JPS5954094A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS5954094A
JPS5954094A JP57163113A JP16311382A JPS5954094A JP S5954094 A JPS5954094 A JP S5954094A JP 57163113 A JP57163113 A JP 57163113A JP 16311382 A JP16311382 A JP 16311382A JP S5954094 A JPS5954094 A JP S5954094A
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JP
Japan
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circuit
address
buffer circuit
signal
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP57163113A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Konishi
小西 「さとし」
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
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57163113A priority Critical patent/JPS5954094A/ja
Publication of JPS5954094A publication Critical patent/JPS5954094A/ja
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (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〕 本発明は入力アドレス信号の変化を検知するアドレスト
ランジションディテクタ回路をそなえた半導体記憶装置
に関する。
〔発明の技術的背景及びその問題点〕
第1図はアドレストランジションディテクタ回路を有す
る0MO8構成のスタティックRAM(Random 
Access Memory )の読み出し系回路構成
の従来例を示している。図中1 tj: NORゲート
2、インバータ3〜8よシカるアドレスバッファ回路、
9はインバータ10〜12、MOB)ランジスタ13〜
17よシなるアドレストランジションディテクタ回路、
18はインバータ19,20、トランジスタ21 a 
、 211〜21nよりなる内部制御パルス発生回路、
22はNANDゲート23、インバータ24〜26よシ
なるプリチャージパルス発生回路、27はトランジスタ
28〜30よシ々るプリチャージ回路、31はメモリセ
ル、WL、〜WLnはワード線、BL、BLはビット線
、32は行デコーダ配線33、NANDゲート34、イ
ンバータ35よシなる行デコーダ、36は列デコーダ配
線37、NANDゲート381、インバータ39より力
る列デコーダ、4θはトランジスタ41〜45よ)なる
センス増幅回路、46゜41はビット線電位増幅用イソ
パータ、48゜49は列選択転送ゲート、50はNAN
Dゲート51、インバータ52〜54より彦るセンスラ
ッチパルス発生回路、55はデータ線、56はNAND
ゲート5.7、NORゲート58、インバータ59〜6
3、トランジスタ64.65よりなる出力バッファ回路
%OLは負荷容量である。
第1図の構成の動作は第2図に示すように、時刻t0に
アドレス信号AIが変化すると、直ちにアドレストラン
ジションディテクタ回路(以下人、T、D、回路と略称
する)9が動作し、時刻t1にパルスφ量が出力される
。内部制御パルス発生回路18では各A、T、D、回路
出力の論理和をとるため内部制卸パルス発生回路18の
出力φIはφiの立ち上がルによ〕立ち下がると共にプ
リチャージ制御信号φp、ラッチ信号φLは共に立ち下
が9、ビット線BL、BLがラッチから解放されると共
にプリチャージされてゆく。その間信号φIの立ち下が
シによって、今まで高電位レベルにあった選択ワード線
も含めて全てのワード線がアドレスデコーダ信号に無関
係に立ち下がり状態すなわち非選択状態となシ、時刻t
2に新たがアドレスバッファ出力AI’< xt汐が決
ま勺、これが行デコーダ32に人力される。一方ブリチ
ャージがかな)〆されたところで時刻t4に信号φ■が
