JPS59180891A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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JPS59180891A
JPS59180891A JP58056076A JP5607683A JPS59180891A JP S59180891 A JPS59180891 A JP S59180891A JP 58056076 A JP58056076 A JP 58056076A JP 5607683 A JP5607683 A JP 5607683A JP S59180891 A JPS59180891 A JP S59180891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
column line
data
transistor
sense amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP58056076A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Iwahashi
岩橋 弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58056076A priority Critical patent/JPS59180891A/ja
Priority to DE8383106729T priority patent/DE3381955D1/de
Priority to EP83106729A priority patent/EP0100011B1/en
Priority to US06/514,350 priority patent/US4613957A/en
Publication of JPS59180891A publication Critical patent/JPS59180891A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/065Differential amplifiers of latching type
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store

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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Read Only Memory (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】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体メモリ、特にROM (IJ−ドオンリ
メモリ)の差動形センスアンプ用の比較電位発生回路に
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に差動形センスアンプは、その動作力ヨ安定でしか
も極めて微小な電位差を検出できることから半導体メモ
リによく用いられる。この場合、読み書き可能なRAM
 (ランダムアクセスメモリ)等では、メモリデータと
して互いに逆レベルの1対のデータが出力されるため、
この1対のデータを差動形センスアンプの1対の入力端
に導くようにしているが、ROMでは1 もしくは0”
のいずれか一方のデータしか出力しなイノテ、ROM0
差動形センスアンプとしてはメモリセルと同等のトラン
ジスタを用いて比較電位を用意しておいて列線電位(デ
ータ)の読み出し金石なうようにしている。
第1図は、たとえばNチャン坏ルプロセスによシ製造さ
れた絶縁ダート型電界効果トランジスタ(MOS −F
ET )を用いた従来のマスクROMを示すものであり
、lOはメモリセルアレー、11群はメモリセル用トラ
ンジスタ、12群は列選択用トラン・ゾスタ、13は行
デコーダ、l4は列デコーダ、15群は行線、16群は
列線、17〜19は負荷トランジスタ、20.21はバ
イアス電圧発生用抵抗であシ、上記メモリセルアレーi
oから読み出されるデータにょシ決定される列線電位V
lは差動形センスアンプ22の一方入力となる。なおこ
のセンスアンプ22において、CE 、 (Jは制御入
力である。
一方、23は比較電位発生回路であって、前記メモリセ
ル用トランジスタ11と同等の比較用トランジスタ24
を用いて比較電位Vz k生成し、前記差動形センスア
ンプ22の他方の入力とするものであV)、25.26
は前記抵抗20.21と同様のバイアス電圧発生用抵抗
、22は列デコーダ14から′1”レベルがダートに与
えられてオン状態に設定された前記列線ダート用トラン
ジスタZ2と同等のトランジスタ、28〜30は前記負
荷トランジスタ!7〜19と同等のトランジスタである
。そして、31゜32は上記比較用トランジスタ24の
ダートに一定電位を印加するためのバ1アス用抵抗であ
る。
而して上記ROMにおいては、比較用トランジスタ24
のダート電位が一定であるため、比較電位V2は第2図
に示すように時間経過に対して一定の固定電位である。
従って、ROMのデータ読み出し時に列線電位Vlが第
2図に示すように比較電位V2を横切るように変化した
とすると、差動形センスアンプ22の出力が反転し、出
力バッファ回路33の出力V。は第2図中点線で示すよ
うに変化する。例えば選択されたメモリセルのしきい値
が高いとメモリセルはオンせず、列線は充電され、低い
と選択されたメモリセルはオンし、列線は放電される。
このようにメモリセルトランジスタのしきい値によJl
f′−夕の1″、@0”が記憶される。しかしこの第2
図の電圧波形からも分るように、差動形センスアンプ2
2は、列線電位v1が比較電位V2を横切ったところで
センスアンプ出力レベルが変化する。そのためメモリデ
ータの読み出し速度は、列線の充放電時間が支配的でお
った。そこでメモリデータの読み出し速度を速めるため
に、列線電位の充放電を速める各種の工夫はなされてい
るが、メモリデータの検出方法即ち差動形センスアンプ
部分に関する工夫は余シなされていない。
〔発明の目的〕
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、センスアン
プ部分を改良することによシ、読み出し速度の速い半導
体メモリ=i提供しようとするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、比較用トランジスタのダート電位を列線電位
に関連させて制御することによシ、列線の電位変化即ち
列線が充電方向にあるが、放電方向にあるかを検出し、
これによ)列線の電位変化途中でメモリデータを検出で
きるようにしたものである、。
実施例 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第3
図において41はセンスアンプで、列線電位■lと比較
電位■2は、ダートに信号、φ1が入力されるしきい電
圧が略零ポルトであるトランジスタT1 を介して接続
される。またセンスアンプ41は信号φ2によシ活性化
