JPS62200595A - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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JPS62200595A
JPS62200595A JP61041182A JP4118286A JPS62200595A JP S62200595 A JPS62200595 A JP S62200595A JP 61041182 A JP61041182 A JP 61041182A JP 4118286 A JP4118286 A JP 4118286A JP S62200595 A JPS62200595 A JP S62200595A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
transistor
circuit
level
memory device
Prior art date
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Pending
Application number
JP61041182A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Miyaji
宮司 文雄
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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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FETを用いて形成されるSRAM(スタチッ
クRAM)等のメモリJ装置に関するものであり、具体
的には可変インピーダンス型ビット線負荷回路を有して
成るメモリ装置に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、ビット線とこれを終端する可変抵抗とを有す
るメモリ装置において、該可変抵抗を電界効果トランジ
スタで形成し読み出し時には高レベルで書き込み時には
中間レベルでそれぞれ制御することにより、占有面積の
縮小化やライト状態からリード状態への反転時のラッシ
ュ電流等の防止等を実現するものである。
〔従来の技術〕
従来、SRAMにおいては、高速動作を行うためやセン
スアンプの感度に合わせるため等からビット線の終端部
にFETを形成してなるビット線負荷方式が採用されて
いる。
まず、このようなビット線負荷方式を採用する従来のメ
モリ装置の一例を第3図に示す。
第3図に示すように、従来のメモリ装置(SRAM)の
−例は、MOS)ランジスタ31,32と、抵抗と、ワ
ード線39に接続されて制御されるスイッチングトラン
ジスタ33.34とによって1つのメモリセルが形成さ
れており、これが縦横に配列される構造になっている。
各メモリセルには第1ビツト線35及び第2ビツト線3
6が接続され、このビット線35.36にはそれぞれア
ドレス選択のためのスイッチングトランジスタ37.3
8が配設され、さらにその終端において高速動作等のた
めビット線の負荷として機能するトランジスタ40.4
Iが形成されている。
それぞれ複数のビット線35.36は上記スイッチング
トランジスタ37.38を介してデータの読み出しを行
うセンスアンプ42に接読し、このセンスアンプ42と
並列に、リード・ライトの制御信号R/Wが供給される
スイッチングトランジスタ43.44を介して、トラン
ジスタ45.46からなるインバータ回路およびトラン
ジスタ47.4日からなるインバータ回路により構成さ
れるいわゆる書き込みバッフ1回路が配設されている。
このような構成からなるメモリ装置は、上記ビット綿の
負荷として機能するトランジスタ40.41のゲートが
電源電圧レベルとなるように電圧が与えられる。このた
め常にオンの状態に:112Bされ、読み出し時におい
て、センスアンプ42の感度を良好に保ち、また、該セ
ンスアンプ42の出力が確定した後、ワード線39を各
スイッチングトランジスタ33.34をオフに制御する
ため各メモリセルに流入する直流電流は特に問題となら
ない。
しかし、データの書き込み時には、選択されたワード線
39に関係する全メモリセルに電流が流入するのみなら
ず、選択されたビット線35.36を介し更に上記リー
ド・ライトの制御信号R/Wが供給されるスイッチング
トランジスタ43.44を介して、電源から書き込みバ
ッファ回路に電流が流れることになり、このため消費電
力が大きくなる等の弊害が生ずる。
そこで、他の従来例として、第4図に示すような回路構
成を有する可変インピーダンス・ビット線負荷方式を採
用するメモリ装置が提案されている。尚、第4図中、第
3図と共通の部分にいては、同じ引用符号を用いて説明
を省略する。
まず、第4図に示すように、他の従来のメモリ装置は、
第3図に示したSRAMのメモリセルと同様のメモリセ
ルを有し、また同様のセンスアンプ42や書き込みバッ
