JPS5927039B2 - Romに対する読出し回路 - Google Patents

Romに対する読出し回路

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JPS5927039B2
JPS5927039B2 JP55108791A JP10879180A JPS5927039B2 JP S5927039 B2 JPS5927039 B2 JP S5927039B2 JP 55108791 A JP55108791 A JP 55108791A JP 10879180 A JP10879180 A JP 10879180A JP S5927039 B2 JPS5927039 B2 JP S5927039B2
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transistor
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circuit
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ブルクハルト・ギ−ベル
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
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    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01707Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
    • H03K19/01721Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by means of a pull-up or down element
    • GPHYSICS
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    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
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    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は記憶セル出力のロジック状態の迅速な評価の
ための回路、特に行および列に配置されMOS−記憶ト
ランジスタにより形成された記憶セルを持つスタチツク
半導体固定値記憶器(RO卸に対する読出し増幅器に関
するものであり、この読出し増幅器において、各列中の
記憶セルはその制御される区間(ソース−ドレイン区間
)をもつてそれぞれ番地線(ビット線)に、しかして各
行中でその制御電極(ゲート)をもつて、それぞれ他の
番地線(ワード線)に接続される。
西独国特許出願公告第2600713号公報によれば、
記憶セルの状態の走査のためにそれと選択的に結合可能
の、スタチツク記憶器中の記憶セル出力の迅速な充電お
よび放電のための回路であつて、記憶セル出力の充電の
ための充電装置、および記憶セルの後に接続された読出
し増幅器を持つものが公知であり、それにおいて電流を
制御し、記憶セル出力における電圧飛躍を制限する制御
装置が記憶セル出力と接続され、読出し増幅器の出力と
制御装置との間に反結合ループが配置される。
図面第1図はIntel社の2716型の16に一EP
ROM記憶ユニット中で、記憶セルと選択的接続される
読出し増幅器の接続図を示し、図面左側に記憶セルの1
個が示され、CBLをもつてビット線寄生容量を、Cl
で読出し増幅器の出力側における寄生容量を表わす。以
下において、情報゛1’’が記憶されている記憶セルが
選択された際この記憶セルは導通し、情報゛゛0’’が
記憶されている記憶セルが選択された際この記憶セルは
遮断することを前提とする。
この読出し増幅器は重要な作動範囲において電流一電圧
変換器として動作する。
この公知の配置において、残りのトランジスタと同様に
エンハンスメント形であるMOS−トランジスタM6は
、入力電流或は記憶セル電流が小さいとき、(すなわち
情報”0゛が記憶されている記憶セルが選択されたとき
)ビツト線電圧UBLがビツト線電圧により制御される
トランジスタM4,M5を持つインバータの出力電圧よ
りも、たかだかトランジスタM6のしきい値電圧UTだ
け低い場合、ビツト線BLと読出し増幅器出力すなわち
点“1”との間を分離する。放電した寄生ビツト線容量
CBLはトランジスタM7の電流により充電され、この
充電は、充電によりビツト線電位が上昇してトランジス
