JPS6284487A - 差動増幅器 - Google Patents
差動増幅器Info
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- JPS6284487A JPS6284487A JP60226121A JP22612185A JPS6284487A JP S6284487 A JPS6284487 A JP S6284487A JP 60226121 A JP60226121 A JP 60226121A JP 22612185 A JP22612185 A JP 22612185A JP S6284487 A JPS6284487 A JP S6284487A
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- Japan
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- voltage
- gate
- transistor
- current
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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。
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〉
本発明は半導体記憶装置等に施用される差動増幅器に係
り、特に、消費電力の低減を図った差動増幅器に関する
。
り、特に、消費電力の低減を図った差動増幅器に関する
。
〈従来の技術〉
半導体記憶装置等にあっては、読み出し動作におけるピ
ット線信号等の微弱信号を増幅するため差動増幅回路が
組み込まれる。従来、この種の差動増幅回路として、第
4図の電気回路図に示すような電流ミラー型差動増幅回
路が知られている。
ット線信号等の微弱信号を増幅するため差動増幅回路が
組み込まれる。従来、この種の差動増幅回路として、第
4図の電気回路図に示すような電流ミラー型差動増幅回
路が知られている。
第4図において、(11)、(2)はソースを電源電圧
(Vcc )に接続された負荷トランジスタとしてのP
チャンネル型MO8)ランジスタ(以下、PMOf9と
称す)テアリ、これらPMOSQ9 、 Q3のゲート
はP M 08 Ql)のドレインに結線されている。
(Vcc )に接続された負荷トランジスタとしてのP
チャンネル型MO8)ランジスタ(以下、PMOf9と
称す)テアリ、これらPMOSQ9 、 Q3のゲート
はP M 08 Ql)のドレインに結線されている。
PMO8aυのドレインは増幅用トランジスタとしての
Nチャンネル型MOSトランジスタ(以下、NMO8と
称す)(11のドレインに結線されて組を成し、同様に
、PMO8O2のドレインは増幅用トランジスタとして
のNMO8(14)のドレインに結線されて組を成して
いる。これらNMO8OI、04)は、ソースがNMO
8(活性化トランジスタ)05を介して接地され、ゲー
トが図外のスタティック型記憶セルアレイのビット線(
B)とダミービット線(D。
Nチャンネル型MOSトランジスタ(以下、NMO8と
称す)(11のドレインに結線されて組を成し、同様に
、PMO8O2のドレインは増幅用トランジスタとして
のNMO8(14)のドレインに結線されて組を成して
いる。これらNMO8OI、04)は、ソースがNMO
8(活性化トランジスタ)05を介して接地され、ゲー
トが図外のスタティック型記憶セルアレイのビット線(
B)とダミービット線(D。
B)とにそれぞれ接続されている。PMO8(IIとN
M OS tJ4との共通ドレインは出力ノード(N
)として機能し図外の出力回路に接続されている。
M OS tJ4との共通ドレインは出力ノード(N
)として機能し図外の出力回路に接続されている。
NMO8(lりのゲートは、図外の制御回路の活性化信
号端子(8B)に接続されている。
号端子(8B)に接続されている。
との差動増幅器は、例えばアクセスされた記1,1セル
に論理101が記憶されていた場合、第5図(a)のタ
イミングチャートに示すように動作する。すなわち、ビ
ット線(B)とダミービット線(I) 、B )とのプ
リチャージ後にアクセスされたセルおよびダミーセルが
ビット線(1))とダミービット線(D、B)とに接続
されると(時刻(to))、ビット線(D)の電位は電
源電位(Vcc )から接地電位(0)K向かって徐々
に低下するがダミービット線(D、B)の電位は略電源
電圧(Vcc )に維持される。そして、NMO8(1
!9に略電諒電位(Vcc)の活性化信号(SE)が印
加されると、各NMO8Q31 、 Q4)はNMOI
9(In介し接地gtしてNMO8(14)のゲート・
ソース間の電圧差がNMO8Qlのゲート・ソース間の
′−電圧差り大きくなるため、NMO8Q4)のチャン
ネルコンダクタンスがNMO8Q:lのチャンネルコン
ダクタンスより大きくなる。この結果、出力ノード(N
)の電位は低下してPMO8a邊およびNMO8(+4
.(1!9の抵抗比で定まる電位に安定し、これが出力