ファ回路を有する回路構成からなっている。そして、各
メモリセルに接続されるビット線35には、ダイオード
接続されたNMOS)ランジスタ51と、該NMOSト
ランジスタ51に並列接続され制御配線55からのリー
ド・ライトの制御信号R/Wによってオン・オフするN
MOS トランジスタ52が接続され、また、同様に各
メモリセルに接続するビット線36には、ダイオード接
続されたNMOS)ランジスタ53と、PjNMOSト
ランジスタ53に並列接続され制御配線55からのリー
ド・ライトの制御信号R/Wによってオン・オフするN
MOS)ランジスタ54が接続されている。
このような回路構成を有する可変インピーダンス・ビッ
ト線負荷方式のメモリ装置は、読み出し時には、上記制
御配線55からのリード・ライトの制御信号R/Wが、
高レベルである“H゛となり、上記NMO3)ランジス
タ52.54がオンになって、上記ビット線35.36
がセンスアンプ42の感度に適したインピーダンスを有
することになる。そして、書き込み時には、リード・ラ
イトの制御信号R/Wが、低レベルである“L”となり
、上記NMO3)ランジスク52.54がオフになって
、ビット線35.36を介してメモリセルや書き込みバ
ッファ回路に流入する直流電流を抑えることができる。
また、このようなSRAMについては、例えば日経エレ
クトロニクス、no、385,117〜145頁、  
(1985年12月30日1日経マグロウヒル社発行)
にも記載されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、第4図に示すような回路構成を有するメモリ装
置は、まず、ビット綿35.36について、2つのMO
S)ランジスタを必要とする。このため微細化を図る場
合には、それだけレイアウト上の面積を占有することに
なる。
また、書き込み時には、制御配線55によって供給され
るリード・ライトの制御信号R/Wが、低レベルである
“Loとなり、ビット線35.36はハイインピーダン
ス状態となる。そして、書き込みのサイクルから読み込
みのサイクルに反転動作させる場合には、ビット線35
.36はハイインピーダンス状態からローインピーダン
ス状態に転することになり、’Q流が急激に流れていわ
ゆるラッシュ電流が生じ、それがメモリセル等に流入し
て回路動作の安定性のうえで問題となる。
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、占有面積の縮小
化を実現し、更に回路動作の安定性を向上させる得るメ
モリ装置の提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、ビット線と、該ビット線を終端する負荷とを
含み、該負荷が可変抵抗で形成されたメモリ装置におい
て、上記可変抵抗は電界効果トランジスタで形成され、
該電界効果トランジスタのゲート電位が、データの読み
出し時には高レベルに、データの書き込み時には低レベ
ルと上記高レベルとの間の中間レベルに、それぞれ制御
されることを特徴とするメモリ装置により上述の間窟点
を解決する。
〔作用〕
本発明は、可変インピーダンス・ビット線負荷方式を採
用し、ビット線のインピーダンスが読み出し時と書き込
み時において異なるような制御を電界効果トランジスタ
によって行う、ここで電界効果トランジスタは、後述の
制御によって例えば各ビット線について1つの電界効果
トランジスタを割り当てることができ、したがって、2
つ以上の電界効果トランジスタを使用するものに比較し
て占有面積の縮小化を図ることができる。
また、ビット線の負荷となる電界効果トランジスタを制
御する信号は、データの読み出し時においては高レベル
である“H”に制御され、一方、データの書き込み時に
おいては、低レベルと上記高レベルとの間の中間レベル
である“M”に制御される。このため書き込みのサイク
ルから読み込みのサイクルに反転動作させる場合に、急
激なインピーダンスの変化によるラッシュ電流等の弊害
は防止され、回路動作の安定性を向上させることができ
る。
〔実施例〕
本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。
本発明の実施例のメモリ装置は、可変インピーダンス・
ビット線負荷方式を採用するメモリ装置であり、負荷と
なる電界効果トランジスタは、ゲートに供給される高レ
ベルと中間レヘルの各電圧によってそれぞれ読み出し時
と書き込み時のビット線のインピーダンスを可変なもの
とする機能を有している。このため回路動作の安定や消
費電力の低減等を実現することができる。
まず、本実施例のメモリ装置は、第1図に示すような回
路構成を有している。
すなわち、MOS)ランジスク11.12と1氏抗とワ
ード線19に接続されて制御されるスイッチングトラン
ジスタ13.14によって1つのメモリセルが形成され
ており、これが縦横に配列される構造になっている。各
メモリセルには第1ビツトvA15及び第2ビツト線1
6が接続され2.二のビット線15.16にはそれぞれ
アドレス選択のためのスイッチングトランジスタ17.
