRPは、またトランジスタ224
゜243.252を導通させて(第3図)、区分230
a、240a、250a(第4図)により表わしたよう
に節点60,58,50をVGGマイナスしきい値に予
備充電し、そしてまたトランジスタ222,242を導
通させ節点228゜238を地電位に放電させる。
行アドレスストローブ信号RASの負になるパルス縁に
生ずると第1行予備光電信号FRP及び遅延行予備充電
信号DRPは共に低くなる。
この場合行アドレスラッチのトランジスタ162,16
6(第9図)が非導通になりアドレス復号器のトランジ
スタ204(第10図)が非導通になる。
遅延行予備充電信号DRPの降下パルス縁はトランジス
タ224,243,252(第3図)を非導通にし節点
60.58.50の予備充電電圧を保持し、トランジス
タ222,242を非導通にして節点228,238を
地面から隔離する。
トランジスタQ2(第2図)もまた非導通になり各列置
線CB1−CB6.の電荷を保持する。
次で行アドレスストローブ信号は、刻時パルス縁AR−
JRが正になる時点での動作を始める。
刻時パルス縁ARは、トランジスタ170を導通させる
ことにより行アドレスラッチにストローブ信号を送る。
刻時パルス縁BRは行アドレスラッチを可能化し6個の
ラッチを6本のアドレス線の状態を表わすストローブ状
態にする。
これ等のアドレス線は6個のラッチの各トランジスタ1
68のゲートに接続しである。
刻時パルス縁BRではトランジスタ220,241(第
3図)が導通し節点228,238をvGGマイナスし
きい値に充電する。
この電圧は節点60゜58に容量結合的に伝送される。
節点60.58は第4図の区分230b、240bによ
り示すように実質的にVGG以上になる。
可能化基準節点58と可能化信号節点60との高い電
圧レベルにより64個全部のセンス増幅器書込み回路5
A18A64のトランジスタQ1.Q2.Q5を導通さ
せ節点52,54,56を各列置線CB1 CB64の
全電位に充電する。
これ等の母線は、遅延行予備充電信号DRPが高かった
時限中にトランジスタQ。
を経て予備充電されている。
次で節点58の可能化基準信号は、トランジスタ244
が導通ずると刻時パルス縁DRに応答して終結され、第
4図のパルス縁240cにより表わしたように節点58
を地電位に放電させる。
この場合64個のセンス増幅器書込み回路のトランジス
タQa 、Q5を非導通にし、各列置線CB1CB64
から伝送した節点54.56の各基準電圧を保持する。
刻時パルス線DR,はまた節点218(第10図)を高
電位にすることにより行アドレス復号器18を可能化す
る。
この場合行アドレス線1l−RA64のうち1本だけが
すぐに高電位になる。
他の63本の行アドレス線は低電位のままになっている
第1行アドレス線RA1がアドレス指定される高電位に
なるものとする。
その行アドレス線は、トランジスタQ3.Q5が非導通
になるのとほぼ同時に高電位になるが、可能化基準信号
が極めて早く地電位になるようにしであるのでわずかに
遅延する。
第2図に示したように、各行および各列の境界部分には
記憶素子R1C1がある。
行アドレス線RA1がアドレス指定されると、その行ア
ドレス線に沿う各素子は、各セルに記憶している電位に
従って、各素子に連関する列置線CB1の電位を下げる
かまたはそのまま変えずに置く。
論理1のレベルすなわち高電圧レベルを特定の記憶素子
コンデンアに記憶すると、この場合各列母線はほぼ同じ
予備充電電圧のままになる。
また論理0レベルすなわち地電位に近い電圧を記憶素子
のコンデンサに記憶すると、この場合各列母線の電圧は
、記憶コンデンサの容量値と列置線の容量値との比によ
り定まる値に下がる。
次で刻時パルス縁FRが生ずると、 トランジスタ22
6 (第3図)が導通し可能化信号節点60を接地して
64個の各センス増幅器書込み回路のトランジスタQ1
を非導通にし各センス増幅器書込み回路の各節点52に
各列置線の新らたな電圧をトラップする。
