JPS6018891A - メモリ回路 - Google Patents

メモリ回路

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JPS6018891A
JPS6018891A JP58126708A JP12670883A JPS6018891A JP S6018891 A JPS6018891 A JP S6018891A JP 58126708 A JP58126708 A JP 58126708A JP 12670883 A JP12670883 A JP 12670883A JP S6018891 A JPS6018891 A JP S6018891A
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JP
Japan
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level
circuit
bit line
voltage
sense amplifier
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Pending
Application number
JP58126708A
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English (en)
Inventor
Yukio Fukuzou
福造 幸雄
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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    • 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)

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】 本発明はメモリ回路に関し、とくに電界効果トランジス
゛り(FET)を用いた1トランジスタ・1容量素子か
らなるメモリセルをもつダイナミック型ランダムアクセ
スメモリ(RAM)におけるメモリセル情報の読み出し
回路あるいは増幅回路となる差電圧検出回路に関する。
最近のMO8F’ETを用いたダイナミックRAMは、
その大容量化及び高速化の進歩が目覚しく、1チツプ当
シのメそり容量が64にビットから256にビットさら
には1Mビットのもの、アクセス時間が1201Sから
10018のものが実用化あるいは開発されている。し
かし、このような大容量化、高速化に対する問題が解決
された訳ではない。例えば、1トランジスタ1容量(I
Tr)のメモリセルをもったダイナミック型RAMのセ
ンスアンプ回路による差電圧増幅動作に関連した問題が
大きな問題となっている。
このダイナミック型RAMの大容量化が進むに従ってセ
ンスアンプ回路によって増幅されるべき差電圧はますま
す減少する傾向にあり、さらにこのセンスアンプ回路の
動作時に生じる雑音電圧は増大する仁とはあっても減少
することはない。また、ダイナミック型RAMの高速化
においては、差電圧増幅動作に費やす時間がアクセス時
間の多くを占めるようになるため、その差電圧増幅動作
の高速化が要求されてくる。この差電圧増幅動作の高速
化には差電圧の増大化が必要となる。
第1図は従来のホールド型ビット線配列をもったダイナ
ミック型RAMの一部を示す回路図である。この回路は
、フリップフロップのFLAT C4゜QIIとFE’
l’Q@からなる標準的なセンスアンプ回路と、それぞ
れ複数のFh T QTI t Q rmからなるIT
rメモリセルと、EFTQ、、Q、からな如比較電圧を
与えるp−i−+hト、各’7− ト! (WL、 W
L’)タミーワード線(DWL、 I)WI、”)およ
び一対のビット線(BL、’I)とから構成されている
。彦お、PETトシてはエンハンスメン1−[MOSF
ETで示している。仁の回路によるメモリセル情報(“
1”。
“0”)の読み出し動作を第2図の一対のビット線(B
L、Tπ)および各信号線のタイミングチャートを用い
て説明する。
第1図において、EFTQ4.Q、のフリップフロップ
回路から々るセンスアンプと接続される一対のビット線
BLおよび「工には、それぞれ複数のFETQT s 
+ Q T2を含むITrメモリセルと各1個のダミー
セル(FETQ t 、 Q =)が接続されである。
信号φ1はプリチャージ信号であり、メモリセルの読み
出し前にビット線BL、BLのレベルなV、(>V、)
レベルに設定しておくための信号でおる。この信号φ1