1gl路から外部装置へ出力される0 〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来の差動増幅器にあっては、差動増幅開始
後情報の読み出しが終了するまでの間、PM080mと
NMO8(141,6るいはPMO8Q])、!rNM
O801が全てオン状態を維持するため、これらPM0
8(13とNMO8(14あるいはPMO8(IυとN
MO8(13を経て電源電位(Vcc )から接地へ電
流通路が形成され、第5図Tb)に示すよりに、長時間
にわたって定常的な電流(DC)が流れ消費電力が大き
くなるという問題点があった。
に論理101が記憶されていた場合、第5図(a)のタ
イミングチャートに示すように動作する。すなわち、ビ
ット線(B)とダミービット線(I) 、B )とのプ
リチャージ後にアクセスされたセルおよびダミーセルが
ビット線(1))とダミービット線(D、B)とに接続
されると(時刻(to))、ビット線(D)の電位は電
源電位(Vcc )から接地電位(0)K向かって徐々
に低下するがダミービット線(D、B)の電位は略電源
電圧(Vcc )に維持される。そして、NMO8(1
!9に略電諒電位(Vcc)の活性化信号(SE)が印
加されると、各NMO8Q31 、 Q4)はNMOI
9(In介し接地gtしてNMO8(14)のゲート・
ソース間の電圧差がNMO8Qlのゲート・ソース間の
′−電圧差り大きくなるため、NMO8Q4)のチャン
ネルコンダクタンスがNMO8Q:lのチャンネルコン
ダクタンスより大きくなる。この結果、出力ノード(N
)の電位は低下してPMO8a邊およびNMO8(+4
.(1!9の抵抗比で定まる電位に安定し、これが出力
1gl路から外部装置へ出力される0 〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来の差動増幅器にあっては、差動増幅開始
後情報の読み出しが終了するまでの間、PM080mと
NMO8(141,6るいはPMO8Q])、!rNM
O801が全てオン状態を維持するため、これらPM0
8(13とNMO8(14あるいはPMO8(IυとN
MO8(13を経て電源電位(Vcc )から接地へ電
流通路が形成され、第5図Tb)に示すよりに、長時間
にわたって定常的な電流(DC)が流れ消費電力が大き
くなるという問題点があった。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は、上記問題点を鑑みなされたもので、各組の負
荷トランジスタと電源電圧との間に、それぞれ、他方の
組の増幅用トランジスタのベースに接続された一方の微
少電圧差源がインバータを介しペースに接続される電流
遮断用トランジスタを設け、増幅用トランジスタの活性
化後一定の時間が経過すると、微少電圧差に基づき電流
遮断用トランジスタをオン状態へ移行させて該′dt流
遮断用トランジスタにより負荷トランジスタと″電源電
圧との間を遮断するよう構成したことを要旨とする〇 〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明するO 第1図および第2図(a) 、 (b)は、本発明Kか
かる差動増幅器の第1実施例を示す電気回路図である。
荷トランジスタと電源電圧との間に、それぞれ、他方の
組の増幅用トランジスタのベースに接続された一方の微
少電圧差源がインバータを介しペースに接続される電流
遮断用トランジスタを設け、増幅用トランジスタの活性
化後一定の時間が経過すると、微少電圧差に基づき電流
遮断用トランジスタをオン状態へ移行させて該′dt流
遮断用トランジスタにより負荷トランジスタと″電源電
圧との間を遮断するよう構成したことを要旨とする〇 〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明するO 第1図および第2図(a) 、 (b)は、本発明Kか
かる差動増幅器の第1実施例を示す電気回路図である。
なお、第1図の従来のものと同一構成部分には、同一符
号を付して説明は省略する。
号を付して説明は省略する。
同図に示すように、各組のpM08Qa、(lと電源電
圧(Vcc )との間には、それぞれ、ソースを電源電
圧(Vcc)に接続したPMO8(電流遮断用トランジ
スタ) (II 、 (inが介装されている。これら
pMo8M、Oηは、大きな容量を有し、それぞれのゲ
ートがインバータQ1.(lee介してビット線(B)
とダミービット線(D、B)とに交叉接続されている。
圧(Vcc )との間には、それぞれ、ソースを電源電
圧(Vcc)に接続したPMO8(電流遮断用トランジ
スタ) (II 、 (inが介装されている。これら
pMo8M、Oηは、大きな容量を有し、それぞれのゲ
ートがインバータQ1.(lee介してビット線(B)
とダミービット線(D、B)とに交叉接続されている。
すなわち、一方のPMO8OIは、ドレインが一方の組
のPMO8(lυのソースに結線されて、ゲートがイン
バータa■を介してダミービット線(D、B)K結線さ
れ、また、他方のP M 08 (17)は、ドレイン