次で刻時パルス縁HRが生ずると、トランジスタ254
(第3図)が導通し競合開始節点50が地絡する。
前記したようにトランジスタQ2.Q4(第2図)又は
コンデンサ62.64或はこれ等のすべては、節点52
.54に記憶した電圧が同じであれば、節点54は、節
点52よりも早い割合で放電しトランジスタQ2を非導
通にしトランジスタQ4を導通状態のままにするような
寸法にしである。
この状態は各記憶素子に記憶した論理1の信号に対応す
る。
この場合トランジスタQ6が導通し節点56を地電位に
放電させる。
次で節点70への復元信号である刻時パルス縁JRが生
ずると、トランジスタQ7.Q8は非導通のままになり
列置線CB1は論理1の状態を表わす高い電圧レベルの
ままになる。
これに反して論理Oを記憶素子R1C1に記憶してあれ
ば節点52は、競合開始節点50が低電位になるとトラ
ンジスタQ2を導通させ、トランジスタQ4の導通によ
り節点54を放電させる前に節点52を放電させる。
この場合トランジスタQ6は非導通のままになり節点5
6は高電位のままになりトランジスタQ7を導通状態に
保つ。
刻時パルス縁JRすなわち復元信号はトランジスタQ7
を通り節点56をVGG以上に上げトランジスタQ8を
導通させ各記憶素子の各列置線およびコンデンサを充分
に放電させて、予備充電されたデータ母線からの電荷の
伝送により破壊した記憶素子の論理0レベルを復元する
刻時パルスJRの後では、64本の各列置線CBI
CB64の電圧は、列アドレスストローブ信号RASが
入力する前に各記憶素子に記憶されていた電圧と同じ電
圧に、回復する。
それは、最初に高い電圧レベルにあった記憶素子と連関
する列置線上の電圧は、感知プロセスを通して、最初の
高い予備充電電圧VGGのままであるからである。
最初に地電圧にあった記憶素子に連なる列置線は、第2
図に示すように、復元信号を節点70に受けるとトラン
ジスタQ7により導通状態とされるトランジスタQ8に
より、地電圧に戻される。
さらにトランジスタQ8は、行アドレスストローブ信号
RASがふたたび正になり予備充電サイクルを始めるま
で(またはデータを書込みサイクルにより修正するまで
)は、論理Oを読取った場合は導通状態に保持され論理
1を読取った場合は非導通状態に保持される。
このようにして64個のセンス増幅器書込み回路5A1
−8A64は、アドレス指定線の各記憶素子に記憶した
64ビツトのデータを読取りのために伝送するレジスタ
として作用し、又は書込みサイクル或は読取り一修正−
書込みサイクルにおいてデータを修正し得るレジスタと
して作用する。
次に述べるように任意の回数のこのような動作を、単一
のRASサイクル中に多重のCASサイクルを含むモー
ドすなわちページモードとして行うことができる。
行アドレスストローブ信号RASが高くなると、選定し
た行アドレス線がふたたび低電位になり記憶素子の64
個全部のトランジスタを非導通にし各記憶素子のコンデ
ンサに各列置線CB1−CB64のデータを保持する。
すなわち行アドレスストローブ信号RASにつづいて列
アドレスストローブ信号CASが来ないときはこの行ア
ドレスストローブ信号RASによって1行の64個全部
の記憶素子を、動的記憶素子として周期的に更新するこ
とができる。
第5図および第6図において列アドレスストローブ信号
CASが低電位になる前は第1列予備光電信号(FCP
)および遅延列予備充電信号(DCP)は高電位である
従って列アドレスラッチ(第9図)の節点160,16
4は各トランジスタ162゜166が導通しているので
VGGマイナスしきい値に充電され、モして列復号器の
節点202゜203 、(第10図)はトランジスタ2
04が導通しているので、■GGマイナスしきい値に充
電される。
同様に節点374.346(第5図)はVGGマイナス
しきい値に充電される。
トランジスタ370,350はそれぞれ節点374,3
47の電位により導通して、節点372,342はこの
場合Bcが地電位にあるので地電位になる。
