JPS6132298A - 相補型misfetを用いた感知増幅器 - Google Patents

相補型misfetを用いた感知増幅器

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JPS6132298A
JPS6132298A JP15226884A JP15226884A JPS6132298A JP S6132298 A JPS6132298 A JP S6132298A JP 15226884 A JP15226884 A JP 15226884A JP 15226884 A JP15226884 A JP 15226884A JP S6132298 A JPS6132298 A JP S6132298A
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digit
coupled
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Tadahide Takada
高田 正日出
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、集積化メモリ、特に、相補型MISFET(
以下C−MO8と通称する)による集積化メモリなどに
使用される感知増幅器に関するものである。
(従来技術とその問題点) 1トランジスタ型のランダムアクセスメモリ(以下RA
Mと呼ぶ)では、メモリセルのストレージ容量に貯わえ
られた電荷を、選択ゲートであるスイッチングトランジ
スタを介してディジット線に伝え、その信号を高感度の
感知増幅器で増幅し、出力信号として送ル出すと同時に
、当該メモリセルに増幅された信号を再書き込みする方
式がとられる〇 従来、集積化RAMの感知増幅器としては、n −MO
S)ランジスタのみで構成されたものが用いられていた
が、最近、回路を簡単化し、動作マージンを大きくとれ
る利点から、C−MOB感知増幅器を用いた集積化RA
Mが注目されている。
C−MO8感知増幅器の従来例としては、例えば、19
84年2月に開催されたアイ・イー・イー・イー・イン
ターナシ日ナル・ソリッドステート・サーキッツ・コン
ファレンス(1984I E E E INTERNA
TIONALSOLID −5TATE CIRCUI
T8 C0NFERBN(J)のダイジェスト・オブ・
テクニカル・ペーパーズ(l88CCDIGBST O
F TECHNICAL PAPER8)第278〜2
79頁(1984年2月会議時に同時頒布)に掲載され
九rcM08m技術によるサブ100nsec256K
 DRAM(@A8ub 100ns256 K  D
RAM   in  0MO8II  Technol
ogy  ” ) 」と題するクン(Roger L 
Kung)氏等の論文等に述べられている通りである。
第1図に示し九〇−MO8感知増幅器は、従来例の一つ
である◎すなわち、感知増幅器A(図中の破線で囲んで
示す口)はn’−MOS )ランジスタQ1及びQ2と
p−MOS )ランジスタQ3及びQ4とから成るフリ
ップフロップ回路で構成されておシ、ノリツブフロップ
回路の出力点Nl及びN2はそれぞれメモリ回路のディ
ジット線D1及びD2に各々接続され、この両者の負荷
容量は等しくされている。ディジット線D1に接続され
ているメモリセルのうちの一つのメモリセル5が読み出
される時には、他方のディジット線D2に接続されたメ
モリセル6は読み出されず、代シに、ダミーセル8から
メモリセル情報11′と@0”との中間の基準電位がデ
ィジット線D2に供給される。逆にメモリセル6が読み
出される時には、ダミーセルフからディジット線D1に
基準電位が供給される、トランジスタQ7は、メモリセ
ルの情報がディジット線に読み出される前に、両ディジ
ット線を等しい電位にプリチャージするためのものであ
る〇第2図に第1図に示した従来回路の動作波形を示す
以下、同図の波形を利用して第1図の従来回路の動作を
説明し、本発明で改良せんとする要点を述べる。
ディジット線D1及びD2は、時刻t、4でに、トラン
ジスタQ7を過して、等電位にプリチャージされる。時
刻t1で、クロック信号φ3が高レベルから低レベルに
落ちた後、時刻t、で、アドレス信号によシ例えばアド
レス線9を選択したとして、このアドレス線9が高レベ
ルになると、メモリセル5の情報がディジット線DIK
読み出される。
他方、ディジット線D2にはダミーセル8によってセル
情報@1”と@0′との中間の電位が与えられる。この
結果、時刻t3以前にディジット線DIとD2との間に
0.1v程度の電位差が生じる。時刻t、にクロック信
号φ1を高レベルにしてn−MO8トランジスタQ5を
導通させて感知増幅器人を活性化すると、トランジスタ
Q1及びQ2の正帰還作用によシ、ディジット線D1及
びD2のうちで電位の低い方が早くトランジスタの闇値
電圧■。
以下に下が夛、高レベル側のディジット線の電位降下を
おさえる0次に、時刻t4でクロック信号φ2を高レベ
ルから低レベルに落とし、p−MOBトランジスタQ6
を導通させると、高レベル側のディジット線が電源電圧
vDDまで持ち上げられて両ディジット線の電位差が最
大になる。この間、ディジット線の信号は外部に伝えら
れるとともに、メモリセルに再書き込みされてメモリセ
ルの読み出しが完了する。
第1図のような従来のC−MO8感知増幅器では、メモ
リセル情報の読み出しの前に、トランジスタQ7を導通
させて、対となるディジット線D1とD2t−等電位に
プリチャージさせる手法が用いられる。例えば、トラン
ジスタQ7の導通前のディジット線D1及びD2の電圧
がOv及び5vと仮定すると、導通後ディジット線電圧
は約2.5vとなる。この時、端子N3の電圧は、トラ
ンジスタQ117)閾値電圧eV、、(Ql)とした場
合、2.5v−V、、(Ql)と2.5■の間の一定電
圧となる0又、端子N4の電圧は、2.5 V−V、、
(Q4 )と2.5Vの間の一定電圧となる。(Vth
(Q4)はトランジスタQ4の閾値電圧である◎)最悪
の場合には、端子N3の電圧は2.5 V−V、、 (
Q 1 )、端子N4の電圧は2.5 V−V、、 (
Q4 )とa、a、メモリセル情報の読み出し時に、メ
モリセルとダミーセルの読み出し時間のわずかな違いに
よって、先に読み出された方が早く増幅され、誤動作に
なる欠点があった0又、端子N3はトランジスタQ7及
びQ1全通して充電される一方、端子N4はトランジス
タQ7及びQ4に通して放電されるため、端子N3 、
N4が安定電位になるのに長時間1要し。
それに応じて、ディジット線電圧が安定するのにも長時
間t−要する欠点もあった。
−(発明の目的) 本発明の目的は、メモリセル情報の読み出し直前に、デ
ィジット綜ヲプリテヤージするに際して、対となるディ
