JPS5942693A - センスアンプ回路 - Google Patents

センスアンプ回路

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Publication number
JPS5942693A
JPS5942693A JP57152055A JP15205582A JPS5942693A JP S5942693 A JPS5942693 A JP S5942693A JP 57152055 A JP57152055 A JP 57152055A JP 15205582 A JP15205582 A JP 15205582A JP S5942693 A JPS5942693 A JP S5942693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
bit line
transistors
bit lines
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP57152055A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumio Kuwabara
桑原 純夫
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS5942693A publication Critical patent/JPS5942693A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

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】 本発明は、1トランジスタ型ダイナミツクメモリ装置に
用いられるセンスアンプ回路に関するものである。
従来この種のセンスアンプ回路においては、外部アドレ
ス信号に応じて選択されたメモリセルがビット線に接続
されることによシ、該メモリセルにたくわ見られた電位
がビット線対に与える微小な電位差を検出する機能と、
検出された電位差を増幅し上記メモリセルに書込むレベ
ルを保障する機能の双方を備えているが、上述の2つの
機能全十分満たしかつ高密度の集積が可能であるような
簡単な回路構成とすることはきわめて困難であった。
以下図面を用いて詳細に説明する。第1図は従来もちい
られているセンスアンプ回路をワード線。
ビット線、メモリセル等を含めて示している。
第1図において、L、、B2はそれぞれワード線及びダ
ミーワード線’!r、B□及びB2は同じセンスアンプ
に接線された一対のビット線金示す。ま几、トランジス
タQ9及びQl。はそれぞれドレイン金ビット線B1及
びB2に、ゲートヲワード線L1及びダミーワード線L
2に、ソースをメモリセルC3及びリフ・rワンスセル
C4の一方の電極に接続されている。メモリセルC3及
びリファレンスセルC4の他方の電極は接地されている
。トランジスタQ11Q21Qa 、Q4 、Q5 、
Qe 、Q7 、Qs及びコンデンサC,、C2テ構成
される回路がセンスアンプ回路でi、bo )ランジス
タQ3及びQ、はそれぞれドレイ/を電源端子、ゲート
を節点N1及びN2、ソースをビット線B1及びB、に
接続され、トランジスタQs及びQ6は互いのゲートと
ソースが交差接続され、ドレインはそれぞれ節点N1及
びN2へ、ソースはビット線B1及びB2に接続されて
いる。トランジスタQ7及びQ8はドレインtそれぞれ
ビット線B工及びB2に、ソースは信号φ2端子に接続
され互いのゲートとドレインは交差接続されている。コ
ンデンサC1及びC2はそれぞれ一方の電極が節点N1
及びN2に他方の電極は信号φ3端子に接続される。ト
ランジスタQl、Q2・Q111Q12及びQl3はフ
゛1ノチャージのためのトランジスタであり、トランジ
スタQl  及びQ2はそれぞれドレインを電源端子、
ゲートを信号φ1端子、ソースを節点N1及びN2に接
続され、トランジスタQll及びQl2はそれぞれドレ
イン全電源端子、ゲート音信号φ1端子、ソース全ビッ
トmB1及びB2に接続され、トランジスタQtaはド
レインがトランジスタQ1oのソース及びリファレンス
セルC4の一方の電極と共通接続され、ゲ・−トゆ信号
φ1端子にソースは接地される。
ここで第1図中にもちいられているトランジスタはすべ
て電源電圧(以下V。0と略す)と同じ極性のしきい値
電圧(以下VTEと略す)をもつエンハンスメント型M
OSトランジスタである。
第2図は第1図の回路の駆動信号及び各部節点の電位変
化を示す波形図である。各部の電位変化においては便宜
上メモリセルC3に高電位かたくわえられているものと
して示してあり、また、信号φ2及びφ3は高電位とし
てvcc會、低電位として接地電位をもつものとし、信
号φ1は高■、位としておおむね(vcc +VTa)
 %低電位として零電位上もつものとする。以下第1図
の回路の動作全説明する。
はじめにメモリが非活性状態にあるとき、信号φ1は高
電位であるめ節点N1及びN2、ビット線B1及びB2
はトランジスタQlIQ21QII及び(hgによ導通
されている。メモリが活性化されアドレス信号が入力さ
れると、信号φ1が高電位から低電位へ変化しつづいて
入力されたアドレス信号に応じて選択されたワード線L
□及びダミーワード線L2が低電位から高電位へ変化す
る。ワードftaLs及びダミーワード線L2が高電位
になると、トランジスタQ、及びQl。がオン状態とな