が他方の組のPMO8(lのソースに結線されて、ゲー
トがインバータO神を介してビット線(B)に結線され
ている。
のPMO8(lυのソースに結線されて、ゲートがイン
バータa■を介してダミービット線(D、B)K結線さ
れ、また、他方のP M 08 (17)は、ドレイン
が他方の組のPMO8(lのソースに結線されて、ゲー
トがインバータO神を介してビット線(B)に結線され
ている。
次に、第2図(a) 、 (b)を参照し、との差動増
幅器の動作をビット線に接続された記憶上ルに論理”0
”が記憶されている場合について説明する。
幅器の動作をビット線に接続された記憶上ルに論理”0
”が記憶されている場合について説明する。
まず、ビット1(B)とダミービット線(D、B)6一
とがプリチャージ後にそれぞれ記憶セルに接続されると
(時刻(to))、ビット線(B)の電位が徐々に低下
してビットl!I(l()とダミービット線(I)、B
)との間に電位差が生じる。なお、この時(to)にお
いては、ビット線(B)とダン−ビット線(D、B)の
電位が1!/1源電圧(Vcc )に等しい丸め、各P
MO8Qa#αりはペースに接地電位が印加されてオン
状態にある。そして、このビット線(13)およびダミ
ービット線(D、B)の電源電圧(Vcc)がNMO8
(131゜Iのペースに印加されているため、活性化信
号(sg)がNMO8Q!9に印加されると各NMO8
0:1,04)はオン状態に移行する。したがって、出
力ノード(N)の電圧は低下してPMO8QJ、(IT
)おjびNMO8(141、Q啼のオン抵抗比で決定さ
れる値に安定し、また、NMO8(IIはビット線(B
)の電圧降下にともない徐々にオフ状態に移行して各P
MO8(1m)、(13のゲートに印加される電圧も電
源電圧(Vcc)に向かって上昇する。この結果、出力
回路は、記憶セルに記憶されていた論理10 lを表示
する信号を出力する。
(時刻(to))、ビット線(B)の電位が徐々に低下
してビットl!I(l()とダミービット線(I)、B
)との間に電位差が生じる。なお、この時(to)にお
いては、ビット線(B)とダン−ビット線(D、B)の
電位が1!/1源電圧(Vcc )に等しい丸め、各P
MO8Qa#αりはペースに接地電位が印加されてオン
状態にある。そして、このビット線(13)およびダミ
ービット線(D、B)の電源電圧(Vcc)がNMO8
(131゜Iのペースに印加されているため、活性化信
号(sg)がNMO8Q!9に印加されると各NMO8
0:1,04)はオン状態に移行する。したがって、出
力ノード(N)の電圧は低下してPMO8QJ、(IT
)おjびNMO8(141、Q啼のオン抵抗比で決定さ
れる値に安定し、また、NMO8(IIはビット線(B
)の電圧降下にともない徐々にオフ状態に移行して各P
MO8(1m)、(13のゲートに印加される電圧も電
源電圧(Vcc)に向かって上昇する。この結果、出力
回路は、記憶セルに記憶されていた論理10 lを表示
する信号を出力する。
ここで、ダミービット線(D、B)は略電源電圧(Vc
c)を維持しているため、P M 08 (18はゲー
トの電位が略接地電位に等しくオン状態を維持する。一
方、PMO8(IT)はゲートがインバータa枠を介し
てビット線(B)に接続されているため、上述したよう
にビット線(B)の電圧が降下すると、PMO8Qηの
ゲートに印加される電圧(B)を上昇してPMOi9(
17)はオン状態へ移行する。そして、このPMO8Q
7)のゲートの電圧(H)と電源電圧(Vcc)との差
圧が閾値(VTP )よりも小さくなると、PMO8Q
7はオフ状態となる(時刻(h))。この結果、第2図
1b1 K示すように、差動増幅器の消費電流すなわち
NMO8(151を流れる電流は、時刻(tりにおいて
#減し、NMO8Qiのオフ状態への移行時(t3)す
なわちNMO8(I噛のゲートの電圧(B)が閾値(V
TN)よりも小さくなった時(tl)に零となるO 第う図には、本発明にかかる差動増幅器の第2実施例を
示す。なお、第1冥施例と同一部分の説明は省略する。
c)を維持しているため、P M 08 (18はゲー
トの電位が略接地電位に等しくオン状態を維持する。一
方、PMO8(IT)はゲートがインバータa枠を介し
てビット線(B)に接続されているため、上述したよう
にビット線(B)の電圧が降下すると、PMO8Qηの
ゲートに印加される電圧(B)を上昇してPMOi9(
17)はオン状態へ移行する。そして、このPMO8Q
7)のゲートの電圧(H)と電源電圧(Vcc)との差
圧が閾値(VTP )よりも小さくなると、PMO8Q
7はオフ状態となる(時刻(h))。この結果、第2図
1b1 K示すように、差動増幅器の消費電流すなわち
NMO8(151を流れる電流は、時刻(tりにおいて
#減し、NMO8Qiのオフ状態への移行時(t3)す
なわちNMO8(I噛のゲートの電圧(B)が閾値(V
TN)よりも小さくなった時(tl)に零となるO 第う図には、本発明にかかる差動増幅器の第2実施例を
示す。なお、第1冥施例と同一部分の説明は省略する。
この第2実施例は、各NMO8(1:1.Q4)につい