立ち上がり、選択ワード線WLi  は立ち上がる。そ
して充分にプリチャージされて時刻t、にプリチャージ
は終わシ、その後選択されたセルの駆動によ)、一対の
ビット線BL、BLの一万はゆつくシ立ち下がる。そし
て時刻t・にセンス増幅器4゜のラッチ信号φLが立ち
上がシ、ビット線電位は増幅され、一方のビット線はV
DD電位にそして他方のビット線はVss電位となシ、
選択セルの電位情報が出力バッファ回路56に転送され
選択セルの電位情報に従った電位が時刻1sにVout
  として出力される。このような一連の動作において
、ビット線のプリチャージによる一対のビット線の昇圧
とセル情報の転送とによって読み出し出力は、前のチイ
クルいかんにかかわらず時刻t、に一部“H”(高)レ
ベルになシ、その後ビット線電位に対応して時刻t、に
″Hルベルモジくハ“L”(低)レベル(第2図ではu
L”レベルの場合を図示)を出力する。
これが一連の読み出し動作であシ、出力Voutはいっ
たんt′H”レベルになったのちセルの記憶情報に従っ
てuH”レベルもしくはIL”レベルを出力するという
段階的変化をさせる理由は読み出し動作の高速化にある
。すなわち、負荷トランジスタは駆動トランジスタに比
べて、0−MO8型回路構成ではそのキャリヤ移動度が
小さく、E/D型回路構成ではゲート電位が相対的には
゛十分大きくはないため、コソダクタンスが小さくなっ
ており、その結果、出力に要する時間は出力の変化が遅
い立ち上が多出力時の遷移速度で制限されている。そこ
で、読み出し動作中に出力な一部1H”レベルとすルナ
ラば、uHnレベルの出力に対しては出力はそのまま変
化せずそのため出力の遷移時間はゼロとなり、−万″I
L”レベルの出力に対しては出力に要する時間は遷移速
度の大きい立ち下がシ出力で決まる。そのため出力に要
する時間は出力の変化が速い立ち下が多出力時の遷移速
度で決まり結局読み出し動作を高速化することができる
。このような読み出し動作においてこのスタティックR
AMはノイズを発生しやすくなっている。それは、上記
のように時刻1sからt、の間に一部出力はRH”レベ
ルとな夛、その後出力情報が決まる場合、その出力が1
L”レベルであって出力ノードにつながる負荷容量OL
が大きいと、″RL#レベル出力即ちVoutが立ち下
がるとき、NチャネルMO8)ランジスタロ5で負荷容
量OLを放電す石必要がある。
このとき高速読み出しのためには容量OLをトランジス
タ65で急速に放電し万ければkらず、トランジスタ6
5につながる電源Vss (接地)の半導体記憶装置内
の配線には大きな電流が流れる。これによってこのスタ
ティックRAMの電源Vssの配線は、この半導体配憶
装置が実装されているボードのVss線よシも抵抗値が
制く、またボードのVss線がインダクタンスを持って
いるため、負荷窓tOLの放電時にはこのスタティック
RAM内のVssは本来のVssli位よシ高くなって
しまう。これは、外部から供給されている電源Vssに
対する内部発生ノイズである。
このように内部の電源Vssが外部のそれよ多−瞬高く
なることは、上記従来回路においては誤動作の原因とな
る。かぜ匁ら通常のMOSデバイスではT T L (
TranslstorTransIstor Logi
c)コンパチブルとなってお)、例えば入力電圧は0.
8v以下が1L”レベル、2.4V以上が6H”レベル
と検知されるように設計してあシ、この場合入力の反転
レベルは通常上記値の半分即ち1.6v付近の値として
いる。そこでもしアドレス入力が2.4vの6H#レベ
ルであったとし、そのアドレスに対応する出力がuL”
レベルであったとすると、アドレスが入力されてビット
線がプリチャージされ、出力が一部uH″レベルにカシ
、次に出力データである6L”レベル電圧が出力される
と、そのとき内部のVss電位が一瞬浮き上がる。
その浮き上がシミ圧が例えば1V程度であるとすると、
この半導体記憶装置からみたさきほどのアドレス入力電
圧2.4vは一瞬の間″’ 2.4 V−IV−1,4
V”とな夛、アドレスバッファ人力はこれによって反転
し、入力をI″LLルベルて検知する。即ちアドレスが
変わったことにな夛、直ちに新しいアドレス入力が入っ
たかのように再び一連の動作をくシ返しはじめる。
しかしこの動作の途中においては内部のVsm電位は浮
かずしばらくのちには本来の外部電源のV’ms電位に
復帰し2.4vのアドレス入力はこの半導体記憶装置に
おいて再び’H”レベルと見なされ、新しいアドレスが
入ったとしてもう一部 叶一連の動作を始め、また出力バッファで電源ノイズを
