JPS6052519B2 - 半導体記憶装置のデコ−ダ回路 - Google Patents

半導体記憶装置のデコ−ダ回路

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JPS6052519B2
JPS6052519B2 JP56209754A JP20975481A JPS6052519B2 JP S6052519 B2 JPS6052519 B2 JP S6052519B2 JP 56209754 A JP56209754 A JP 56209754A JP 20975481 A JP20975481 A JP 20975481A JP S6052519 B2 JPS6052519 B2 JP S6052519B2
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transistor
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gate
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clock signal
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敦志 折谷
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Fujitsu Ltd
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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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    • G11C11/413Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
    • G11C11/417Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the field-effect type
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分野 本発明はスタティック型半導体記憶装置のデコーダ回
路に関する。
(2)技術の背景 第1図は一般的なスタティックRAMの概略図である
図中スタティック型メモリセルアレイ1はメモリセルN
XMビットをマトリクス状に配列して構成される。ワー
ドデコーダ2によりワード線ゞ〜X(N−、)のうちの
1つが選択され、かつコラムデコーダ3によりビット線
Y。−−Y(M−、)のうちの1つが選されれば、これ
らの交点に位置するセルが選択され、格納されている情
報の読出しまたは選択されたセルヘ情報を書込むことが
できる。かかるスタティックRAMの消費電力は記憶容
量が大きくなる程益々大きくなり、特にワード線の選択
を行うワードデコーダ回路はアドレス選択のノアゲート
部がワード線の選択時に高レベル、非選択時に低レベル
となり、低レベルの場合が高レベルの場合より回路の消
費電力が大きいことと、選択状態にあるワード線選択回
路よりも非選択状態にあるワード線選択回路の数の方が
はるかに多いことのため半導体記憶装置の消費電力を減
少させることは困難が伴つている。(3)従来技術と問
題点 上述のデコーダ回路としては従来、第2図に示されるよ
うな回路が用いられている。
図中ん〜Anはアドレス信号入力であり、トランジスタ
QAO−QAnはノアゲートを構成し、トランジスタQ
llは該ノアゲートの負荷である。トランジスタQl3
はインバータであり、トランジスタQl2は該インバー
タの負荷である。トランジスタQl4およびQl5は出
力回路を構成する。Vccは電源でありVssは電源の
帰線側を表わす。上述の回路において、ワード線が選択
されるときは、アドレス信号ん〜Anはすべて低レベル
であるからノアゲートの出力(a1点)は高レベルとな
り、インバータの出力(A2点)は低レベルとなる。従
つて出力回路のトランジスタQl4はオン、Ql5はオ
フとなる。出力WDlは高レベルとなり、トランジスタ
Ql5には電流が流れないので、この回路の消費電流は
少ない。ワード線が非選択のときは、アドレス信号A。
−Anの少なくとも1つは高レベルであるからa1点は
低レベル、A2点は高レベルとなり、トランジスタQl
4はオフ、Ql5はオンとなる。この場合、はトランジ
スタQl5がオンであるから電流が流れ電力を消費する
。前述のように従来型のデコーダ回路は、ワード線の選
択時よりも非選択時により多くの電力を消費し、かつ選
択状態にある回路よりも非選択状態にある回路の数の方
がはるかに多いという理由により、記憶装置における消
費電力のかなりの部分をこの回路で消費してしまうとい
う問題点を有し.ている。
(4)発明の目的 本発明の目的は、前述の従来型の回路の問題点にかんが
み、アドレスを選択するノアゲートの負荷を、該ノアゲ
ートを含む回路がワード線を選択.−していない場合に