また遅延列予備充電によりトランジスタ390を導通さ
せデータ母線332をVGGマイナスしきい値に充電す
る。
またデータ人力ラッチ26の節点160.164もVG
Gマイナスしきい値に充電する。
6個の列アドレスランチ16と64個の列復号器20か
らの全部で64本の列選択線との真出力および相補出力
は共に地電位である。
ノアゲート30及び遅延段324の出力もまた地電位に
なり、データ入力ラッチ26からの真出力326及び相
補出力328は地電位になる。
またトランジスタ327,328,329,330はす
べて非導通になりデータ母線332を隔離し母線332
をVGGマイナスしきい値に予備充電しトランジスタ3
76.378を非導通にする。
節点372は予備充電時限中は地電位になっているので
、トランジスタ340は非導通になり入力をデータ出力
ランチ28から隔離する。
CASサイクルの終りに刻時出力F。
が高電位となると、トランジスタ362が導通状態とな
り、従って節点360が高電位となり、こうしてデータ
出力ラッチ28を可能化して正しいデータ出力を得る。
予備充電の最初に刻時出力F。
が低電位となると、節点342は低電位となりトランジ
スタ364を非導通状態に保持するご従ってトランジス
タ362がこの場合非導通状態であっても、刻時出力F
が高電位であった最後のCASサイクルから続いて、節
点360は高電位のままとなる。
節点360はそれ自身式る容量をもつもので成る時間の
間、高電位を保つ。
従ってデータ出力は、電荷がリークしてしまうまでたと
えば数ミリ秒の間、または新しい信号CASが発生する
まで、成る時間の間、正しい値のままに保たれる。
すなわちデータ出力は、回路が新しいサイクルに備えて
予備充電状態に戻りつつあるときでも、読むことができ
るのである。
節点360が高電位のままになっているので、このチッ
プを前回のCASサイクル中にアドレス指定いれば、デ
ータ出力ランチ28内のデータは正しい値のままに保た
れる。
この点につき後述する。列アドレスストローブ信号CA
Sが低電位になると、反転回路300の出力Acはすぐ
に高電位になる。
この場合第1列予備光電信号FCPである反転回路30
8の出力をすぐに低電位にしまた遅延列予備充電信号D
CPである遅延段309の出力をすぐに低電位にする。
第1列予備光電信号FCP及び遅延列予備充電信号DC
Pが低電位になると、トランジスタ373,344(第
5図)が非導通になりそれぞれ節点374,346の予
備充電電圧を隔離する。
さらにトランジスタ390が非導通になりデータ母線3
32の予備充電電圧を隔離する。
列アドレスラッチ16、列復号器20及びデータ人力ラ
ッチ26の各予備充電トランジスタはすべて非導通にな
る。
また遅延段301゜303.304,305,306の
予備充電トランジスタは非導通になる。
刻時パルス縁Acはまた列アドレスラッチに対するスト
ローブ信号である。
刻時パルス縁Bcは列アドレスラッチ16に対する可能
化信号である。
この可能化信号により6本のアドレス線のデータを列ア
ドレスラッチの6ビツトに記憶する。
刻時パルスBcはトランジスタ370を経て節点372
に伝送されトランジスタ340を導通させ、データ出力
ラッチ28の節点160(第11図)データ母線332
に接続し、トランジスタ350を経て伝送され節点34
2をVGGにして予備充電信号DOLPをデータ出力ラ
ンチ28に加える。
節点342はトランジスタ364を導通させて節点36
0を地電位に放電しデータ出力ラッチ可能化信号DOL
Eを地電位にする。
この場合真出力382及び相補出力384を共に地電位
にしてトランジスタ386,388を非導通にしデータ
出力を開路条件にする。
また刻時出力A。
、BCをチップ選択ラッチ32に加えチップ選択信号を
刻時パルスB。
の生起時に入力する。
チップ選択ラッチ32の相補出力は次の遅延段303へ
の入力として直接加えられる。
チップを選定し行アドレスストローブ信号RASが低電
位であれば、チップ選択ラッチは遅延段303に出力を