ジット線を速やかに等電位にプリチャージすると同時に
、ディジット線電圧の変動にかかわらず安定動作するC
 −MO8感知増幅器を提供することにある。
(発明の概要) 本発明は、MISトランジスタを介して、それぞれ、第
1及び第2の電源に結合する第1及び第2の端子と、ソ
ースを前記第1の端子に、ドレインを第1のディジット
線に、ゲートを第2のディジット線にそれぞれ結合する
第1のp−MIS )ランジスタと、ソースを前記第1
の端子に、ドレインを前記第2のディジット線に、ゲー
トを前記第1のディジット線にそれぞれ結合する第2の
p−MIS)ランジスタと、ソースを前記第2の端子に
、ドレインを前記第1のディジット線に、ゲートを前記
第2のディジット線にそれぞれ結合する第1On−10
n−ランジスタと、ソースを前記第2の端子に、ドレイ
ンを前記第2のディジット線に、ゲートヲ前記第1のデ
ィジット線にそれぞれ結合する第2On−MIS)ラン
ジスタとを含むC−MI8感知増幅器において、前記第
1及び第2のディジット線管結合する第1のMIS)ラ
ンジスタと、前記第1の端子と前記第1又は第2のディ
ジット線を結合する第2のMIS)ランジスタと、前記
第2の端子と前記第1又は第2のディジット、1!を結
合する第3のMISトランジスタとを備えたことf:%
徴とするC−MO8感知増幅器である。
本発明によるC−MO8感知増幅器は、メモリセル情報
の読み出し前に、対となるディジット線、及び、交差結
合したp−MIS トランジスタの共通ソース、及び、
n−MIS)ランジスタの共通ソースを速やかに等電位
にすることができると同時に、交差結合MI8  )ラ
ンジスタの閾値電圧のバラツキや、ディジット線の電圧
変動にも強くなるため、大容量メモリにとって非常に好
都合である。
(実織例) 以下、本発明をよシよ〈理解するために実施例管用いて
説明する◎ 第3図は本発明の一実施例であるo n−h(08)ラ
ンジスタQ1及びQ2は、ドレイン及びゲートが互いに
交差結合してそれぞれ端子N1及びN2に接続し、それ
らのソースは端子N3に接続して(8)   ゛ いるo p−MO8)ランジスタQ3及びQ4は、ドレ
イン及びゲートが互いに交差結合してそれぞれ端子Nl
及びN2に接続し、それらのソースは端子N4に接続し
ている。n−MO8)ランジスタQ5は、ドレインが端
子N3に、ゲートが第1のクロック線φ1に、ソースが
零電位電源GNDにそれぞれ接続し、p−MO8)ラン
ジスタQ6は、ドレインが端子N4に、ゲートが第2の
クロック線φ2に、ソースが高電位電源■DDにそれぞ
れ接続し、n−MO8)ランジスタQ7は、ドレインが
端子N1に、ゲートが第3のクロック線φ3に、ソース
が端子N2にそれぞれ接続している0又、 n −MO
8トランジスタQ8は、ドレインが端子N2に、ゲート
が第4のクロック線φ4に、ソースが端子N3にそれぞ
れ接続し、 n−MO8)ランジスタQ9は、ソースが
端子N4に、ゲートが第4のクロック線φ4に、ドレイ
ンが端子N4にそれぞれ接続している。第3図の回路図
において、上記した以外の回路素子は第1図の従来例と
同じもの+ある◎本発明のC−MO8感知増幅器の主要
部分は、破線で囲まれた部分の回路人である口重実施例
の回路動作は、新たに加わったn−MOS )ランジス
タQ8及びQ9の動作を除いては従来例と同じである0
トランジスタQ8及びQ9は、アドレス線が立ち上がる
前に、端子N3とN4の電圧をディジット線D1とD2
の電圧に等しくする働きをする。
従って、メモリセル情報を読み出す前に、端子Nl、N
2.N3.N4及びディジット線DI。
D2はすべて等電位にブリキヤージされる。プリチャー
ジ電圧はほぼ■DD/2となる0クロツク線φ4は、デ
ィジット線のプリチャージ時に高レベルになって、トラ
ンジスタQ8及びQl導通させるクロック線であり、ク
ロック線φ3と同じであってもよい。
本実施例のC−MO8感知増幅器は、メモリセル情報を
読み出す前に、端子N3.N4及びディジット#D1.
D:lお互いに1個のトランジスタを介して等電位にプ
リチャージするため、高速プリチャージが可能となる。
このため、プリチャージ終了時には、端子N3.N4と
ディジット線DI、D2は、n−MOS )ランジスタ
Ql、Q2及ヒp−MO8)ランジスタQ3e Q4の
導通路は完全に遮断される0更に、メモリセル9読み出
し時に、アドレス線9又は10を高レベルにして。
セル情報をディジット線に読み出しても、トランジスタ
Qll Q21 Q3t Q4は導通せず、クロック線
φ1を高レベルに上げて、端子N3の電圧を、ディジッ
ト線の電圧よシ、トランジスタQ1又はQ2の閾値電圧
以下に下げた時に、トランジスタQ1又はQ2が導通を
開始し、増幅動作が始まる。このため、メモリセル情報
の読み出し時に、メモリセルとダミーセルの読み出し時
間のわずかな違いによって生じる誤動作や、容量カップ
リング等によるディジット線電圧変動によって生じる誤
動作等が防止できる利点がある0 第3図に示した本発明のC−MO8感知増幅器は一実施
例にすぎず、n−MOS )ランジスタQ8は端子N3
とディジット線DIを結合するものであってもよいし、
あるいはp−MOS )ランジスタであってもよい。同
様に、n−MOS )ランジスタQ9は、端子N4とデ
ィジット線D2を結合するものであってもよいし、ある
いはp−MOS )ランジスタであってもよい〇 又、トランジスタQ8の代シに、端子N3とディジット
線D1を結合するトランジスタ及び端子N3とディジッ
ト線D2を結合するトランジスタを2個用いる方法、あ
るいは、トランジスタQ9め代シに、端子N4とディジ
ット線DI’t−結合するトランジスタ及び端子N4と
ディジット線D2を結合するトランジスタを2個用いる
方法も本質的に本実施例と同様であシ、本発明も当然そ
れらに及ぶものである。また本実施例ではすべてMO8
トランジスタを用いたが、一般にMISトランジスタを
用いることができることは明らかである。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明のC−MO8感知増幅器は
、従来例に比べてプリチャージが高速で、誤動作が少な
く動作マージンの広い感知増幅器を提供し、実用に供し
て非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のC−MO8感知増幅器を説明するための
回路図であシ、第2図は第1図の動作を説明するだめの
波形図である。 第3図は本発明の典型的な実施例を示すC−MO8感知
増幅器の回路図である0 図中の記号で、Qはトランジスタを、φはクロック信号
を% ■DDは高電位電源を、GNDは零電位電源を、
Nは回路の端子もしくはその電位を、Dはディジット線
もしくはその電位を、それぞれ示す0 側1図 第2図 tlT、z  t3に