は電気的に非接続にするという着想に基づき、デコーダ
回路における電力の消費を大幅に削減することにある。
(5)発明の構成本発明の1つの形態においては、アド
レスの選・択を行うノアゲート、該ノアゲートの出力を
受けるインバータ、該ノアゲートの出力および該インパ
ータの出力を受ける出力回路を有する半導体記憶装置の
デコーダ回路において、該ノアゲートの負荷として並列
に接続された第1のトランジスタおよび第2のトランジ
スタ、およびアドレス信号の変化により立上り所定の期
間持続するクロツク信号を発生するクロツク信号発生回
路を具備し、該第1のトランジスタのゲートには該クロ
ツク信号を供給し、該第2のトランジスタのゲートには
該出力回路の出力を接続したことを特徴とする半導体記
憶装置のコータ回路が提供される。
本発明の他の形態においては、アドレスの選択)を行う
ノアゲート、該ノアゲートの出力を受けるインバータ、
該ノアゲートの出力および該インバータの出力を受ける
出力回路を有する半導体記憶装置のデコーダ回路におい
て、該ノアゲートの負荷として並列に接続された第1の
トランジスタお・よび第2のトランジスタ、該ノアゲー
トと該出力回路の間に接続された第3のトランジスタ、
該出力回路と該第3のトランジスタの接続点と電源の間
に接続された第4のトランジスタ、該出力回路と該第3
のトランジスタの接続点と該出力回路の″出力の間に接
続されたキヤパシタ、およびアドレス信号の変化により
立上り所定の期間持続するクロツク信号を発生するクロ
ツク信号発生回路を具備し、該第1のトランジスタおよ
び該第4のトランジスタのゲートには該クロツク信号を
供給し、該第2のトランジスタのゲートには該出力回路
の出力を持続し、該第3のトランジスタのゲートには該
インバータの出力を接続したことを特徴とする半導体記
憶装置のデコーダ回路が提供される。
{6)発明の実施例本発明の第1の実施例としての半導
体記憶装置のデコーダ回路の回路図が第3図に示される
図中信号A。−Anはアドレス入力信号であり、ノアゲ
ートを構成するトランジススタQBO−QBnのゲート
にそれぞれ接続される。トランジスタQBO〜QBnの
ソースは電源の帰線側Vssへ接続され、ドレインは互
に接続され負荷の第1トランジスタQ2lおよび第2の
トランジスタQ22を介して電源Vccに接続される。
負荷トランジスタQ2lとQ22は並列に接続され、ト
ランジスタQ2lのゲートにはクロツク信号発生回路C
Gの出力が供給される。ノアゲートの出力はインバータ
であるトランジスタQ24のゲートに供給され、トラン
ジスタQ24のソースはVssへ、ドレインは負荷であ
るデプレツシヨン型MOSトランジスタQ23を介して
Vccへ接続される。トランジスタQ24の出力は出力
回路のトランジスタQ26のゲートへ供給される。トラ
ンジスタQ26のソースはSsへ、ドレインは出力回路
のトランジスタQ25のソースへ接続される。上記のト
ランジスタQ26のドレインとトランジスタQ25のソ
ースとの接続点は、このデコーダ回路の出力WD2とし
て外部へ供給されるほか、前述の第2のトランジスタQ
22のゲートへ供給される。トランジスタQ25のドレ
インはCcへ、ゲートはノアゲートの出力へ接続される
。次に上述の回路の動作を説明する。
クロツク信号発生回路CGはアドレス信号が変化したと
きに立上り、ある一定の短かい期間高レベルを継続する
クロツク信号を発生する。第5図1はアドレス信号およ
びその反転信号の波形図であり、第5図2は上記クロツ
ク信号の波形図である。このクロツク信号発生回路CG
は例えば、アドレス入力信号A。を受け、インバータを
通し極性を反転し、キヤパシタにより遅延させた信号と
原信号んとの論理積をとることによつて得られる。アド
レス入力信号A。−Anがすべて低レベルのときノアゲ
ートは、上記クロツク信号が高レベルであれば第1のト
ランジスタにより負荷が形成されるから高レベルとなる
。ノアゲートの出力が高レベルとなると、トランジスタ
Q24の出力、すなわちトランジスタQ26のゲートは
低レベル、トランジスタQ25のゲートは高レベルとな
るから、トランジスタQ25はオン、Q26はオフとな
る。従つて出力WD2は高レベルとなりワード線を駆動
する。同時に出力WD2はトランジスタQ22をオンし
、ノアゲートの負荷を形成し、クロツク信号が低レベル
になつてトランジスタQ2lがオフになつてもノアゲー
トの動作を保持しこのデコーダ回路のワード線選択状態
を保持する。第5図3にはアドレス入力信号の、第5図
4にはノアゲート出力の、第5図5にはインバータ出力
の、第5図7には出力WD2の波形図が示される。アド
レス入力信号A。
−Anのうち少なくとも1つの信号が高レベルであると
、クロツク信号が高レベルである期間に限り、ノアゲー
ト出力が低レベル、インバータ出力が高レベルとなり、
従来型の回路と同一の動作を行い、出力WD2は低レベ
ルとなり、ワード線は非選択の状態となる。クロツク信
号が低レベルとなるとノアゲートの負荷が電気的に接続
されないから、直流電流が流れるのは選択状態にあるト
ランジスタQ23のみとなり、大幅に消費電流の削減が
できる。従つてクロツク信号の高レベルの持続時間をメ