送り刻時パルス縁C6ないしF。
は第6図の実線で示すように追従する。
チップを選定してなければ又は行アドレスストローブ信
号RASが低電位でなければ、刻時パルスC6−Foは
第6図に破線により示すように生じない。
この後者の場合列復号器260は出力り。
により可能化されず、また列選択信号C8はアドレス指
定列に加えられない。
刻時パルスB。
が生ずると、データ出力ラッチ予備充電節点信号DOL
Pが高電位になり、データ出力ラッチ28を予備充電状
態にセットし真出力及び相補出力を共に地電位にしトラ
ンジスタ386゜388を非導通にする。
すなわちチップを選定しなければ又はRAS信号が生じ
ていなければ、節点360のデータ出力ラッチ可能化信
号DOLEは、刻時パルスFCが生じないので低電位の
ままであり、真出力382及び相補出力384は低電位
のままになり、そしてデータ出力は開路状態のままであ
り、記憶装置内で多くのチップに共通なデータ出力母線
は選定した単一チップからの正しいデータを持つ。
チップを選定し読取り一修正−書込みサイクルを行なう
としすなわちデータを特定の記憶素子から読取り次で新
らたなデータを同じ記憶素子にふたたび書込もうとする
ものである。
このようなサイクルは第14図に示しである。
このサイクルは、行アドレスストローブ信号RASが低
電位になると始まる。
RAS負パルス縁における6アドレス線の状態はこの場
合アドレスラッチに記憶され、アドレス指定線の64個
の記憶素子からのデータは、64個のトランジスタQ8
の状態により表わしたように64個のセンス増幅器書込
み回路により形成したレジスタに伝送される。
行側時パルス縁DRが生じた後任意のときに外部からの
制御でアドレス入力を行アドレスを表す値から列アドレ
スを表す値に変え、そしてその後で任意のときに列アド
レスストローブ信号CASが低電位になり列を示す新ら
たなアドレスデータを列アドレスラッチに伝送する。
この場合、前記したすべての事象が刻時パルス縁A。
、Boの後に起ることになる。
またこのチップを選ぶので、チップ選択ラッチからの相
補出力は高電位になり遅延段303,304,305,
306から刻時パルス縁C6−Foが生ずる。
従って刻時パルス縁Doが列復号器20を可能化し復号
器20により64本の列選択線の1つに列選択信号を生
ずる。
この場合選定したセンス増幅器書込み回路5A1−8A
6.のトランジスタQ1o、Q11を導通させる。
センス増幅器書込み回路が論理Oを含む場合、すなわち
トランジスタQ8が導通し列母線CB、 が低電位で
あれば、データ母線332もまたトランジスタQ8.Q
1oを経て地面に放電する。
この時限中に節点372からのデータ出力ラッチ隔離制
御信号DOLICが高電位になり、トランジスタ340
を導通させ、出力ラッチ28の節点160を放電させる
次で刻時パルスF。が生ずるとトランジスタ362が導
通し、データ出力ラッチ可能化節点信号DOLEを高電
位にする。
また節点160が放電するので相補出力は高いDOL脆
号に追従する。
これに反してアドレスで指定されたセンス増幅器書込み
回路のトランジスタQ8が非導通になり、論理lをアド
レス指定素子に記憶したことを示すと、データ母線33
2は高いレベルのままになり、また真出力が高いDOL
E信号に追従すると共にトランジスタ174が節点16
4を放電させると論理1をデータ出力ランチ28に記憶
する。
次でデータ出力ラッチの出力382゜384はトランジ
スタ388又はトランジスタ386を導通させチップか
らのデータ出力端子に論理1または論理Oを生ずる。
素子に書込もうとする新らたなデータは、第13図に示
すように書込み信号WRITEが低電位になる前の任意
のときにデータ人力ラッチ26のデータ入力端子320
に加えられる。
データ人力ラッチ26は前記した他の入力ラッチと同じ
である。
低電位の列アドレスストローブ信号CAS及びWRIT
E信号の組合わせによりノアゲート30の出力を高電位
にする。
ゲ゛−130の出力は、データ人力ラッチ26へのデー
