JPS5920193B2 - スタテイックランダムアクセスメモリの出力バッファ回路 - Google Patents

スタテイックランダムアクセスメモリの出力バッファ回路

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JPS5920193B2
JPS5920193B2 JP52098907A JP9890777A JPS5920193B2 JP S5920193 B2 JPS5920193 B2 JP S5920193B2 JP 52098907 A JP52098907 A JP 52098907A JP 9890777 A JP9890777 A JP 9890777A JP S5920193 B2 JPS5920193 B2 JP S5920193B2
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JP
Japan
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clock pulse
output
mos transistors
circuit
static random
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JP52098907A
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安治 長山
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Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers

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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はMOS型電界効果トランジスタ(以下におい
てはMOSトランジスタと略記する)を用いたスタティ
ックランダムアクセスメモリの出力バッファ回路に関す
るものである。
第1図はMOSトランジスタを用いた従来のスタティッ
クランダムアクセスメモリの出力バッファ回路を示す回
路図である。
第1図において、Q1、Q2はデプレツシヨン型のMO
Sトランジスタ、Q3、Q4、Q5、Q6、QT、Q8
はエンハンスメント型のMOSトランジスタである。ま
た、E1け直流電源(図示せず)に接続された電源端子
であり、D1、D2はスタティックメモリセルの記憶情
報の出力端子である。Clは出力バッファ回路に入力す
るクロック信号入力端子であり、DATAOUT−1は
出力バッファ回路の出力端子である。第2図ιく第1図
の動作を説明するためのタイミングチャートであり、C
Sはメモリチップに外部から入力される信号を示す。
従来のスタティックメモリのCSの意味は、メモリ出力
のワイヤードーOR接続を可能とする意味しか持たなか
つた。しかし、スタティックメモリの高速化のため、回
路設計の技術として、メモリ出力のワイヤードーOR接
続可能の意味の他に、CSの信号をクロックとして使う
使い方がある。第2図のCSは後者の様に2つの意味を
もつ信号として示してある。第1図の回路動作を第2図
のタイミングチャートを参考にしながら説明する。まず
、CSがハイレベルからロウレベルに変化することによ
り、チツプが活性化される。これがCSをクロツクとし
て使う意味である。CS信号の立ち下がりを遅延させ、
C1信号を作り、立ち下がり時間を、Dl,D2が出力
される直前に行うことにより、DATAOUT−1端子
をフローテイングから活性状態にする。メモリではシス
テム設計のためDATAOUT−1端子に記憶情報が出
力された後、数10ナノ秒の時間、記憶情報を固定させ
るホールドタイムを必要とする。ホールドタイム経過後
、Crがロウレベルからハイレベルへ立ち上がると、チ
ツプが非活性状態となるため、DATAOUT−1端子
に出力される情報の真偽性が不明確となる。従つてσr
信号が立ち上がると同時にC1信号を立ち上げ、DAT
AOUT−1端子をフローテイングレベルにしなければ
ならない。σlにクロツクの意味をもたせたメモリ回路
では、CS信号がチツプを活性化、または非活性化させ
るため、チツプ内状態が定常にもどるまでのリカバリー
タイムを必要とする。即ち、σコ信号をハイレベルに保
たねばならない時間が必要である。また、上記したよう
に出力端子を固定する数10ナノ秒のホールドタイムを
持たなければならない。従つて従来の回路では、ホール