タM5が導通し始め、その結果トランジスタM6の有効
なゲート電圧が、このトランジスタが読出し増幅器入力
および出力を分離する程に低くなるまで続く。その際ト
ランジスタM7は読出し増幅器の寄生容量C1をなお充
電し、何倍も大きなビツト線容量CBLをもはや充電し
ない。之がこの公知の回路が旧形に対し有利な点である
。その際点゛1゛のスタチツクな電圧終値は、大地に対
して流れるビツト線電流、すなわち一般に記憶セル電流
により、およびトランジスタM7のW/L比により、す
なわちMOS−トランジスタのコンダクタンスの臨界値
である所の、トランジスタのチヤネル長さに対するチヤ
ネル巾の幾何学的比により決定される。
寄生容量CBLおよびC1の充電電流は、トランジスタ
M7および記憶セルを経て流れる電流の差1M7−1記
憶セルだけだから、放電されたビツト線を、点゛1゛が
読出し増幅器入力から分離される程のビツト線電圧まで
高く充電することは、極めて緩慢に行なわれる。
これを避けるため、MOS−トランジスタM1乃至M3
からなる回路部分が備えられ、この作動範囲中でトラン
ジスタM3が比較的大きな充電電流を給電電線から直接
にビツト線中に供給することが考えられた。しかしなが
ら、記憶セルの実際の読出しが妨害されないようにする
ため、両インバータM1/M2およびM4/M5のW/
L比は下記のように形成される。
すなわち寄生ビツト線容量CBLの充電の際、いかなる
場合にも、トランジスタM6がビツト線すなわち読出し
増幅器入力を増幅器出力からすなわち点”1゛から分離
し始める前に、トランジスタM3が閉塞されるように形
成されるのである。すなわち、トランジスタM2は常に
トランジスタM5より早く導通し始める。トランジスタ
M2およびM5のしきい値電圧UTが相違する場合にも
トランジスタM4乃至M7を持つ回路部分が、記憶セル
の導通の際(すなわち″晴報゛1゛が記憶されていた記
憶セルが選択された際)点゛1゛をなお低い電位のまま
にすることを保証するため、トランジスタM1乃至M3
およびM4乃至M7を持つ回路部分の応動電圧間の安全
問隔ΔUBLが存在しなければならない。
この安全問隔ΔUBLの存在は次のようなことを意味す
る。すなわち、ビツト線が点゛1゛から分離される前に
、トランジスタM3がすでに非導通状態にあるため、ト
ランジスタM4乃至M7を備える回路部分がその比較的
小さな充電電流によつて、比較的大きいビツト線容量C
BLをこの電圧差ΔUBLの値だけ充電しなければなら
ないことを意味する。この発明の目的は、記憶セルの出
力のロジツク状態の迅速な評価のための回路、特に今説
明した公知の形式の読出し増幅器に比して改善された読
出し増幅器であつて、簡単な回路で高い読出し速度を持
ち、その際簡易化された回路は、各個トランジスタ間の
パラメータの相違に対して鈍感であり、或は鈍感さが公
知のものと同じである場合読出し速度を高めることがで
きる回路を得ることにある。この目的は本発明によれば
特許請求の範囲第1項に記載された構成により達成され
る。
この発明の回路によれば回路部分M1乃至M3の省略に
より、回路の簡易化が達成される。
之により上記公知の読出し増幅器において存在した所の
、読出し速度の負担になる、回路部分M1乃至M3およ
びM4乃至M7の応動電圧における安全問隔ΔUBLを
設ける必要が無くなる。回路部分M1乃至M3の機能は
、給電電圧および読出し増幅器出力の間に接続されたM
OS−トランジスタM8が引受け、之はビツト線の放電
の際やはり給電電圧源から、寄生ビツト線容量CBLの
充電のための大きい電流を供給する。この発明による読
出し増幅器の回路を第2図に示す。
寄生ビツト線容量或は読出し増幅器出力側寄生容量およ
び回路素子は、第1図と同じものであるかぎり同じ符号
で表わされている。第1図の回路部分M1乃至M3の機
能の代りをする給電電圧および読出し増幅器出力の間に
接続されたMOS−トランジスタはM8で示す。第3図
は第2図による読出し増幅器の入力電流出力電圧特性を
示し、その際点Aは情報゛0゜゛を読出した場合の動作
点、点Cば晴報゛1゛を読出した場合の動作点を表わし
、点Cの動作状態において読出し増幅器の入力電圧は予
定された値に確保され、すなわち固定される。
点Bは移行点を示し、この点において、第2図のトラン
ジスタM6は回路の入出力間を分離し始める。動作点A
において、すなわち低い入力電流或は低い記憶セル電流
の際(情報゛0”が読出された際)、記憶セル電流はス
タチツクにはMOS−トランジスタM7から送出される
電流と等しい。
この動作状態においてMOS−トランジスタM6の弱い
導通状態により、読出し増幅器入力はその出力から分離
されている。記憶セルの導通状態に対応する読出し増幅