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  MISトランジスタを介して、それぞれ、第1及び第
    2の電源に結合する第1及び第2の端子と、ソースを前
    記第1の端子に、ドレインを第1のディジット線に、ゲ
    ートを第2のディジット線にそれぞれ結合する第1のp
    −MISトランジスタと、ソースを前記第1の端子に、
    ドレインを前記第2のディジット線に、ゲートを前記第
    1のディジット線にそれぞれ結合する第2のp−MIS
    トランジスタと、ソースを前記第2の端子に、ドレイン
    を前記第1のディジット線に、ゲートを前記第2のディ
    ジット線にそれぞれ結合する第1のn−MISトランジ
    スタと、ソースを前記第2の端子に、ドレインを前記第
    2のディジット線に、ゲートを前記第1のディジット線
    にそれぞれ結合する第2のn−MISトランジスタとを
    含む相補型MISFETを用いた感知増幅器において、
    前記第1及び第2のディジット線を結合する第1のMI
    Sトランジスタと、前記第1の端子と前記第1又は第2
    のディジット線を結合する第2のMISトランジスタと
    、前記第2の端子と前記第1又は第2のディジット線線
    を結合する第3のMISトランジスタを備えたことを特
    徴とする相補型MISFETを用いた感知増幅器。
JP15226884A 1984-07-23 1984-07-23 相補型misfetを用いた感知増幅器 Granted JPS6132298A (ja)

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JPH0570240B2 JPH0570240B2 (ja) 1993-10-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6369095A (ja) * 1986-08-29 1988-03-29 ブル・ソシエテ・アノニム 読取り増幅器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6369095A (ja) * 1986-08-29 1988-03-29 ブル・ソシエテ・アノニム 読取り増幅器

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