タ人カラツチストローブDILS信号(第6図)として
作用しまた遅延段324をトリガする。
この場合遅延段324はすぐ後でデータ入力ランチ26
にデータ人カラツチ可能化DILE信号(第6図)を生
じ新らたな入力データのデータ人力ラッチ26への入力
を終る。
データ人力ラッチ26を可能化すると、出力326゜3
28により、トランジスタ327,328から成る真デ
ータ緩衝器がデータ母線332を論理O又は論理1に駆
動する。
前記したように選択した列のトランジスタQ1o(第2
図)は列選択Cs信号により導通ずるので、この例で選
択した列母線CB1は、入力データラッチに記憶したデ
ータに従ってvGGマイナスしきい値または地電位にな
る。
データ母線に新らたなデータを入れるのと同時に遅延段
324からの出力端子によりセンス増幅器及び書込み回
路(第2図)に、トランジスタQ1□を経て伝送する書
込み指令信号W。
を送る。トランジスタQ1□は列選択信号C3により選
定された列内のものだけが導通しトランジスタQ12
s Q13を導通させる。
トランジスタQ13は節点56を地電位に放電しトラン
ジスタQ7を非導通にする。
トランジスタQ1□は、トランジスタ329,330か
ら成る相補緩衝器により生ずる相補データ入力信号DI
を節点74に送る。
節点74はトランジスタQ8のゲートである。
すなわち素子に論理1を記憶しようとすれば、データ母
線332及び列置線CB1は論理1すなわちVGGマイ
ナスしきい値のレベルに駆動される。
このことは、トランジスタQ8を非導通にする相補デー
タ入力DI母線82の論理Oすなわち地電位レベルによ
ってできる。
1つの行が選ばれるので、この電圧レベルはまた選ばれ
た記憶素子に送られる。
これに反して論理Oを記憶しようとすれば、相補データ
入力DIがトランジスタQ8を導通させデータ母線33
2が列置線CB1を地電位にするのを助はトランジスタ
Q8の状況を更新し列置線の所望の状態に対応する論理
にする。
この機能はまた後述のようにページモードで動作すると
きにも必要である。
遅延段324からの出力により、トランジスタ376.
378の導通によってデータ出力ラッチ隔離制御端子3
72が地電位になりトランジスタ340を非導通にしデ
ータ出力ラッチをデータ母線から隔離するので、アドレ
ス指定した素子からちょうど読取ったデータは、書込み
動作によりデータ母線を変えても正しい値のまま保たれ
ている。
またトランジスタQ14は遅延列予備充電信号DCPに
より導通しトランジスタQ、2y Q、3のゲート節点
が放電しトランジスタQ121 Qt3がサイクルの初
めに非導通になる。
行アドレスストローブ信号RASと列アドレスストロー
ブ信号CASとが終るとすべての刻時出力AR−JR及
びA。
−Foが低い状態にもどる。この場合行アドレス線RA
1の信号による記憶素子内のデータの凍結を終り、また
列復号器からの列選択C3出力を終える。
1遅延サイクル後に遅延行予備充電DRP信号と遅延列
予備充電信号DOPとは共に高い状態になる。
遅延予備充電信号を用いる理由は、素子のトランジスタ
が、地電位にもどるこの例中の行アドレス線RA、によ
り非導通になった後まで列置線CB1が適当な電圧にあ
って、良好な論理レベルがこれ等の素子に留まるように
するためである。
すなわち読取り一修正−書込みサイクルによって、デー
タはアドレス指定行内のすべての記憶素子から対応する
センス増幅器書込み回路に伝送される。
これ等の書込み回路では対応トランジスタQ8が導通し
又は非導通になり各記憶素子から読取ったデータをそれ
ぞれ対応する各列置線に入力する。
アドレス指定された列置線に入力した情報は次でただチ
ップの選定さえすればデータ出力ラッチに伝送される。
すべての選定してないチップのデータ入力端子は、CA
Sストローブ信号が生ずると無条件で開路状態になって
いる。
次でデータはWRITE信号をストローブ信号としてす
べてのチップの入力ラッチのデータ人力ラッチ26に入
力される。