される。信号φ1 、φ2は第4図に示したような関係
をもつ。即ちφ1が″0″レベルに下が9、所定時間後
にφ2が“′l″レベルになる。そしてφ2が”0”レ
ベルニナルト、φx カ“1 レベルになる。いまアド
レスデータが変化し、別のメモリセルが選ばれたとする
。すると列線電位■1はメモリセルのデータによシ変化
する。
φ1が″1″レベルになればトランジスタTlはオンし
、vlとvzは等しい電位となる。次にφ1が”0”レ
ベルになればトランジスタT1はオフ、し、vzはその
ままの電位に保持される。
この時列線電位vlは変化しているので、φlがOレベ
ルになった後、φ2が 1 レベルになる時(センスア
ンプ活性化時)には、Vlとvzには一定の電位差が生
じている。例えばV、が充電方向にある時にはVl >
Vg 、Vlが放電方向にある時にはVt<Vgの関係
が生じておシ、φ2がパ1″レベルになってセンスアン
プが活性化された時には、上記電位差をセンスアンプ4
1が検出し、メモリセルのデータが読み出される。即ち
この時のv2の電位は、所定時間だけ以前の列線電位v
lであシ、現在の■1 と所定時間以前のVl k比較
することで、列線が充電方向か、放電方向にあるかを検
出することができ、このため従来のように固定電位と比
較するよりも、充放電を検出するためメモリセルのデー
タをより速く検出できる。また信号φl 、φ2の/?
ルス幅をよシ小さくすればするほど、よシ速くデータ全
検出できることになる。
第5図は第3図の更に詳しい実施例で、センスアンプ4
1はトランジスタ’I’ll〜T’tsよりなるもので
、C1は電圧記憶用キャパシタでおる。
これは、信号φ2が′1”になった時センスアンプ41
で検出したブータラ、トランジスタT16〜’rsJ:
jl)なるラッチ回路42でラッチし、φ2が10 に
なった時にも検出したデータを保バッファによυ外11
5へ出力される。またインバータI、、I2は、図示の
ようなラッチ42を用いたため必要となったもので、他
のラッチ回路例えば第7図のようなラッチを用いてセン
スアンプ41の出力をそのままラッチすれば、特に必要
はない。
トランジスタT2  + T3 、抵抗R1〜R4は、
以下のような理由で接続されている。メモリセルからデ
ータが読み出され、成る時間が経過すると、列線電位v
lはメモリセルのデータに応じて、成る所定電位で安定
状態となる。この時φ皿が0 になっても、Vl 、V
、は同、電位のままであるため、センスアン7’41は
電位差金検出できなくなる。このようなために設けられ
たのがトランジスタT21T$%抵抗R1〜R4でらる
。即ち抵抗R,,R4により 、v4は列線電位Vlの
最低電位より一定値高い値に設定されている。よって列
線電位V1がメモリセルのデータによシ最低電位になっ
た時、トランジスタTlがオフした時■2はトランジス
タT3によ9略v4の電位まで充電されるため、vl<
Vlの電位差が生じ、データが安定的に読み出される。
また@v3の電位十トランジスタT2のしきい電圧”は
V、の最高電位より一定値低い値に設定されている。よ
って列線電位Vlがメモリセルのデータにょ)最高電位
になったとき、トランジスタT1がオフしたとき■2は
トランジスタT2にょ9放電されるため、Vl〉Vlの
電位差によシデータが安定的に読み出される。なおトラ
ンジスタT、がオンしている時でも、■1が最低電位の
場合はトランジスタT3→トランジスタT1へのt流パ
スカするため、■2〉vlの電位差が生じ、■1が最高
′電位の時はトランジスタT1→T2→抵抗R2の電流
ノやスが生じるため、vl〉■2の電位差は発生してい
る。
86図に示すようにメモリチップが選択さねチップイネ
ーブル信号面が”0”になシ、或いはアドレスが変化し
た直後性たなメモリセルが選択されるまでノクルス信号
φI 、φ2は出力されればよく、その後φ1 、φ2
ともに 0 であってもデータはラッチされているため
、該データは安定に出力される。
第8図は第5図の列線電位■l、比較電位■2及び信号
φl 、φ2、データ出力Daを詳細に示した電圧波形
である。列線電位Vlが最低電位の時は、前述のように
トランジスタT3、抵抗R31R,によ’)Vz>Vl
に設定されている。次に列線電位v1がメモリセルのデ
ータによシ充電され始めると、時刻t1でφ1が1 に
々るためトランジスタT、がオンし、V、、Vlは略同
電位となる。こののち時刻t2でφ1が 0 になると
■2はそのまま、の電位を保持するが、■1は充電され
て電位が上昇し、■1〉v2となシ、この時φ2が”1
″レベルとなってセンスアンプ41が活性化され、デー
タが読み出される。一方■lが最高電位の時は、前述の
ようにトランジスタT2、抵抗Rユ IR,によjl)
Vx>Vzに保たれている。
外〆電位Vlがメモリセルのデータにょシ放電され始め
ると、時刻t3でφlが″′1″レベルとなってトラン
ジスタT1がオンし、”1 1 v。
は略同電位となる。こののち時刻t4でφ1が”0″に
なるとv2はそのままの電位を保持するが、■1は放電
されてVl<Vlとなシ、この時φ2が 1 レベルと
なってセンスアンプ41が活性化され、データが読み出
されるものである。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、所定時間以前の列線
電位データと現在の列線電位を比較でき、このため列線
が充電方向か放電方向にあるかを検知することができる
ため、メモリセルのデータをすばやく検出でき、読み出
し速度が早くなる。また本発明はROMだけでなく、ス
タティックRAMにも適用できる。RAMにおいては、
メモリセルが通常交差結合されたフリップフロップから
なるため、メモリセルからの読み出しデータは、Qとそ
の反転データである互が得られる。そしてこのQ、Qが
センスアンプの一対の入力となる。よって第6図に示し
たようにQ。
互が交差したところで新しくデータが読み出されること
になる。−力木発明を適用すれば、列線が充放電いずれ
の状態にあるかを判定するものであるから、従来のよう
にQ、この交差点よシも前にデータを検出でき、またQ
或いは司の一方のみを利用すればよい。即ち第5図のV
lの代わシにQを用いれば゛よい。また本発明は、列線
が充電方向か放電方向か全検出し、メモリセルのデータ
tl−読み出すものであるため、メモIJ g−量が増
大し、相対的に列線容量が増加し、列線の充放電速度が
遅くなっても、従来の比較電位が固定であるもののよう
に、列線の充放電時間に左右され遅くなるものではない
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体メモリの構成図、第2図は同構成
の作用を示す波形図、第3図は本発明の一実施例の構成
図、第4図は同構成で用いる信号の波形図、第5図は同
構成を更に具体化′シた構成図、第6図は同構成におけ
る信号波形図、第7図は同構成で用いるラッチの変形例
を示す図、第8図、第9図は同構成の作用を示す波形図
である。 41・・・センスアンプ0.42・・・ラッチ、Tl〜
T3.Tll〜T21 ・・・トランジスタ、R1〜R
4・・・抵抗。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第′2図 20ns  →日寺聞 第3図 φ2 第4図 第5図 第6図 2 第7図 が