は読み出し動作開始前にv2レベルまで降下する。信号
φ4は、信号φ1とほぼ同相の信号であり、ダミーセル
容量CnIの対極を読み出し前に、FETQe 、 Q
+oによシ同一レベル(Vs)にしておくだめのクロッ
ク信号である。
ここで一方のFIITQTI側のメモリセルを読み出す
場合、あるワード線(WL)あるいは駆動信号φ1がv
Iレベルにカリ、もう一方のFETQ@側のダき−ワー
ド線(DWL)すなわち信号φ、がvルベルになる。こ
れら以外の他のワード線は■2レベルを保持し、またF
ETQ、側のダミーワード線(DWLりも■諺しベルを
保持する。このようにワード線WLが駆動信号φ、によ
シ、ダミーワード線DWLが駆動信号φ3によJI V
rレベルまで上昇した時刻T、から、ビット1iBLの
レベルはF E T C7l + QTtのメモリセル
情報(“1パ、“0°°)に応じて変化してゆく。一方
、ビット線π丁のレベルは、凌】る固定されたレベルに
向かって変化していく。
ここでメモリセル情報が“1”であった場合のビット線
13Lの到達レベルをB L(tl、メモリセル情報が
“0”であった場合のビット線BLの到達レベルをBL
(0)ぞしてビット線Tnの到達する固定レベル、すな
わちダミーセルが与えるレベルを■I(0)=TT(1
)−V、とする。BL(0)、BL(1)および■3の
レベルは電荷の容量分配によシ簡単に次のように計算さ
れる。ただし、メモリセル情報が“1”の場合に、メモ
リセル容ftcsの対極の一方はvIレベルであった(
通常はリークなどによシvルベルよシ下のレベルにある
が)と仮定する。
B収1)=Vt ・ −5− ここで、CBはビット線のもつ容量成分、C8はメモリ
セル容量値、CRはダミーセル容量値である。
通常、電圧■1はダミ→ル容−kCnをコントロールす
ることにより、BL(1)とBL(0)のレベルの中間
レベルに設定される。
V−百(B L(1)+ B L(0) )よって、セ
ンスアンプに入力される差電圧あるいはセンスアンプが
増幅すべき差電圧Δは、メモリセル情報(“1″、′0
”)とは無関係に次式で与えられこれらビット線BL 
、BLの間でこの差電圧Δがついた後、あるいは、セン
スアンプに入力された後、時刻T、において、センスア
ンプ駆動信号φ。
6− がvIレベルに上昇し、低レベル側のビット線すなわち
BL(0)あるいは13L(1)が■雪しベルまで下降
する。とうしてメモリセル情報“1”を読み出す場合、
ビット線BL(1)は高いI11圧レベル■1を保持し
、一方″0”を読み出す場合、ビット線BL(0)は、
低い電圧レベルV!になシ、センスアンプの正しい読み
出し動作を終了する。
これまでの説明は、センスアンプにとって増幅できうる
十分な差電圧Δが存在して正常に動作した場合であって
、差電圧Δが小さくなりた場合には誤動作することがあ
わ、BL(4)、1n(o)が高いレベルを保持しなく
なる。す力わち、ダイナミック型RAMの大容量化が進
むにつれ、ビット線の容量CBは増大し、また低電源電
圧化が進むにっれV+は小さくな択そのため差電圧△ は小さく々る。また、高速化が進むにつれ、時間(T+
 To)は短縮され、実質的に差電圧△はさらに小さく
なる。
したがって、この回路のように、ダミーセル容量CRを
固定し、BL(1)、 BL(0)に対する比較電圧レ
ベルをB L(1)−B L(0)−Vsに固定する方
式では、差電圧Δが電圧レベル看、ビット線の容量CB
1メモリセルの容量C8によりp定されてしまうため、
RAMの大容量化、高速化に伴い少さくガって誤動作す
ることがあるという欠点があった。
本発明の目的は、これらの欠点を解決し、同一電源電圧
および同一ビット線容量CB1同一メモリセル容量C8
において、センスアンプに入力される差電圧を増大させ
ることによシ、誤動作をなくすようにしたメモリ回路を
提供することにある。
本発明のメモリ回路の構成は、一対の節点で交差接続さ
れた第1および第2の電界効果トランジスタ(以下F1
3Tという)によ多形成されるフリップフロップ回路と
、前記一対の節点のそれぞれと接続される各ビット線に
各ドレインが接続され第1のクロック信号線によってそ
れぞれオンオフされる第3および第4のFITと、前記
第4のFETのソースに接続されるドレインと前記第3
のFETのソースと接続されるゲートと所定のハイレベ
ルを発生する第2のクロック信号線と接続されるソース
とをもつ第5のFLATとを含む差電圧検知回路によシ
メモリセル情報を判定することを特徴とする。
本発明によれば、多くの回路素子を用いずに、またチッ
プ面積も大きくすることなく、同一基準、同一構成から