次で新らたなデータをアドレス指定した列置線に伝送す
ることによりアドレス指定した素子に送る。
アドレス指定した列のトランジスタQ8は選定したチッ
プだけに対し適当にデータ更新を行う。
入力データはすべてのチップの入力ラッチにストローブ
信号にして送るが、ただし選定したチップだけのアドレ
ス指定した列置線に送る。
書込みモード中にデータ出力ラッチ28を隔離しランチ
28が読取り一修正−書込みサイクルの読取り部分中に
素子から読取った正しいデータを保持する。
この出力データは、次の列アドレスストローブ信号CA
Sに追従する刻時パルス縁B。
まで正しい状態のままになっている。
本考案の重要な特長は第14図に例示しである。
第14図では逐次の列アドレスストローブCAS 1・
・・CASnの各信号は単一の行アドレスストローブ信
号RAS中に生じ、互に異る列アドレス信号404a。
404bを列アドレスランチ16に入れる。
各別個の列アドレスストローブCAS1・・・CASn
の信号中に、読取りサイクル、読取り一修正−書込みサ
イクル又は単に書込みサイクルが、列アドレスサイクル
の部分の遅延を伴わないで行なわれる。
この行アドレスサイクルの部分は第1の列アドレスサイ
クルに先行しなければならないが同じ行アドレス内での
第2、第3の列アドレスサイクルの前には行アドレスサ
イクルを置く必要はない。
このことは、すべてのデータ入出力回路が列アドレスス
トローブによって制御されているので、可能である。
アドレス指定素子からデータを読取る必要がなければ、
サイクルの読取り部分はDOLE信号が刻時パルス縁F
で高くなる前にWRITE信号を加えることにより省く
ことができる。
列アドレスストローブ信号CAS又はWRITE信号を
使いノアゲート30からの出力を制御し書込みサイクル
を初めることかできる。
WRITE信号CAS信号の低くなる前に低ければ、C
AS信号が低くなった時点でノアゲート30を高電位に
してデータ入力ランチ26への新らたなデータの伝送を
初める。
次で遅延段324からの出力信号DILEは刻時パルス
縁B。
とほは同時にトランジスタ376 、378(第5図)
を導通させデータ出力隔離制御信号が低電位になり隔離
トランジスタ340を非導通にする。
非導通になっているトランジスタ340がテ゛−タ出力
ランチ28(第11図)の節点160の放電を妨げるの
で、トランジスタ151,152は導通したままになり
、またトランジスター50゜153はトランジスターγ
4により非導通になり、従って刻時パルスE の後で刻
時パルス縁F。
が節点360でデータ出力ラッチ可能化信号を生ずると
きに論理1がデータ出力ラッチから生ずる。
従ってデータ出力ピンは無条件に論理1となり書込みサ
イクルだけが行われたことを示す。
なお本実施例は本考案の精神を逸脱することなく種々の
変化変型を行ない得ることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の1実施例のブロック図、第2図は第1
図の記憶装置の64個のセンス増幅器書込み回路の1つ
の回路図である。 第3図は第1図の記憶装置の行側時書込み回路のブロッ
ク図、第4図は第3図の行側時制御回路の動作を示すタ
イミング図である。 第5図は第1図の記憶装置の列刻時制御回路のブロック
図、第6図は第5図の列刻時制御回路の動作を示すタイ
ミング図、第7図は第3図および第5図の刻時制御回路
に使う遅延段の回路図、第8図は第7図の遅延段の動作
を示すタイミング図である。 第9図は第1図の記憶装置に使う入力ラッチの回路図、
第10図は第1図の記憶装置の行復号回路および列復号
回路の回路図、第11図は第1図の記憶装置のデータ入
力ラッチの回路図、第12図は第1図の記憶装置のノア
ゲートの回路図である。 第13図は第1図の記憶装置の読取り一修正−書込みサ
イクルのタイミング図、第14図は第1図の記憶装置の
動作のベージモードを示すタイミング図である。 10・・・・・・ランダムアクセス記憶装置、11・・
・・・・電界効果トランジスタ、12・・・・・・コン