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) メモリセルと、このメモリセルからデータを受
    ける列線と、この列線の電位と比較電位との電位差によ
    ってデータを検出するセンスアンプと、前記比較電位を
    所定時間だけ以前の列線電位と等しく設定する手段とを
    具備したことを特徴とする半導体メモリ。
  2. (2)前記センスアンプは、前記手段によシ前記列線が
    光電方向か放電方向かを検知することによシ、前記メモ
    リセルの記憶データを読み取ることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の半導体メモリ。
JP58056076A 1982-07-26 1983-03-31 半導体メモリ Pending JPS59180891A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58056076A JPS59180891A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 半導体メモリ
DE8383106729T DE3381955D1 (de) 1982-07-26 1983-07-08 Halbleiterspeicheranlage mit datenuebertragungs- und erkennungsmitteln.
EP83106729A EP0100011B1 (en) 1982-07-26 1983-07-08 Semiconductor memory device having data transmission and detection means
US06/514,350 US4613957A (en) 1982-07-26 1983-07-15 Semiconductor memory device having a sense amplifier circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58056076A JPS59180891A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 半導体メモリ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59180891A true JPS59180891A (ja) 1984-10-15

Family

ID=13016988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58056076A Pending JPS59180891A (ja) 1982-07-26 1983-03-31 半導体メモリ

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JP (1) JPS59180891A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61253700A (ja) * 1985-05-02 1986-11-11 Seiko Epson Corp センス増幅回路
JPS61255583A (ja) * 1985-05-08 1986-11-13 Seiko Epson Corp センス増幅回路
JPS6246489A (ja) * 1985-08-23 1987-02-28 Nippon Texas Instr Kk ダイナミツク型差動増幅器
JPS63104299A (ja) * 1986-10-22 1988-05-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路装置
JPH0778490A (ja) * 1993-09-08 1995-03-20 Nec Corp 半導体装置

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JPS63104299A (ja) * 1986-10-22 1988-05-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路装置
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