JPS60115096A - 3トランジスタダイナミックramのリフレッシュ回路 - Google Patents

3トランジスタダイナミックramのリフレッシュ回路

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Publication number
JPS60115096A
JPS60115096A JP58223713A JP22371383A JPS60115096A JP S60115096 A JPS60115096 A JP S60115096A JP 58223713 A JP58223713 A JP 58223713A JP 22371383 A JP22371383 A JP 22371383A JP S60115096 A JPS60115096 A JP S60115096A
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JP
Japan
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gate
output
refresh
clock signal
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP58223713A
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English (en)
Inventor
Toshio Oura
利雄 大浦
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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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS60115096A publication Critical patent/JPS60115096A/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

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は3トランジスタダイナミックRAMのリフレッ
シュ回路に関する。
〔従来技術〕
第1図は、従来のリフレッシュ回路の一例を用いた3ト
ランジスタダイナミ、りRAM(ランダムアクセスメモ
リ)の要部を示す回路図である。
各々3個の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下、
IGFETというQと1個の容量で構成されるいわゆる
3トランジスタダイナミックRAMセル(以下、RAM
セルという911.2と、各々2個のIGFETと2個
のインバータすなわち6個のIGFETで構成されるR
AMセル1.2に対するリフレッシュ回路3,4と、Y
デコーダ出力Y。、Ylで選択されるYセレクタ5と、
入出力回路6と、ワード書込み信号WWを出力するAN
Dゲート7と、ワード読出し信号WRを出力するAND
ゲート8と、ビット書込み信号WBt−出力するAND
ゲート9とからなっている。なお、同図で、 BO□、
BO2はビット出力線、B11.BI2はピット入力線
、WEは書込み制御信号、φW、φR1φ□、φP、は
クロック信号、Ql 、Q2はプリチャージ用IGFE
T、Iはデータ入ブハ0はデータ出力、vDDは電源で
ある。
この従来のリフレッシュ回路3及び4は、列毎に必要な
ため、例えば、32QQx128(Y)で構成される4
096ビツトダイナミツクRAMでは、128個のリフ
レッシュ回路が必要で、合計6X128=768個のI
GFETがリフレッシュ回路として必要である。IGF
ETとしてNチャンネル型E/1)MOSトランジスタ
構成の場合、その消費電力もインバータ1個当りの消費
電力t−p。mWとすると、平均128PomWがリフ
レッシュ回路で消費される。アクセスタイム150n8
程度の高速のダイナミックRAMでは、P、=1mW位
あり、リフレ。
シュ回路で128mWもの消費電力となり、この409
6ピツトダイナミツクRAMt−1チツプに4個集積す
るLSIでは、512mWf、Jフレッシュ回路だけで
消費すると共に、リフレッシュ回路の占有面積も、ダイ
ナミックRAM全体に対し、約”/lo占めてチップサ
イズの増大を来すという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記欠点を除去することにより、消費
電力並びにチップ占有面積を大幅に減少させたところの
3トランジスタダイナミ、りRAMのリフレッシュ回路
を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明の3トランジスタダイナミックRAMのりフレッ
シュ回路は、入力がビット出力線及びリフレッシュクロ
ック信号に出力がと、ト入カ線にそれぞれ接続された2
人力NANDゲートあるいは2人力NORゲートから構
成される。
〔実施例の説明〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
一第2図は本発明の一実施例を用いた3トランジスタダ
イナミ、りRAMの要部を示す回路図である。
本実施例は、入力がピット出カ線BO工、BO2及びリ
フレッシュクロック信号φRFに出力がビット入力線B
 I 1 p B 12にそれぞれ接続された2人カN
ANDゲー)12.13から構成される。なお本実施例
はRAMセルが2個の場合について示したものである。
ここで、10.11はRAMセルで、それぞれIGFE
T Q(1、Qto + Qttと容量cm及びIGF
ET Qtz 。
Q13.Q□4.容量C2とがら構成され、IGFET
 Q 9 。
Q□2のゲートはワード書込信号Wwにドレインはビッ
ト人力#BI、、BI2に、IGFETQu、Q□4ノ
ケートハワード読出信号WRにドレインはビット出力線
BO□、BO2にそれぞれ接続され、 IGFETQ9
のソース、IGFETQ工。のゲート及び容量C1の一
端は共通接続されて節点N1を、IGFETQ12のソ
ース、IGFETChsのゲート及び容量C2の一端は
共通接続されて節点N2t−形成している。
14はY七しクタで、ゲートがYデコーダ出力Yoにド
レインがビット出力線BO1にソースが節点N3にそれ
ぞれ接続されたIGFETQsと、ゲートがYデコーダ
出力Y□にドレインがビット出力線BO2にソースが節
点N3にそれぞれ接続されたIGFETQsとから構成
される。
15は入出力回路で、ゲートがビット書込み信号WBに
ドレインが負i点N3にソースがデータ人力Ie入力と
するインバータ19の出力にそれぞれ接続されたIGF
II;T Qyと、ゲートがクロ、り信号φ、にドレイ
ンが節点N3にソースがデータ出力Of!:出力するイ
ンバータ2oの入力にそれぞれ接続されたIGFETQ
sとから構成される。
更に、IGFETQs、Q4はビット出力線BO1゜B
O,のプリチャージ用で、ゲートがクロック信号φPに
ドレインが電源VDDにソースがビット出力線BO□、
B02にそれぞれ接続されている。
又、16はXデコーダ出力X。とクロック信号φ7の入
力によりワード書込み信号wwff−出力するANDゲ
ート、17はXデコーダ出力X。とクロック信号φ8の
入力によりワード読出し信号WRt出力するANDゲー
ト、18は書込み制御信号WEとクロック信号φWの入
力によりビット壱−込み信号WBt出力するANDゲー
トである。
次に、第3図に示す第2図の動作タイミング図を参照し
て本実施例の動作について説明する。
RAMセルlOに対する書込みと、RAMセル11に対
するリフレッシュ期間のTIの期間と、 RAMセル1