ドタイムを経てリカバリータイムに入る。本発明は、第
1クロツクパルスのオン、オフに応じて、メモリモルの
出力電位を伝達、遮断するトランスフアゲートと、第2
のクロツクパルスによつて活性、非活性のいずれかに切
り替えられ、その活性状態において上記トランスフアゲ
ートから伝達された出力データをラツチするフリツプフ
ロツプ回路とを設け、該フリツプフロツプ回路によりホ
ールドタイムとリカバリータイムとが並行している期間
中上記出力データをホールドするとともに、ラツチ完了
後トランスフアゲートによりメモリセルと本バツフア回
路とを遮断することにより、ホールドタイムとチツプの
リカバリータイムの並列処理が行なえ、メモリのサイク
ルタイムを短縮できるスタテイツクランダムアクセスメ
モリの出力バツフア回路を提供することを目的としてい
る。
第3図は、本発明の一実施例を示す回路図である。
第3図において、Q7O,Q8Oはデプレツシヨン型の
MOSトランジスタ、QlO,Q2O,Q3O,Q4O
,Q5O,Q6O,Q9O,QlOO,QllO,Ql
2O,Ql3O,Ql4O,Ql5O,Ql60はエン
ハンスメント型のMOSトランジスタである。QlO,
,Q2Oはスタテイツクランダムアクセスメモリのメモ
リセルの出力電位を第1のクロツクパルスのオン、オフ
に応じて伝達又は遮断するトランスフアゲート、Q3O
,Q4Oは第3のクロツクパルスによつてトランスフア
ゲートQlO,Q2Oの出力をアースに落としてパワー
ダウンを行なう、即ち消費電力を低減させるための放電
用MOSトランジスタであり、QllO,Ql2Oはプ
ツシユプル出力回路を構成する出力トランジスタQl5
O,Ql6Oをオフさせ、本出力バツフア回路の出力端
子DATAOUT−2をフローテイング状態にするMO
Sトランジスタである。Q7O,Q8O,Ql3O,Q
l4Oは第2のクロツクパルスによつて活性あるいは非
活性のいずれかに切替えらへ記憶情報、即ちトランスフ
アゲートQlO,Q2Oからの出力データをラツチする
フリツプフロツプ回路を構成するMOSトランジスタで
ある。Q5O,Q6O,Q9O,QlOOは、記ほ情報
をラツチする速度を増すためのドライバーである。なお
、E2は直流電源端子、DlO,D2Oの記憶情報の出
力端子、ClO,C2O,C3Oはクロツク信号入力端
子であり、ClOは第1のクロツクパルスの端子、C3
Oは第2のクロツクパルスの端子、C2Oは第3のクロ
ツクパルスの端子である。第4図は第3図の動作を説明
するためのタイミングチヤートであり、σlはメモリチ
ツプに外部から入力される信号を示し、また上記第1の
クロツクパルス(ClO)は第2のクロツクパルスC3
Oがオフで上記プツシユプル出力回路の出力がフローテ
イングレベルにあるフローテイングタイムの経過前にオ
ンし、上記フリツプフロツプ回路によるラツチ完了時オ
フするようになつている。
また、上記第2のクロツクパルスC3Oは上記第1のク
ロツクパルスClOがオンしている間にオンし、該第1
のクロツクパルスClOがオフした後も本出力バツフア
回路のホールドタイムと上記スタテイツクRAMのリカ
バリータイムとが並行している期間オンし続けるように
なつている。次に本実施例の動作を第4図のタイミング
チヤートを参考にしながら説明する。
まず、鳶がハイレベルからロウレベルに変化することに
より、チツプが活性化される。このとき、C2Oがハイ
レベルにあるため、A,B点はロウレベルとなる。また
、C3OはハイレベルであるからC,D点はロウレベル
となり、DATAOUT−2の出力端子をフローテイン
グレベルにする。次にDlO,D2Oの信号が出力され
る前にClOをロウレベルからハイレベルに立ち上げ、
QlO,Q2Oのゲートをオンし、これによりDlO,
D2Oの記憶情報をA,B点に伝達し、これと同時に、
C2Oをハイレベルからロウレベルへ立ち下げ、Q3O
,Q4Oをオフし、A,B点を活性化する。
またほぼ同時に、C3Oをハイレベルからロウレベルに
立ち下げ、C,D点を活性化する。このときDATAO
UT−2はフローテイングからデータバリツドになる。
このようにしてDlO,D2Qに記憶情報が、記障”1
゛および記憶”O”に対応して出力されるため、Q7O
,Q8O,Ql3O,Ql4Oのフリツプフロツプ回路
が動作し、C,D点が、記憶゛1−゛O゛に対応した状
態にラツチされる。
C,I)点がラツチされると同時にDATAOUT−2
端子に記憶情報が出力される。C,D点がラツチされた
とき、ClOをハイレベルからロウレベルに立ち下げる
と同時に、C2Oをロウレベルからハイレベルに立ち上
げ、QlO,Q2Oのゲートをオフし、またQ3O,Q