モリセルの選択時間より十分短かく設定しておけばワー
ド線非選択時におけるデコーダ回路の消費電力を大幅に
減少することが可能となる。本発明の第2の実施例の回
路図が第4図に示される。
第4図の回路は、ノアゲートの出力と出力回路のトラン
ジスタQ25のゲートとの間に第3のトランジスタQ3
lを設け、トランジスタQ3lのゲートにインバータ出
力を供給すること、トランジスタQ25のゲートから第
4のトランジスタQ32を介して電源Vccに接続し、
トランジスタQ32のゲートにクロツク信号発生器の出
力を供給すること、および出力回路の出力とトランジス
タQ25のゲートとの間にキヤパシタCを接続すること
の3点を除いて第3図の回路と同一である。キヤパシタ
Cと第4のトランジスタQ32はブーストラツプ効果に
より、従来回路に比べて出力信号の高速な立上りを可能
にし、メモリセルの高速駆動を行なうことができる。第
3のトランジスタQ3lは、インバータ出力が低レベル
のとき、ノアゲート出力と出力回路のトランジスタQ2
5のゲートの間を電気的に非接続とし、上述のブートス
トラツプ効果を助長するために設けられている。第5図
6にはトランジスタQ25のゲートにおける波形図が示
される。第4図の回路のその他の動作については、第3
図の回路と同様であるのて説明を省略する。なお第4図
においては、第3図の回路で用いられた同一の機能を行
う同一の要素については同じ参照符号を用いている。(
7)発明の効果本発明によれば、ワード線の非選択時に
おいてトランジスタ回路に流れる電流を減少させ、デコ
ーダ回路における電力の消費を大幅に削減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
L 第1図は一般的なスタテイツク型半導体記憶装置の
概略図、第2図は従来型の半導体記憶装置のデコーダ回
路の回路図、第3図は本発明の第1の実施例としての半
導体記憶装置のデコーダ回路の回路図、第4図は本発明
の第2の実施例の回路図、第5図は第3図および第4図
の回路を説明するための波形図である。 1・・・メモリセルアレイ、2・・・ワードデコーダ、
3・・・コラムデコーダ、C・・・キヤパシタ、CG・
・・クロツク発生回路、Qll・・・デプレツシヨン型
MOSトランジスタ、Ql2・・・デプレツシヨン型M
OSトランジスタ、Ql3,Ql4,Ql5,Q2l,
Q22・・・エンハンスメント型MOSトランジスタ、
Q23・・・デプレツシヨン型MOSトランジスタ、Q
24,Q25,Q26,Q3l,Q32・・・エンハン
スメント型MOSトランジスタ、QAO−QAn,QB
O−QBn・・・エンハンスメント型MOSトランジス
タ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アドレスの選択を行うノアゲート、該ノアゲートの
    出力を受けるインバータ、該ノアゲートの出力および該
    インバータの出力を受ける出力回路を有する半導体記憶
    装置のデコーダ回路において、該ノアゲートの負荷とし
    て並列に接続された第1のトランジスタおよび第2のト
    ランジスタ、およびアドレス信号の変化により立上り所
    定の期間持続するクロック信号を発生するクロック信号
    発生回路を具備し、該第1のトランジスタのゲートには
    該クロック信号を供給し、該第2のトランジスタのゲー
    トには該出力回路の出力を接続したことを特徴とする半
    導体記憶装置のデコーダ回路。 2 アドレスの選択を行うノアゲート、該ノアゲートの
    出力を受けるインバータ、該ノアゲートの出力および該
    インバータの出力を受ける出力回路を有する半導体記憶
    装置のデコーダ回路において、該ノアゲートの負荷とし
    て並列に接続された第1のトランジスタおよび第2のト
    ランジスタ、該ノアゲートと該出力回路の間に接続され
    た第3のトランジスタ、該出力回路と該第3のトランジ
    スタの接続点と電源の間に接続された第4のトランジス
    タ、該出力回と該第3のトランジスタの接続点と該出力
    回路の出力の間に接続されたキャパシタ、およびアドレ
    ス信号の変化により立上り所定の期間持続するクロック
    信号を発生するクロック信号発生回路を具備し、該第1
    のトランジスタおよび該第4のトランジスタのゲートに
    は該クロック信号を供給し、該第2のトランジスタのゲ
    ートには該出力回路の出力を接続し、該第3のトランジ
    スタのゲートには該インバータの出力を接続したことを
    特徴とする半導体記憶装置のデコーダ回路。
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US06/453,915 US4563598A (en) 1981-12-28 1982-12-28 Low power consuming decoder circuit for a semiconductor memory device

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