発生させ同じ誤動作のぜイグルをくシ返えす。これはと
りも直さず、このスタティックRAMが発振しているこ
とを示すものである。
〔発明の目的〕
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、読み出しデ
ータを出力することにより出力バッファ回路が発生する
ノイズが記憶装置内の電源線にの#)、上記ノイズによ
セアドレスバツ77回路が自然(=働き、誤動作ないし
発振動作を生じることを防ぐため、出力バッファ回路へ
入力されるデータ信号を制御する信号によ)、出力バッ
ファ回路で読み出しデータが出力中の一部期間或いは全
期間の間は、アドレスバッファ回路内のノードが変動し
ないようにした半導体記憶装置を提供しようとするもの
である。
〔発明の概要〕
本発明は上記のような誤動作ないし発振動作を防ぐため
、出力バッファ回路からデータが出力される期間の中で
も最も内部の電源配線の電0 源電圧が浮きやすい、データが出力され始める出力開始
期間或いはデータが出力される全期間、或いはビット線
プリチャージにともがう出力バッファ回路出力の立ち上
が多期間も含めた全期間の間は、アドレスバッファ(以
下A、B、  と略す)回路が動作しないようにしたも
のである。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。第3図は
本実施例で用いる制御パルスφsL、φIILと他のパ
ルスとの関係を示す図である。
第3図の例では、ビット線のプリチャージ信号の終了を
意味するφpの立ち上が多信号を受けて制卸パルスφ8
L 、φaLをそれぞれΔtの時間の間MH”或いは6
L”レベルとし、これらの信号によってA、B、回路1
を静止させるもので、この場合出力Voutがビット線
のプリチャージによ如時刻t、に立ち上がった後、時刻
t、からデータが出力されたしばらく後の時刻t、・〕
までのΔtを静止時間とするものである。第4図の例で
は、一対のビット線BL、BLの電位を1 センス増幅の開始を意味するセンスラッチ信号φLの立
ち上が多信号を受けて、パルスφ8Lとφ8LをΔt′
の間u H”或いは”L”レベルとし、これらの信号に
よって人、B6回路1を静止させるもので、この場合出
力Voutは立ち上がってのち時刻t6よシデータが出
力されたしばらくのちの時刻t、I までのΔt′を静
止時間としたものである。
次にA、B、回路を制御パルスφ8L或−いはφ8Lに
よってΔを或いはΔt′の時間静止状態とする具体的回
路例を説明する。第5図はその一例で、信号φp或いは
φLを人、B0回路静止用の入力パルスφ−とし、その
立ち上がシな検出する回路7ノによって制卸パルスφB
L。
φIILをつくる。立ち上がシ検出回路71はNAND
ゲート72、インバータ73〜76よシなる。上記パル
スφaL 、φaLを、A、B、回路1に付加したPチ
ャネル型トランジスタ77.78、Nチャネル型トラン
ジスタ79,110によゐクロックドインバータに入力
し、静止時 2 間は入力信号をインバータ30部分でラッチし、入力信
号が変動しないようにして電源ノイズによシ入カアドレ
ス信号が変化しないようにしたものである。このように
静止時間が設けられたことにより、発振などの誤動作が
防止できるものである。
第6図は本発明の他の実施例で、第5図の方法に追加し
て、更にトランジスタ81.82によ多構成された転送
ゲートを設けてい石。この場合アドレス入力信号tiが
入力されるN0FLゲート2が電源ノイズに最も弱いこ
とに対し、NORゲート2の出力を静止期間には上記転
送ゲート部で遮断されるから、インバータ3とクロック
ドインバータによるラッチ機能を高めることができる。
上記説明は0MO8回路構成の例を示したが、次にエン
ハンスメント型トランジスタとデプレッション型トラン
ジスタを用いたいわゆる脚型回路構成のスタティックF
LAMにおける実施例を示す。第7図はE/D型スタテ
ィックRAM3 の読み出し系回路構成図であ少、第1図と構成的に対応
させた例であるから、対応個所には同一符号を用い、適
宜添字51”を付しておく。
この回路は、プリチャージパルスが第1図とは逆相のφ
pが用いられていることが異なシ、定性的には同じ動作
である。この場合も回路静止用パルスφSとしては、プ
リチャージパルスφpの逆相パルスφp或いはセンスラ
ッチ用パルスφLを用いる。従ってパルスφpを用いる
ときには、φpを入力とする1段のインバータ出力を用
いる。なお第7図においてトランジスタ28.〜30.