4Oをオンし、Q5O,Q6O,Q9O,QlOOをオ
フする。従つてこのときDlO,D2OとQrO,Q8
O,Ql3O,Ql4Oで構成されるフリツプフロツプ
回路が分離される。そしてClOが立ち下がつた後は、
CSがロウレベルからハイレベルに立ち上がつて、チツ
プをリカバリーしても、出力信号には影響しないので、
DATAOUT−2端子はフリツプフロツプ回路がラツ
チしている間、固定された情報を出力している。
一定のホールドタイムを経たのち、C3Oをロウレベル
からハイレベルに立ち上げ、C,D点をロウレベルに固
定し、DATAOUT−2端子をフローテイング状態に
する。このように、本実施例回路では出力信号が固定さ
れた時間からチツプをリカバリーできるような回路構成
としたことにより、ホールドタイムに要する時間分だけ
サイクルタイムを短くできることになり、高速スタテイ
ツクランダムアクセスメモリに適した短かいサイクルタ
イムを得ることができる。
第5図はこの発明の他の実施例を示す回路図である。
QlOO,Q2OOはデプレツシヨン型のMOSトラン
ジスタ、Q3OO,Q4OO,Q5OO,Q6OO,Q
7OO,Q8OO,QQ9OO,QlOOOはエンハン
スメント型のMOSトランジスタである。ClOOは、
DlOO,D2OOとQlOO,Q2OO,Q5OO,
Q6OOで構成されるフリツプフロツプ回路とを分離す
るための信号端子であり、QrOO,Q8OOは上記フ
リツプフロツプ回路を分離するためのトランスフアゲー
トである。また、Q3OO,Q4OOは、E,F点をロ
ウレベルに立ち下げ、1)ATAOUT−3端子をフロ
ーテイングレベルにするためのトランジスタである。ま
た、E3は電源端子である。第6図は、DlOO,D2
OO,ClOO,C2OO,DATAOUT−3,CS
のタイミングチヤートである。
次に第5図の実施例の動作を第6図のタイミングチヤー
トを参考にしながら説明する。
CSがハイレベルからロウレベルに変化することにより
、チツプが活性化される。このとき、C2OOがハイレ
ベルになるため、E,F点はロウレベルとなり、DAT
AOUT−3端子はフローテイング状態となる。またD
lOO,D2OOは、メモリセルに記憶されている情報
の信号端子であるが、DlOO,D2OOに記憶情報゛
1゛または80゛に対応した信号が出力される前に、C
lOOをロウレベルからハイレベルに立ち上げ、DlO
O,D2OOの信号がE,F点に取り込まれる。
また、DlOO,D2OOに記憶情報が出力される前に
C2OOをハイレベルからロウレベルへ立ち下げ、E,
F点を活性化させる。DlOO,D2OOの信号に従つ
てQlOO,Q2OO,Q5OO,Q6OOで構成され
るフリツプフロツプ回路がラツチした後、ClOOをハ
イレベルからロウレベルへ立ち下げ、DlOO,D2O
Oとフリツプフロツプ回路を分離する。そしてClOO
が立ち下がつた後は、CSがロウレベルからハイレベル
に立ち下がつて、チツプをリカバリーしてもDATAO
UT−3の出力信号には影響しないので、DATAOU
T−3端子はフリツプフロツプ回路がラツチしている間
、固定された情報を出力している。
一定のホールドタイムを経た後、C2OOをロウレベル
からハイレベルに立ち上げ、E,F点をロウレベルに固
定して、フリツプフロツプ回路を非活性状態にし、DA
TAOUT−3端子をフローテイング状態にする。以上
のように、本発明の実施例によるスタテイツクランダム
アクセスメモリの出力バツフア回路によれば、メモリ出
力のホールドタイム時間だけサイクルタイムを短かくで
き、高速なスタテイツクランダムアクセスメモリを得る
ことができる。
なお本発明は上記したように、通常メモリに用いられる
CS信号をクロツクとして用いる回路構成の場合にのみ
有効な出力バツフア回路である。また、上述の各実施例
において、フリツプフロツプ回路を構成するQrO,Q
8O,QlOO,Q2OOはエンハンスメント型のMO
Sトランジスタとし、それらのエンハンスメント型MO
SトランジスタのゲートをE2またはE3としても良い
ことは言うまでもない。さらにまた、以上の説明では、
MOSトランジスタをNチヤンネルであるとして述べた
が、PチヤンネルのMOSトランジスタを用いても全く
同様にこの発明のスタテイツクランダムアクセスメモリ
の出力バツフア回路を構成できることは言うまでもない
。以上のように本発明に係るスタテイツクRAMの出力
バツフア回路によれば、スタテイツクRAMのメモリセ
ルの記憶情報をラツチするフリツプフロツプ回路と、上
記スタテイツクRAMのメモリセル出力との間にトラン