器出力電圧が生じ、これは記憶セルのロジツク状態に対
する目安である。より大きい入力電流、すなわち移行点
Bに達した際、読出し増幅器の入力電圧は数Mvだけ低
下する。この僅少な電圧降下はインバータM4/M5の
出力において電圧上昇を導き、之がMOS−トランジス
タM6を導通状態にスイツチし、従つて読出し増幅器入
力および出力間を結合するのに充分である。点゛C−す
なわち人力電圧の固定或は入力電圧の予定の値への確保
は、入力電流が更に増大する際に行われる。MOS−ト
ランジスタM7はこの動作状態において、入力電圧のレ
ベルを維持するのに充分な電流を供給する状態にもはや
無い。入力電圧の更に僅少な降下は、インバータM4/
M5の出力電圧の新たな増大をもたらし、之により今や
MOS−トランジスタM8も導通され、従つて付加的な
電流が記憶セルに導かれ、之により人力電圧は一定の値
に固定される。ビツト線の点゛1゛(読出し増幅器出力
)からの分離の開始に当り、すなわち移行点8B゛にお
いてMOS−トランジスタM8のゲート−ソース電圧U
GSは、トランジスタM6のドレイン−ソース電圧降下
UDSだけ減少した値を持つ。
従つてトランジスタM8はビツト線および点゛1”間の
分離の開始により確実に閉塞され、その結果読出しを阻
止しない。トランジスタM8のしきい値電圧UTがΔU
Tだけ、トランジスタM6のしきい値電圧UTより低い
場合、寄生ビツト線容量に比して小さい容量C1をこの
電圧ΔUTだけ付加的に高く充電することにより、読出
し増幅器は自動的にやはりΔUTの値を持つ安全問隔を
生じ、之により結局トランジスタM8は閉塞される。
その際ビツト線はインバータM4/M5の電圧増幅係数
だけΔUTより低い電圧ΔUBL(従つてこれは前記公
知の読出し増幅器の安全問隔ΔUBLより著しく小さい
。)だけ充電されなければならない。トランジスタM8
のしきい値電圧UTがトランジスタM6のしきい値電圧
より高い場合、類似の解釈が成立つ。従つて点゛1゛の
スタチツクな電圧終値、すなわち記憶セルの導通状態に
対応する読出し増幅器出力電圧は、上記公知の読出し増
幅器においてそうであるよりも一層迅速に達せられ、そ
の際付加的に構成素子の個数を例えば7個から5個へ減
少することができる。
第2図の読出し増幅器のトランジスタM4およびM7は
、デプリーシヨン形のMOS−トランジスタとして実施
することもでき、その際ゲートをソースと接続する。
給電電圧はその他それぞれの所与の条件或は要求に従つ
て調整され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は公知の回路の接続図、第2図はこの発明による
回路の接続図、第3図は第2図の読出し増幅器の入力電
流一出力電圧特性を示す図である。 図において゛1゛・・・・・・読出し増幅器出力、BL
・・・・・・ビツト線、C1・・・・・・読出し増幅器
出力側の寄生容量、CBL・・・・・・ビツト線寄生容
量、M1/M2,M4/M5・・・・・・インバータ、
M3,M6,M7,M8・・・・・・MOSトランジス
タ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 記憶セル出力と接続された読出し回路入力にインバ
    ータM4、M5が配置され、このインバータの出力は読
    出し回路の入力および出力の間に存在するトランジスタ
    M6のゲート、および給電電圧と読出し回路出力との間
    に接続されたトランジスタM8のゲートに接続され、こ
    のトランジスタM8に、負荷抵抗として接続されたトラ
    ンジスタM7が並列にあることを特徴とするROM記憶
    セル出力のロジック状態の迅速な評価のための読出し回
    路。 2 MOS−トランジスタM4乃至M8はエンハンスメ
    ント形のものであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の回路。 3 負荷抵抗として接続されたインバータM4、M5の
    トランジスタM4、および給電電圧と読出し回路出力と
    の間に存在し、やはり負荷抵抗として接続されたトラン
    ジスタM7は、デプリーシヨン形のMOS−トランジス
    タであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    回路。
JP55108791A 1979-08-10 1980-08-07 Romに対する読出し回路 Expired JPS5927039B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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