1に対する読出しと、RAMセル10.11に対するリ
フレッシュ期間のT2の期間について説明する。なお、
T□の期間の前にはRAMセル10の容量C1と、RA
Mセル11の容量C2には、第3図のN1.N2に示す
ように、電荷が充電されていないものとする。更に、T
1の期間ではXデコーダ出力X。、Yデコーダ出力Yい
書込み制御信号WE、データ人力Iが1”、Yデコーダ
出力Y□が“0”であるとする。
クロック信号φPが@1″の期間は、IGFETQ3゜
Q4はオンし、ビット出力線BO1,BO□a@1”に
プリチャージされる。Xデコーダ出力X。がl″′なの
で、クロック信号φBが“1″になるとANDゲート1
7の出力であるワード読出し信号WRが“1mになり、
IGFETQ□1* Q14 rhオンし、RAMセル
10及び11が読み出される。節点N、、N2は0″な
ので、ビット出力線BO□、BO,は共に電荷を保持し
、1″のままである。NANDゲー) 12.13はリ
フレッシュクロック信号φRF’が0”の間、”1″を
出力している。Yデコーダ出力Y。が1”なのテIGF
]iCT Qsはオンし、Yデコーダ出力Y□は0#な
のでIGFETQsはオフしている。書込み制御信号W
Eが1”なので、クロック信号φWが′1”になるとA
NDゲート18の出力であるピット書込み制用のIGF
ET Q、はオンし、インバータ19の出方″O”がI
GFETQt、Qsを通して、ピット出方線BO1に伝
達され、リフレッシュクロック信号φRFもクロック信
号φWが′1#の間は1”になっていて、NANDゲー
ト12はインバータ19の出力“o″を反転し、1#を
出力する。ANDゲー目6の出力であるワード書込み信
号wwはクロック信号φWが“1″のときは“1″にな
り、IGFETQl、QT2はオンする。かくして、N
ANDゲート12の出力″1″がIGFET Qs k
通して、節点N1に入り、容量c1を充電する。すなわ
ちデータ入力■のデータがRAMセル10に対して書込
まれる。一方RAMセル11に対しては、IGFETQ
6がオフしているので、リフレッシ−クロック信号φR
Fが11”の間はNANDゲート13の出力はθ″ニな
り、IGFETQ。
全通して節点N2に@O”i戻して、RAMセル11を
リフレッシュする。
次にT2の期間では、Yデコーダ出力Y。が″o′:Y
デコーダ出力Y□が111#に、書込み制御信号WEが
0”に変わり、IGFETQsはオフ、IGFETQ6
はオンになり、ANDゲート18の出力であるビット書
込み信号WBはIIO#になるのでIGFETQ7はオ
フする。従がりて、RAMセル10及びRAMセル11
に対する書込みは行なわれない。クロック信号φPが“
1”のときに再び、ビット出力線BO,,BO2t−各
々IGFFCTQa 、Q4を通して61”にプリチャ
ージし、クロック信号φRが“1”のときに、IGFE
TQr□、Q□4.及びIGFETQ8はオンし、節点
N1は11″なのでIGFET Qloはオンしており
、ビット出力線BO□の電荷はIGFETQlo。
Qll ’に通して放電され、ビット出力線BO1は“
0″になる。又、節点N2は0″なので、IGFETQ
laはオフしビット出力線BO2は”1″を保持し、 
IGFETQ6.Q8を通して、インバータ20の入力
に”l’t−伝達し、インバータ20のデータ出力0は
0“になり、RAMセル11の内容が読出爆れる。
リフレッシュクロック信号φRFが”0”のときは、N
ANDゲート12及び13は11′″であり、クロック
信号φW及びリフレッシ−クロック信号φRFが1#に
なると、NANDゲート13の出力は“0″になし、I
GFETQ□2′f:通してRAMセル11の節点N2
に0”が戻りリフレッシュされ、NANDゲート12は
ビット出力線BO□の0″を反転し°′1″となシ、I
GFETQeを通してRAMセル10の節点N、にl#
が戻シリフレッシュされる。
本実施例のリフレッシュ回路においては、リフレッシュ
クロック信号φnvがθ″の間はリフレッシュ用のNA
NDゲート12.13はすべて1#になり、あらかじめ
、すべてのビット入力線BI工、BI2kb書込み又は
リフレッシュされるときにプリチャージするので、書込
み速度を速いものにすることができ、リフレッシュ用の
NANDゲート12゜13のIGFETの幅W寸法やR
AMセル11.12に示されるトランスファーゲート用
のIGFETQ、。
Q1□の幅■寸法金小さくでき、容量C□、C2の大き
さも大きくすることができる。NANDゲート1λ13
がNチャンネルE/DMO8)う/ジスタ構造の場合は
、NANDゲート12.13の出力が1″になっている
ときはデプレッションの負荷MO8)うンジスタに電流
は流れないので、NANDゲ〜ト12゜13で電力を消
費しない。つまりリフレッシ−クロック信号φRFが“
0″のときは必らずリフレッシ−用NANDゲート12
.13は1”になシ、NANDゲー)12,13がオン
する割合がその分だけ減り大幅に消費電力が低減される
。又、本実施例のりフレッシュ回路は従来例のリフレッ
シュ回路より素子数が1/2になり、リフレッシュ回路
の占有面積が大幅に小き(なる。
なお、以上の説明においては、論理構成は正論理を用い
たけれども、負論理の場合にはNANDゲ−)iNOR
ゲートにANDゲートtORゲートに変えることによシ
、同様に本発明を適用できることはもち論である。又、
IGFETとしてNチャネル型を用いたがPチャネル型
の場合も同様に本発明を適用できることは明らかである
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明したとおり、本発明の3トランジスタ
ダイナミックRAMのリフレッシュ回路は。
NANDゲート(あるいはNORゲート)で構成される
ので、必要な絶縁ゲート型電界効果トランジスタの数は
従来例の1/2となシチップの占有面積が大幅に減少す
ると共に、リフ1/7シユ用のクロック信号が0”のと
きは必ずNANDゲート(あるじはNORゲート)の出
力は1″となり電流が流れないのでその分リフレッシュ
回路の消費電力を大幅に減少させるという効果を有して
いる。更にビット入力線のプリチャージが合理化される
ので書込み速度が向上するという効果が付加妊れる。
従って、本発明を用いることにより、より高速化され、
より低消費電力で動作する、より低価格な3トランジス
タダイナミックRAM ′t−提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のリフレッシュ回路の一例を用いた3トラ
ンジスタダイナミックRAMの要部金示す回路図、第2
図は本発明の一実施例を用いた3トランジスタダイナミ
ックRAMの要部を示す回路図、第3図は第2図の動作
タイミング図である。 1.2・・・・・・RAMセル、3,4・・・・・・リ
フレッシュ回路、5・・・・・・Yセレクタ、6・・・
・・・入出力回路、?、8.9・・・・・・ANDゲー
ト、10.11・・・・・・RAMセル、12 、13
・・・・・・NANDゲート、14・・・・・・Yセレ
クタ、15・・・・・・入出力回路、16,17.18
・・・・・・ANDゲート、19゜20・・・・・・イ
ンバータ、B11.BI2・・・・・・ビット入力線、
BO□、BO□・・・・・・ピット出力線% C11C
2・・・・・・容量、■・・・・・・データ入力、N、
、N21N3・・・・・・節点、0・・・・・・データ
出力s VDD・・・・・・電源、WB・・・・・・ビ
ット書込み信号、WE・・・・・・書込み制御信号、W
R・・・・・・ワード読出し信号、WW・・・・・・ワ
ード書込み信号、Xo・・・・・・Xデコーダ出力、Y
o、Y、・・・・・・Yデコーダ出力、φ2.φ8.φ
7・・・・・・クロック信号、φRF・・・・・・リフ
レッシュクロック信号。 代理人 弁理士 内 原 晋