スフアゲートを設けて上記フリツプフロツプ回路がデー
タ線の信号と切り離されるようにしたので、データホー
ルドタイムとリカバリータイムとを並列処理することが
でき、サイクルタイムを短かくすることができる。
例えば従来のスタテイツクRAMと比較すればサイクル
タイムを数10ナノ秒短かくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来のスタテイツクランダムアク
セスメモリの出力バツフア回路を示す回路図およびその
動作を説明するためのタイミングチヤート図、第3図お
よび第5図はそれぞれ本発明の一実施例、他の実施例に
よるスタテイツクランダムアクセスメモリの出力バツフ
ア回路を示す回路図、第4図および第6図はそれぞれ上
記実施例の動作を説明するためのタイミングチヤート図
である。 図において、ClO,ClOOは第1のクロツクパルス
の入力端子、QlO,Q2O,QrOO,Q8OOはト
ランスフアゲート、C3O,C2OOは第2のクロツク
パルスの入力端子、Q7O,Q8O,Ql3O,Ql4
O,QlOO,Q2OO,Q3OO,Q4OOはフリツ
プフロツプ回路、Ql5O,Ql6O,Q9OO,Ql
OOOはプツシユプル出力回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 スタティックランダムアクセスメモリのメモリセル
    の出力側に一端が接続され、ゲートに第1のクロックパ
    ルスが印加される第1および第2のトランスファゲート
    MOSトランジスタ、この第1および第2のトランスフ
    ァゲートMOSトランジスタの各他端にそれぞれゲート
    が接続された第3および第4のMOSトランジスタ、こ
    の第3および第4のMOSトランジスタの各ソースおよ
    びドレインにそれぞれソースおよびドレインが接続され
    、各ゲートに第2のクロックパルスが印加される第5お
    よび第6のMOSトランジスタ、各ドレインが第3およ
    び第4のMOSトランジスタのドレインにそれぞれ接続
    され、各ドレインとゲートがクロスカップルされてフリ
    ップフロップ回路を構成する第7および第8のMOSト
    ランジスタ、および上記フリップフロップ回路の出力端
    子が入力ゲートに接続されたプッシュプル回路を備え、
    上記第1のクロックパルスは上記第2のクロックパルス
    がオフで上記プッシュプル回路の出力がフローティング
    レベルにあるフローティングタイムの経過前にオンし、
    上記フリップフロップ回路によるラッチ完了後オフし、
    さらに上記第2のクロックパルスは上記第1のクロック
    パルスがオンしている間にオンし上記第1のクロックパ
    ルスがオフした後もオンしているような信号であること
    を特徴とするスタティックランダムアクセスメモリの出
    力バッファ回路。
JP52098907A 1977-08-17 1977-08-17 スタテイックランダムアクセスメモリの出力バッファ回路 Expired JPS5920193B2 (ja)

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JPS5432236A JPS5432236A (en) 1979-03-09
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3243496A1 (de) * 1982-11-24 1984-05-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Integrierte halbleiterschaltung mit einem dynamischen schreib-lese-speicher
JPS60117492A (ja) * 1983-11-29 1985-06-24 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPS60119698A (ja) * 1983-12-01 1985-06-27 Fujitsu Ltd 半導体メモリ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS528734A (en) * 1975-07-02 1977-01-22 Fairchild Camera Instr Co Differential sensing amplifier

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