て、それぞれ、そのノースを直列接続され九NMO8(
至)、Qυによって独立に接地し、これらのNMO8(
至)、CI)のゲートを制御回路に結線したものである
。
て、それぞれ、そのノースを直列接続され九NMO8(
至)、Qυによって独立に接地し、これらのNMO8(
至)、CI)のゲートを制御回路に結線したものである
。
この第2実施例によっても、i屯嫌セルに論理f 01
が記憶されている場合、前述した第1実施例と同様に、
PMO8(17)のゲートの電圧(B)と電源電圧(V
cc)との差圧が閾値(VTP )よりも小さくなると
、電流が遮断され、その消費電力が低減される。
が記憶されている場合、前述した第1実施例と同様に、
PMO8(17)のゲートの電圧(B)と電源電圧(V
cc)との差圧が閾値(VTP )よりも小さくなると
、電流が遮断され、その消費電力が低減される。
なお、上述した実施例でも述べたように本発明は半導体
記憶装置時KCMOSスタテイクラムに有効であるが、
その他、半導体集積回路あるいは各種電子機器にも応用
できることは叢うまでも無いO 〈発明の効果〉 以上説明してきたように、この発明によれば、オン状態
を維持する増−用トランジスタへ流れる電流を、微少電
圧差に基づいて所定時間経過後に電流遮断用トランジス
タで遮断するよう構成したため、差動増幅完了後に電流
が流れ続けることを阻止して消費電力を低減させること
ができるという効果が得られる。
記憶装置時KCMOSスタテイクラムに有効であるが、
その他、半導体集積回路あるいは各種電子機器にも応用
できることは叢うまでも無いO 〈発明の効果〉 以上説明してきたように、この発明によれば、オン状態
を維持する増−用トランジスタへ流れる電流を、微少電
圧差に基づいて所定時間経過後に電流遮断用トランジス
タで遮断するよう構成したため、差動増幅完了後に電流
が流れ続けることを阻止して消費電力を低減させること
ができるという効果が得られる。
第1図から第2図は本発明にかかる差動増幅器の第1実
施例を示し、第1図は電気回路図、第2図(a)はタイ
ミングチャート、第2図(b)は電流変化を表すグラフ
である。第3図は本発明にかがる差動増幅器の第2実施
例を示す電気回路図である。 第4図および第5図は従来の差動増幅器を示す図であり
、第4図は電気回路図、第5図+8)はタイミングチャ
ート、 !I5図(b)が電流変化を表すグラフである
。 11.12・・・・・・PMO8(負荷トランジスタ)
、13.14・・・・・・NMO8(増幅用トランジス
タ)、15.20.21・旧・・NMO8(活性化トラ
ンジスタ)、16.17・・団・PMO8(電流遮断用
トランジスタ)、18.19・・・・・・インバータ。 −1o−’〜し f13m 禎4図 第汐図
施例を示し、第1図は電気回路図、第2図(a)はタイ
ミングチャート、第2図(b)は電流変化を表すグラフ
である。第3図は本発明にかがる差動増幅器の第2実施
例を示す電気回路図である。 第4図および第5図は従来の差動増幅器を示す図であり
、第4図は電気回路図、第5図+8)はタイミングチャ
ート、 !I5図(b)が電流変化を表すグラフである
。 11.12・・・・・・PMO8(負荷トランジスタ)
、13.14・・・・・・NMO8(増幅用トランジス
タ)、15.20.21・旧・・NMO8(活性化トラ
ンジスタ)、16.17・・団・PMO8(電流遮断用
トランジスタ)、18.19・・・・・・インバータ。 −1o−’〜し f13m 禎4図 第汐図
Claims (1)
- 電源電圧と接地電圧との間に直列に配列された負荷トラ
ンジスタおよび増幅用トランジスタの組を2組設けると
ともに、該各組の増幅用トランジスタと接地電圧との間
に各増幅用トランジスタを活性化させる活性化トランジ
スタを設け、前記各組の増幅用トランジスタのベースに
微少電圧差を有する一対の微少電圧差源をそれぞれ結線
して該微少電圧差源の電圧差を増幅する差動増幅器にお
いて、前記各組の負荷トランジスタと電源電圧との間に
それぞれ電流遮断用トランジスタを設け、一方の組の増
幅用トランジスタのベースに接続された微少電圧差源を
他方の組の負荷トランジスタと電源電圧との間の電流遮
断用トランジスタのベースにそれぞれインバータを介し
て接続したことを特徴とする差動増幅器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60226121A JPH0743938B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 差動増幅器 |
DE8686113900T DE3680064D1 (de) | 1985-10-09 | 1986-10-07 | Differenzverstaerker-schaltungsanordnung. |
EP86113900A EP0218238B1 (en) | 1985-10-09 | 1986-10-07 | Differential amplifier circuit |