なるダイナミック屋メモリにおいて、センスアンプに要
求される感度を緩和でき、またセンスアンプに要求した
感度をそのtまとするならば大容量化(CBの増大化)
が可能とな如、さらに低電源電圧(■1の低下)による
駆動を可能とし、高速動作を可能とする。
以下図面によシ本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明の実施例の一部を示した回路図、第4図
はこの実施例の一対のビット線(BL、i;)および各
信号線のタイムチャートである。この実施例は、第1図
の構成に対してFBTQ*t〜QI4が付加されたもの
であるが、基本構成としては第1のりpツク信号(φ■
またはφ、l )にょシ駆動され9− る第3のPET(QllまたはQ 、、)が追加された
ものであj9、FETQ、3.、、は付加的な制御回路
とみなされる。す力わち、この回路の基本構成は、第1
および第20F E T (Q4 、Qs)からなるフ
リップフロップと、第1のクロック信号(φ1またはφ
、′)によシ駆動される第3および第4のF ET (
Qo 、QaまたはQ、、 、Q、、 )と、第50F
 E T (QIOまたはQ、)と、さらに制御用F 
E T (Qls 、Q14 )とから構成される。こ
の回路は、(第5の) F E T QIo (Qs 
)のゲート・ソース間電圧をビット線の電位BL(1)
BL(0)との電位差によシ制御するため、(第3の)
F E T Qo (Q+−)を介してビット線BLと
第5のF ET QIo (Qe )とが接続されるこ
とを特徴とする。
なお、フリップフロップ回路は従来例と同様にセンスア
ンプ回路を構成するものであシ、第5のF E ’1’
 Q、、は単独でカットオフ(CUT OF’fi’)
時において ダミーセル容量として働くこともできるが
、別に容量素子を第5のF B T Q、、のドL/(
ン・ソース間に付加してセンスアンプノ両接10− 点(N、、N、)間における平衡性を保つこともでき、
る。
次に、この実施例をメモリセル情報の読み出し動作開始
前に、回路の各節点に必要なレベルを与えておく期間(
以下スタンバイ時という)と読み出し動作実行期間(以
下アクティブ時という)に分けて説明する。
まず、スタンバイ時には、ビット線BL、B℃およびF
 E T Q4 +Q” 、Qeからなるセンスアンプ
の各節点は、プリチャージ駆動信号φ、によりFETQ
l。
Q、 、Q、が駆動されてプリチャージされる。
また、アクティブ時にチャージされる節点N + HN
4は、プリチャージ信号φ1により節点N=、Nsも同
様にプリチャージされているため、一対のビット線間に
差電圧がついた後、時刻Ttにおいて、ダミーワード線
駆動信号φ3をv鵞しベルに降下させ、F B! T 
Qe 、QoをOFFさせた後、信号φ4をhレベルに
降下させることによj5、FETQ、、QIGを介して
ディスチャージ(放りされる。また、節点N、、N、は
1信号φ重によってF E T QCs 、Q10を介
してディスチャージされる。hお、スタンバイ時におい
ては、ワード線駆動信号φ黛、ダミーワード線駆動信号
φ3およびセンスアンプ駆動信号φ6のレベルハV、レ
ベルニする。
次にアクティブ時における各節点レベル、各信号レベル
について説明する。
ワード線WLの駆動信号φ2がvルベルまで上昇した時
刻Toから、ビット線BLのレベルはメモリセル情報(
“1”1lol+)に応じて変化し、それぞれBL(1
)、 BL(0)のレベルへと向かう。ダミーワード線
DWLの駆動信号φ、およびクロック信号φ4は時刻T
oより遅れた時刻Ill 、からそれぞれvIレベル、
■4レヘルへト上昇スル。BL(1)のレベルは、FE
TQIGのゲート電圧BL(1)とソース電圧■4とに
よシF E T Q +oを導通状態とし、V4レベル
へと降下する。一方、′Fn:(0)のレベルは、F 
ET Qto O’j−ト電圧がBL(1)よシも低い
レベルのBL(0)であるため、FETQ、、が非導通
状態を保持することとなシ、容量分割によ、6、v、レ
ベルよシわずかに下がったレベルになる。
本発明の構成によれば、(第5の)FETQ、6のゲー
ト電圧をビット線BL電位が制御してこのF E T 
QIoのもつ容1.を制御するので、メモリセル情報“
1”および“O”がビット線上に伝達されたレベルBL
(0)およびB I、(1)と、センスアンプによって
比較される電圧レベルとが、BL(0)に対する場合の
電圧レベルと、BL(1)に対する場合の電圧レベルと
で異なってくる。すなわち、従来のように■3−■L(
1)= B石(0)の場合と異なシ、Trm < V’