18が配設され、さらにその終端において後述するよう
な動作を行ってビット線の負荷として機能する電界効果
トランジスタ1.2が形成さ°れている。
それぞれ複数のビット線15.16は上記スイッチング
トランジスタ17.18を介してデータの読み出しを行
うセンスアンプ22に接続し、このセンスアンプ22と
並列に、リード・ライトの制御信号R/Wが供給されて
スイッチング動作を行うスイッチングトランジスタ23
.24を介して書き込みバッファ回路が接続されている
。この書き込みバッファ回路は、端子29からのデータ
信号によって制御されるトランジスタ25.26からな
るインバータ回路およびトランジスタ27.28からな
るインバータ回路により構成されている。
ビット1Ji115.16の終端部に形成される上記電
界効果トランジスタl、2は、上述のようにそれぞれの
トランジスタのゲートに供給される高レベルと中間レベ
ルの各電圧によってそれぞれ読み出し時と書き込み時の
ビット線のインピーダンスを可変なものとする機能を有
しており、各レベルの制御電圧を供給するための共通の
制御配線3が複数のピッ[15,16に亘って配設され
ている。そして、上記制御配線3の7i、@側には、上
記電界効果トランジスタ1.2のゲート電圧を制御する
ための制御回路部が配設されている。この制御回路部は
、CMOSインバータ回路を構成するPMO3)ランジ
スタ5とNMOSトランジスタ6を有し、このPMOS
トランジスタ5とNMOSトランジスタ6のそれぞれゲ
ートには、読み出し時と書き込み時のタイミングをそれ
ぞれ制御するリード・ライトの制御信号R/Wが端子4
を介して供給される。上記NMO3)ランジスタロのソ
ース側は端子10を介して接地され、このNMOSトラ
ンジスタ6とPMOSトランジスタ5の接続点からは上
記制御配線3が導出されている。
上記PMO3)ランジスタ5のソース側に端子9を介し
て電源電圧が供給され、さらにこのPMOSトランジス
タ5と並列に、ダイオード接続され直列接続された2つ
のMO3I−ランジスタフ、8が接続されている。
このような回路構成を有する本実施例のメモリ装置の動
作については、まず、第2図に示すように読み出し時(
R)において、上記端子4から供給されるリード・ライ
トの制御信号R/Wは、“L”であり、上記PMOSト
ランジスタ5とNMOSト、ランジスタロからなるCM
OSインバータ回路を介して制御配線3に供給される信
号は電源電圧レベルである高レベル(“H”)になる。
このように制御配線3に供給される信号のレベルが高レ
ベルの場合には、ビットvA15.16の電界効果トラ
ンジスタl、2のゲート電位が電源電圧レベルになり、
従って、電界効果トランジスタl、2はそれぞれオンに
なる。そして、このように電界効果トランジスタ1,2
がオンになった場合には、この電界効果トランジスタl
、2のコンダクタンスは最大となり、当該ビットvA1
5.16の電位をセンスアンプ22の感度に対して適正
に維持することができる。
次に、書き込み時(W)においては、上記端子4から供
給されるリード・ライトの制御信号R/Wは、“H”と
なり、上記PMO3)ランジスタ5はオフ、NMOS)
ランジスタロはオンになる。
このとき上記ダイオード接続され直列接続された2つの
MOSトランジスタ7.8もオンになり、従って、制御
配線3に供給される信号は、直接に接地レベルにならず
、MOS)ランジスタフ、8及びNMOSトランジスタ
6の各トランジスタのコンダクタンスの比によって決定
される中間レベル(“M”)となる、したがって、ビッ
ト線15.16の電界効果トランジスタ1.2のゲート
電位がそれぞれ中間レベルになり、ビット線15.16
のそのインピーダンスは適度のものとなる。そして、こ
のような制御によって例えば上記電界効果トランジスタ
1.2のドレイン電流を読み出し時(R)の10分の1
程度の値にすることができ、所謂ラッシュ電流等の弊害
は有効に防止され、回路動作の安定性を確保することが
できる。 また、この中間レベルの電圧は、上記MOS