US06/917,137 US4825110A (en) | 1985-10-09 | 1986-10-09 | Differential amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60226121A JPH0743938B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 差動増幅器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6284487A true JPS6284487A (ja) | 1987-04-17 |
JPH0743938B2 JPH0743938B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=16840167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60226121A Expired - Lifetime JPH0743938B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 差動増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0743938B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02201797A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Toshiba Corp | 半導体メモリ装置 |
JPH04163795A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-09 | Nec Corp | カレント・ミラー型感知増幅器 |
JPH04214297A (ja) * | 1990-12-13 | 1992-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | 増幅回路 |
JPH0685564A (ja) * | 1992-09-01 | 1994-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | 増幅器回路 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54136240A (en) * | 1978-04-14 | 1979-10-23 | Nec Corp | Semiconductor integrated circuit |
JPS6025096A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-07 | Toshiba Corp | センス回路 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP60226121A patent/JPH0743938B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54136240A (en) * | 1978-04-14 | 1979-10-23 | Nec Corp | Semiconductor integrated circuit |
JPS6025096A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-07 | Toshiba Corp | センス回路 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02201797A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Toshiba Corp | 半導体メモリ装置 |
JPH04163795A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-09 | Nec Corp | カレント・ミラー型感知増幅器 |
JPH04214297A (ja) * | 1990-12-13 | 1992-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | 増幅回路 |
JPH0685564A (ja) * | 1992-09-01 | 1994-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | 増幅器回路 |
US5373473A (en) * | 1992-09-01 | 1994-12-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Amplifier circuit and semiconductor memory device employing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0743938B2 (ja) | 1995-05-15 |
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