、 <[I;(0) となる。このことから、センスアンプに入力される差電
圧δは、 δ= B L(1)−’13 L(1)>Δ−13L(
1)−V。
あるいは δ+=■T(o) −B L (0))Δ−■寥−BL
(0)とな、り 、Vl、CB 、CBが従来の値と同
値であっても、または電圧差(B L(1)−B L(
0) IIが従来の値と同値であっても、センスアンプ
にとっての増幅すべき差電圧は拡大することになる。
このようにレベル変化を受けた各ビット線BL13− とBLとの差電圧は、時刻T3においてセンスアンプ駆
動信号φδをvルベルに上昇させることによシ従来と同
様に増幅できるが、このセンスアンプの増幅すべき差電
圧δは従来の差電圧Δよりも増大している。したがって
、本発明の回路によれば、センスアンプの差電圧を増大
できるので誤動作を少(1,RAMの大容量化、高速化
にも対処できるメモリ回路を得ることができる。
力お、この実施例はホールド型ビット線配列によシ説明
したが、オープン型ビット線配列にも本発明が適用でき
ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のホールド型ビット線配列のメモリ回路の
部分回路図、第2図は第1図の回路におけるセンスアン
プの一対のビット線BL、BLおよび各信号線のタイき
ングチャート、第3図は本発明の一実施例の部分回路図
、第4図は第3図におけるビット線および各信号線のタ
イミングチャートである。図において 14− CB1.宜・・・・・・ダミーセル容量、C61−・・
・・・・メモ1)セル容量、Nl−4・・・・・・節点
、Q+=Q14・・・・・・MO8型FET、φ1・・
・・・・クロック信号、である。 15− 第2図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対の節点で交差接続された第1および第2の電界効果
    トランジスタ(以下PETという)によυ形成されるフ
    リップフロップ回路と、前記一対の節点のそれぞれと接
    続される各ビット線に各ドレインが接続され第1のクロ
    ック信号線によってそれぞれオンオフされる第3および
    第4のFETと、前記第4のPETのソースに接続され
    るドレインと前記第3のFETmソースと接続されるゲ
    ートと所定のハイレベルを発生する第2のりpツク信号
    線と接続されるソースとをもつ第5のFETとを含む差
    電圧検知回路によシメモリセル情報を判定することを特
    徴とするメモリ回路。
JP58126708A 1983-07-12 1983-07-12 メモリ回路 Pending JPS6018891A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58126708A JPS6018891A (ja) 1983-07-12 1983-07-12 メモリ回路

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JP58126708A JPS6018891A (ja) 1983-07-12 1983-07-12 メモリ回路

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JPS6018891A true JPS6018891A (ja) 1985-01-30

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ID=14941887

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58126708A Pending JPS6018891A (ja) 1983-07-12 1983-07-12 メモリ回路

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JP (1) JPS6018891A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5845668A (en) * 1988-12-23 1998-12-08 British Gas Plc Enhancing pipes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5845668A (en) * 1988-12-23 1998-12-08 British Gas Plc Enhancing pipes

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