デンサ、14・・・・・・行アドレスランチ、16・・
・・・・列アドレスラッチ、18・・・・・・行復号器
、20・・・・・・列復号器、22・・・・・・行アド
レス刻時制御回路、24・・・・・・列刻時制御回路、
RC・・・・・・記憶素子、R・・・・・・行、C・・
・・・・列、CR・・・・・・列置線、RA・・・・・
・行アドレス線、SA・・・・・・センス増幅器書込み
回路(センスアンプ)、RAS・・・・・・行アドレス
ストローブ信号、CAS・・・・・・列アドレスストロ
ーブ信号、DI・・・・・・データ入力、DO・・・マ
・・データ出力、C8・・・・・・チップ選択信号、W
RITE・・・・・・書込み信号。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 記憶素子データ感知用センスアンプに各各列母線で連結
    した記憶素子のマドリスク内のデータをアクセスするラ
    ンダムアクセス記憶回路であって、(イ) コード化し
    た行アドレスデータ及びコード化した列アドレスデータ
    の両方を同じアドレス入力端子にそれぞれ異なる時刻に
    受けるように配置した複数の共通アドレス入力端子と、 (ロ)前記の行アドレスデータ及び前記の列アドレスデ
    ータをそれぞれ異なる時刻に復号する行及び列復号回路
    と、 (ハ)行アドレスストローブ信号及び列アドレスストロ
    ーブ信号をそれぞれ異なる時刻に受けるストローブ入力
    端子と、 に)成る時刻にストローブ入力端子における行アドレス
    ストローブ信号に応答して記憶素子の行を選択しまた別
    の時刻にストローブ入力端子における列アドレスストロ
    ーブ信号に応答して記憶素子の列を選択して選択すべき
    記憶素子を決定する制御回路と を備えて成り、そして前記制御回路として、(a)
    前記行アドレスストローブ信号RASに応答しそして (1)行アドレス可能化信号BRを発生して行アドレス
    データを行復号回路14,18に入力する第1の行遅延
    素子101と (11)行復号回路14,18への行復号可能化信号D
    Rを発生して選択した行を可能化し、こうして選択した
    記憶素子行の素子から素子各各の列母線CBへとデータ
    を移す第2の行遅延素子102,103と (iji) センスアンプSAへのセンスアンプ可能
    化信号RE、SE、RI、Rを発生して各列母線CB上
    のデータを感知し増幅する第3の行遅延素子104〜1
    08とをもちそして 前記第1〜第3の行遅延素子は、第1の遅延素子の出力
    により第2の遅延素子が作動し次にその第2の遅延素子
    の出力により第3の遅延素子が作動するように、直列に
    接続しである行側時制御回路22と、 (b) 前記列アドレスストローブ信号CASに応答
    しそして (1)行アドレス可能化信号Bcを発生して列アドレス
    データを列復号回路16.20に入力する第1の列遅延
    素子301と (11)列復号回路16,20への列復号可能化信号D
    Cを発生して選択した列を可能化し、こうして選択した
    列母線CB上のデータをデータ出力DOへと移す第2の
    列遅延素子303゜304とをもちそして 前記第1および第2の列遅延素子は、第1の遅延素子の
    出力により第2の遅延素子が作動するように、直列に接
    続しである列刻時制御回路24と、 を含んで成る回路をもつことを特徴とする、前記ランダ
    ムアクセス記憶回路。
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US3560940A (en) * 1968-07-15 1971-02-02 Ibm Time shared interconnection apparatus
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