り、メモリセルC3及ヒリフアレンスセルC4がそれぞ
れビット線B8及びB2と導通する。
一対のビット線B1とB、は互いに等しい容量をもち、
t*、メモリセルC3とリファレンスセルC4はその容
量比がおおむね2:1になるように設定されているため
、メモリセルC3及びリファレンスセルC1が導通され
た後のビットaB1及びB2の電位は容量分割によシメ
モリセルC3に高電位かたくわえられていれば、ビット
線B0の方がビット線B2より高電位となシ、メモリセ
ルC3に低電位かたくわえられていればその逆にビット
線B2  の方が高電位となる。
一般にビット線とメモリセルの容量比はおおむね10:
1程度であり、ピット線対向の電位差は通常きわめて微
少なものとなる。ここで、メモリセルC3に高電位かた
くわえられているとすれば、ビットaBtはビットaB
2より高電位となり信号φ2が高電位から低電位に変化
するとトランジスタQ7及びQ8で構成されるフリップ
フロップによシその差電圧が拡大される。ビット線B1
及びB2の電位が等しいかもしくはその電位差がvTE
以下の場合は、トランジスタQs及びQ、は共にゲーM
l圧がソース電圧より778以上は高くないためにオフ
状態であり、節点N1及びN2の1位は変化しない。
トランジスタQ7及びQ8によシ構成されるスリップフ
ロップによりビット線対間の電位差が増幅されビット線
B0の電位がビット線B2の電位よりvTΣ以上高くな
ると、トランジスタQ6はゲート電圧がソース電圧より
VTE以上高くなるためにオン状態となり、節点N2と
ビット線B2は導通し同電位となる。一方トランジスタ
Q5は逆にゲート電圧がソース電圧よりVTK以上低く
なシオフ状態のままである。
ビット線B1及びB2間の電位差は、トランジスタQ1
及びC8で構成されるフリップフロップにより増幅され
低電位である方のビット線B2はやがて零電位となる。
一方高電位である方のビット線B1の電位はビット線B
2の電位をゲート電位とするトランジスタC7e介して
、ビット線B2の電位が零電位になるまでの間に流れる
電流により多少低下するがおおむね高電位を保つ。
その後、信号φ3が高電位となるとコンデンサC1及び
C2による容量結合により、節点N1  及びN2の電
位が上昇しようとするが節点N2はトランジスタQ6及
びC8がオン状態であるため零電位のままであり、ピン
ト線B2の電位も零電位のままである。これに対して節
点N1の電位はトランジスタQ5及びC7がオフ状態で
あるために電位が上昇しく Vcc + Vrg)以上
の電位となるために節点N1の電位をゲート電位とする
トランジスタQ3によりビット線B0の電位はvcc 
 となる。したがってワード線し1ヲ高電位とすればメ
モリセルC3に(■0゜VTE )の電位を高電位とし
て書込むことができる。
しかしここで、メモリセルC3に高電位としてたくわえ
られている電位が十分高い電位でないと、ビット線対B
1及びB2間に生ずる電位差は、きわめて小さいものと
なるために、トランジスタQ7及びC8で構成されるフ
リップフロップにより増幅されるピッ)HBl及びB2
間の電位差が十分大きくならないうちに低電位側である
ビット線B2の電位が(Voo−VTゆ)以下になると
、トランジスタQ4はドレインとゲートがvccl  
ソースがビット線B2に接続されているためオン状態と
なり、ビット線B1及びB2間の電位差が増幅されるの
tさまたげる様に動作する。よって、従来のセンスアン
プ回路においては、検出可能な最小の電位差は大きな値
となり、従ってまた消費電力も大きくなるという欠点を
もっている。
本発明の目的は、電源と反対の極性のしきい値電圧(以
下VTDと略す)をもつデプレッション型トランジスタ
金もちいることにより、上記欠点を解消し、高密度集積
の可能力高感度のセンスアンプ回路を提供することにあ
る。
本発明によるセンスアンプ回路は、互いにゲートとソー
スが交差接続され、ソース及びドレインがそれぞれビッ
ト線対及びプルアップ回路節点対に接続された2個のデ
プレッション型トランジスタを含むことからなっている
以下、本発明について図面を参照し詳細に説明する。
第3図に本発明の一実施例の回路図を示す。なお第1図
に示した従来例の回路と同じ機能のものには同一参照記
号を付しである。なお、この図はセンスアンプ回路のみ
を示しである。
第3図において、コンデンサC1及びC2は一方の電極
を信号φ3端子に、他方の電極tそれぞれ節点N1及び
N2に接続され、トランジスタQ3及びC4はドレイン
を電極端子に、ゲートをそれぞれ節点N、及びN2に、
ソースをそれぞれビット線B1 及びB2に接続されて
いる。トランジスタQ s’及びQs’はそれぞれドレ
インを節点N□及びN2に、ソースをピッ)i!sB1
及びB2に接続され、また互いのゲートとソースはり差
接続されている。トランジスタQ7及びC8はドレイン
をそれぞれビット線B1及びB2に接続され、ソースは
共通接続されて信号φ2端子に接続され、また互いのド
レインとゲートは変互に接続されてソリツブフロップf
dlt成しテいる。又、トランジスタQs 、C4、C
7及びC8はエンハンスメントWMO8)ランジスタで
あり、)・ランジスタQ5及びC6はデプレッション型
MO8)ランジスタである。
第4図は第3図の回路の駆動信号及び各部節点の市1位
の変化を示す波形図である。なお信号φ2及びφ3は高
電位としてvcol  低電位として零電位をもつもの
とする。
以下に、第3図に示す回路の動作全説明する。
メモリが非活性であるときは、上述の第1図の回路と同