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力がビット出力線及びリフレッシュクロック信号に出
    力がビット出力線にそれぞれ接続された2人力NAND
    ゲートあるいは2人力NORゲートで構成されることを
    特徴とする3トランジスタダイナミックRAMのリフレ
    ッシュ回路。
JP58223713A 1983-11-28 1983-11-28 3トランジスタダイナミックramのリフレッシュ回路 Pending JPS60115096A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58223713A JPS60115096A (ja) 1983-11-28 1983-11-28 3トランジスタダイナミックramのリフレッシュ回路

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JP58223713A JPS60115096A (ja) 1983-11-28 1983-11-28 3トランジスタダイナミックramのリフレッシュ回路

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Publication Number Publication Date
JPS60115096A true JPS60115096A (ja) 1985-06-21

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ID=16802496

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JP58223713A Pending JPS60115096A (ja) 1983-11-28 1983-11-28 3トランジスタダイナミックramのリフレッシュ回路

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JP (1) JPS60115096A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62154293A (ja) * 1985-12-26 1987-07-09 Casio Comput Co Ltd 半導体記憶装置
US6307788B1 (en) 1998-06-24 2001-10-23 Yamaha Corporation Semiconductor memory cell having read/write circuit capable of performing random access

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62154293A (ja) * 1985-12-26 1987-07-09 Casio Comput Co Ltd 半導体記憶装置
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