,641はしきい値電圧がOv付近のいわゆるイントリ
ンシック型、トランジスタ171.21a1はデプレッ
ション型、他のトランジスタはエンハンスメント型であ
る。
第8図はE/D型のA、B、Jを静止状態とする実施例
である。即ち信号φL或いはφpを入力φSとする立ち
上がシ検出回路71によってつくられる信号φaLによ
って静止期間の間、トランジスタ91.92の2つの転
送ゲートを4 遮断状態とすることにより、すでに2つのインバータ9
3.94で形成されたフリップフロップ(ラッチ用)回
路の入力を、電源ノイズに最も弱いアドレス入力信号A
tが入力されるNORゲート2の出力から電気的に隔離
することによ91人、80回路1におけるアドレス信号
が変化しないようにしたものである。
上記説明では、プリチャージ終了時刻或いはビット線の
センス開始時刻から人、B0回路1を静止状態とする場
合である。次に更にパツブア回路出力Vout  がビ
ット線のプリチャージによシ″tH”レベルになるとき
に生ずるVDD電源ノイズによる誤動作を防ぐ方法とし
て、第9図1m)或いはtb)に示すよう(ニブリチャ
ージ信号φp或いはセンスラッチ信号φLの立ち上が如
遅延信号をつ<ル、これを信号φBL或いはφ8Lとし
て用いることにより、ビット線のプリチャージによる出
力Vout の立ち上がシの始まる少し前よJ) vo
ut の出力データが出力し終えるまでの間人、B、回
路1を静止状態とすることができ5 る。上記の立ち上がシ遅延回路による信号φ8Lとφ8
Lの発生回路を第10図に示す。この回路はインバータ
遅延回路101〜105とN人NDゲート106で構成
される。ここで信号φSには信号φp或いはφLが用い
られる。
上記実施例によれば、4にビットのスタティックRAM
において従来のA、T、D、を有するものではVDD 
−5,5Vで発振状態となったが、本発明ではいずれの
方法でも、発振開始はVDD−9,5〜14.5 Vの
範囲となシ、発振に強く3つだことが分かる。またE/
D構成では、従来例ではVDD I−15,OVで発振
状態となったが、本発明ではいずれの方法でも発振開始
電圧はVIID−10,0〜15.5Vとなった。即ち
電源電圧が高いと誤動作ないし発振現象がおきやすくな
るが、本実施例によればそれがおきにくくなった。
なお本発明は実施例のみに限らず種々の応用が可能であ
る。例えば実施例ではスタティックRAMを例にしたが
、ROM (Read OnlyMemory)の場合
でもセル構造が異なるだけで、6 本発明を適用できる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、データの出力にとも
ガう電源ノイズによシ生ずる半導体配憶装置の誤動作な
いし発振現象を防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は0M0SスタテイツクRAMの読み出し系回路
図、第2図は同回路の動作を示すタイミング波形図、繁
3図、第4図は本発明の詳細な説明する信号のタイミン
グ波形図、第5図、第6図は本発明の実施例の要部回路
図、第7図はB/DスタティックTLAMの読み出し光
回路図、第8図は本発明の他の実施例の要部回路図、第
9図は本発明の異なる実施例を説明するためのタイミン
グ波形図、第10図は同タイミング波形を得るための回
路図である。 1・・・人、B1回路(アドレスバッファ回路)、9・
・・λ、T、D、(アドレストランジションディテクタ
)回路、18・・・内部制御パルス発生回7 路、22・・・プリチャージパルス発生回路、27・・
・プリチャージ回路、31・・・メモリセル、32.3
6・・・デコーダ回路、40・・・センス増幅回路、5
6・・・出力バッファ回路、OL・・・負荷容量。 出願人代理人 弁理土鈴 江 武 彦 8

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  複数個のメモリセルと、これらメモリセルの
    うちの特定のセルを選択するための入力アドレスバッフ
    ァ回路及びデコーダ回路と、前記メそりセルの情報を増
    幅しデータ信号として出力する回路と、そのデータ信号
    を出力する出力バッファ回路と、入力アドレン信号の変
    化を検知するアドレストランジションディテクタ回路と
    、前記出力バッファ回路へ入力されるデータ信号を制御
    する信号を前記アドレスバッファ回路の動作を制御する
    信号の原信号として前記アドレスバッファ回路へ入力し
    、前記出力バッファ回路によシ前記メモリセルの情報に
    対応する電位が出力される一部の期間または全部の期間
    中には前記アドレスバッファ回路から前記アドレストラ
    ンジシぢンデイテクタ回路へ出力されるアドレス信号を
    不変とする手段とを具備したことを特徴とする半導体記
    憶装置。
  2. (2)  前記出力バッファ回路へ入力されるデータ信
    号を制御する信号には、複数のメモリセルが接続された
    ビット線をセンス増幅する制御信号を用いることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体記憶装置。
  3. (3)  前記出力バッファ回路へ入力されるデータ信
    号を制御する信号には複数のメモリセルが接続されたピ
    ット線をプリチャージするための制御信号を用いること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体記憶
    装置。
  4. (4)  前記アドレスバッファ回路から前記アドレス
    トランジションディテクタ回路へ出力されるアドレス信
    号を不変とする手段として、前記アドレス信号を出力す
    る回路?=クラッチ能が具備されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の半導体記憶装置。
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Cited By (7)

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