トランジスタ7.8及びNMOS)ランジスタロの各ト
ランジスタのコンダクタンスの比を例えばサイズの変更
等により調整することによって、最適化することができ
、さらには数μA以下にコントロールすることも可能で
ある。
本実施例のメモリ装置は、上述のような可変インピーダ
ンス・ピント線負荷方式を採用し、各ビット線あたりで
1つの電界効果トランジスタによって制御するようにし
ている。このためメモリ装置の微細化傾向に従って、ビ
ット線への負荷のために必要な面積を最小限に抑えるこ
とができ、一方、新たに付加される負荷を制御するため
の制御回路部に用いられるトランジスタの数は4つで済
むため、その分の面積の増加は無視できる程度である。
また、上述のように書き込み時においては、中間レベル
に電界効果トランジスタl、2のゲート電位が制御され
るため、書き込み時から読み出し時へのサイクルの反転
時において急激なインピーダンスの変動によるラッシュ
電流を有効を抑えることができ、回路動作の安定性は高
いものとなる。
また、この中間レベルの電圧値は、上記上記MOSトラ
ンジスタ7.8及びNMO3)ランジスタロの各トラン
ジスタのコンダクタンスの比等によって適正なものとこ
とができ、ビット線の負荷のインピーダンスを最適化す
ることができる。
〔発明の効果〕
本発明のメモリ装置は、可変インピーダンス・ビット線
負荷方式を採用し、さらに上述のような制御方法によっ
て制御するため、各ビット線についての電界効果トラン
ジスタは1つであり、占有面積を縮小化して、チップサ
イズを小さくすることができる。
また、上述のように書き込み時においては、中間レベル
によって負荷となる電界効果トランジスタは制御される
。このため所謂ラッシュ電流を抑えることができ、誤動
作等を防止できる。また、この中間レベルは最適化でき
、必要なインピーダンス状態を再現性良く実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のメモリ装置の一例を示す回路図、第2
図はその動作を説明するための波形図、第3図は従来の
メモリ装置の例を示す回路図、第4図は他の従来のメモ
リ装置の例を示す回路図である。 1.2・・・電界効果トランジスタ 3・・・制御配線 5・・・PMOSトランジスタ 6・・・NMo5トランジスタ 7.8・・・MOS)ランジスタ 15.16・ ・ ・ビット線 特 許 出 願 人  ソニー株式会社代理人   弁
理士     小部 見回         田村榮−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  ビット線と、該ビット線を終端する負荷とを含み、該
    負荷が可変抵抗で形成されたメモリ装置において、 上記可変抵抗は電界効果トランジスタで形成され、該電
    界効果トランジスタのゲート電位が、データの読み出し
    時には高レベルに、データの書き込み時には低レベルと
    上記高レベルとの間の中間レベルに、それぞれ制御され
    ることを特徴とするメモリ装置。
JP61041182A 1986-02-26 1986-02-26 メモリ装置 Pending JPS62200595A (ja)

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JP61041182A JPS62200595A (ja) 1986-02-26 1986-02-26 メモリ装置

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Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS632192A (ja) * 1986-06-20 1988-01-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd スタテイツクram回路
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