様にビットf(9n 1及びB2はvccにプリチーデ
ージされており、トランジスタQ’s及びQ″6は負の
しきい値金もつためにメン状態にあり、節点N。
及びN2もVccにプリチャージされている。
メモリが活性化されると、メモリセルにたくわえられた
電位によりビット線B□及びB2間に差電圧が生じる。
ここでは便宜上ビット線B1の方がピント線B2より高
雷5位であるとする。信号φ2が高電位から低電位に変
化すると、トランジスタQ7及びC8で構成されるフリ
ップフロップがビット線B1及びB2間の電位差を増幅
するが、ビット線B1及びB2間の電位差がトランジス
タQ’s + Q’6のしきい値電圧I VTD l以
下でおれば、トランジスタQ’s及びQ’aは共にオン
状態であυ、したがって、節点N□及びN2はそれぞれ
ビット線B1及びB2と同電位である。したがって、ビ
ット線対間の電位差がきわめて微小であり、ビット線対
間の電位差が十分増幅されないうちに低電位でおる方の
ビット線B2の電位がvcoより v’rp;以上低下
してもトランジスタQ4は節点N2とビット線B2が同
電位であるためにオフ状態であり、第1図で示した従来
例とことなり電位差の増幅をさまたげることはない。ビ
ット線間の電位差がIVTDI  以上になると、トラ
ンジスタQ’aはオン状態のままでおるが、トランジス
タQ’5はオフ状態となり、節点N、に高電位が保持さ
れる。
トランジスタQ7及びC8からなるフリップフロップに
より、ピノ)gB、の電位はvcoよシ多少は低い高電
位、節点N1はビット線B工とほぼ同電位、ビット線B
2及び節点N2は零電位となる。信号φ3が低電位から
高電位になると、ビット線B2 及び節点N2はトラン
ジスタQ’e及びQBがオン状態にあるため、零電位の
ままであるが、一方節点N1 はトランジスタQ’s及
びC7がオフ状態にあるために、コンデンサC1による
容量結合によって電位が上昇しおおむね(vc c +
 Yrg )以上に上昇するため、トランジスタQ3が
オン状態となシビット線B1の電位はvccまで上昇す
る。
上述の説明より明らかなように、第3図に示す本発明の
一実施例によるセンスアンプ回路は、適切なデプレッシ
ョン型トランジスタQ′5.Q′6のしきい値電圧VT
D ’に定めることによシ第1図に示す従来例と比較し
てよシ小さなビット線間の電位差を検出することが可能
であシ、かつ構成するトランジスタ数は第1図のトラン
ジスタQ1.Q2が不要となり、更に必要な駆動信号と
して第1図に示すφ□が不要となるなど高密度集積に適
した高感度のセンスアンプ回路であることが分る。
なおこれまでの説明は、トランジスタとしてNチャンネ
ルMO8)ランジスタを取シ上げたけれども、本発明は
PチャンネルMO8)ランジスタ更には一般にMIS)
ランジスタを用いた回路にも適用できることは言うまで
もない。
以上、詳細に説明したとおシ、本発明によれば上述の構
成により、従来よりも少ない素子と駆動信号とでかつ安
定に動作する回路が得られるので、高密度集積に適した
高感度のセンスアンプ回路を得ることができその効果は
大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例のセンスアンプ回路の回路図金ワード線
、メモリセル等を含めて示したものであり、第2図はt
s1図の回路の駆動信号及びに節点の電位変化を示す波
形図、第3図は本発明の一実施例の回路図、第4図は第
3図の回路の駆動信号及び節点の電位変化を示す波形図
である。 Q1〜Q□、・・・・・・エンハンスメントWNチャン
ネルMOSトランジスタs  Q’s + Q’a・・
・・・・ディプレッション型NチャンネルMO8)ラン
ジスク、CI * 02・・・・・・コンデンサ% C
3・・・・・・メモリセル、C4・・・・・・リファレ
ンスセル、N、、N2・・・・・・節点、φ1〜φ3・
・・・・・駆動信号、B、、B2・・・・・・ビット線
、T、1・・・・・・ワード線、B2・・・・・・ダミ
ーワード線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1トランジスタ型ダイナミツクメモリ装置に用いられる
    センスアンプ回路において、互いにゲートとソースが交
    差接続され、ソース及びドレインはそれぞれビット線対
    及びプルアップ回路節点対に接続され九2個のデプレッ
    ション型トランジスタ金含むこと全特徴とするセンスア
    ンプ回路。
JP57152055A 1982-09-01 1982-09-01 センスアンプ回路 Pending JPS5942693A (ja)

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JP57152055A JPS5942693A (ja) 1982-09-01 1982-09-01 センスアンプ回路

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ID=15532056

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JP57152055A Pending JPS5942693A (ja) 1982-09-01 1982-09-01 センスアンプ回路

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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