JPS63197089A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPS63197089A
JPS63197089A JP62028277A JP2827787A JPS63197089A JP S63197089 A JPS63197089 A JP S63197089A JP 62028277 A JP62028277 A JP 62028277A JP 2827787 A JP2827787 A JP 2827787A JP S63197089 A JPS63197089 A JP S63197089A
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JP
Japan
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mosfets
differential
sense amplifier
gates
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP62028277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Sato
陽一 佐藤
Yoshihisa Koyama
小山 芳久
Satoshi Shinagawa
品川 敏
Mitsuo Serizawa
芹沢 充男
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.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP62028277A priority Critical patent/JPS63197089A/en
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE:To speed-up the reading action of a static type RAM by connecting a complementary common data line with a sense amplifier through the gate of input MOSFET pair and executing a feedback amplification by differential MOSFET pair, etc., connected in a cross. CONSTITUTION:The sense amplifier SA0 is constituted of an N channel MOSFET and a P channel MOSFET in a parallel form. And their gates are provided in serial forms with two pairs of parallel transmission gates MOSFET Q13 and Q36, Q15 and Q37 connected to the non-inversion signal line and inver sion signal line of the complementary common data line and their gates and drains are connected in a cross with each other so as to include the differential MOSFET Q14 and Q16. Thus, the amplifying action of the sense amplifier SA0 is made to get the speed-up and the operating current of the SA0 can be suppressed, so that the speed-up of reading actions of the static type RAM, etc., can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体記憶装置に関するものであり、例え
ば、0MO3(相補型MO3)スタティック型RAM 
(ランダム・アクセス・メモリ)に利用して有効な技術
に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory device, for example, a 0MO3 (complementary MO3) static type RAM.
(Random Access Memory).

(従来の技術〕 そのメモリアレイをNチャンネルMO3FETからなる
スタティック型メモリセルによって構成し、その周辺回
路を0MO3によって構成することで、高速化と低消費
電力化を図ったCMOSスタティック型RAMがある。
(Prior Art) There is a CMOS static RAM whose memory array is composed of static memory cells consisting of N-channel MO3FETs and whose peripheral circuits are composed of OMO3, thereby achieving higher speed and lower power consumption.

このようなCMOSスタティック型RAMの増幅回路す
なわちセンスアンプとして、第6図に示されるような電
流ミラー型差動増幅回路が、単独であるいは対称的に組
み合わされて用いられる。
As an amplifier circuit, ie, a sense amplifier, for such a CMOS static RAM, current mirror type differential amplifier circuits as shown in FIG. 6 are used singly or in symmetrical combinations.

このようなスタティック型RAM及び電流ミラー型差動
増幅回路については、例えば、日経マグロウヒル社発行
、1985年12月30日付「日経エレクトロニクス」
の117頁〜145頁に記載されている。
Regarding such static type RAM and current mirror type differential amplifier circuit, for example, "Nikkei Electronics" published by Nikkei McGraw-Hill, December 30, 1985.
It is described on pages 117 to 145 of .

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

第6図において、スタティック型RAMのセンスアンプ
SAOは、そのゲートが相補共通データ線の非反転信号
線CDO及び反転信号線CDOにそれぞれ結合されるN
チャンネル型の差動MO3FETQ32及びQ33を含
む。このうち、MO3FETQ32のトレインと回路の
電源電圧Vccとの間には、PチャンネルMO3FET
Q51が設けられ、MO3FETQ33のドレインと回
路の電源電圧Vccとの間には、そのゲートとドレイン
が共通接続されるPチャンネルMO3FETQ52が設
けられる。これらのMO3FETQ51及びQ52は、
さらにそのゲートが共通接続されることで電流ミラー形
態とされ、能動性負荷として作用する。差動MO3FE
TQ32・Q33の共通接続されたソースと回路の接地
電位との間には、そのゲートにタイミング信号φsaを
受けるNチャンネルMO3FETQ34が設けられる。
In FIG. 6, the sense amplifier SAO of the static RAM has its gate connected to the non-inverted signal line CDO and the inverted signal line CDO of the complementary common data line, respectively.
Contains channel type differential MO3FETs Q32 and Q33. Among these, a P-channel MO3FET is connected between the train of MO3FETQ32 and the circuit power supply voltage Vcc.
A P-channel MO3FET Q52 whose gate and drain are commonly connected is provided between the drain of the MO3FET Q33 and the power supply voltage Vcc of the circuit. These MO3FETQ51 and Q52 are
Furthermore, their gates are connected in common, forming a current mirror configuration and acting as an active load. Differential MO3FE
An N-channel MO3FET Q34, which receives a timing signal φsa at its gate, is provided between the commonly connected sources of TQ32 and Q33 and the ground potential of the circuit.

また、上記MO3FETQ51には、そのゲートに上記
タイミング信号φsaを受けるPチャンネルMO3FE
TQ50が並列形態に設けられる。MO3FETQ32
のドレイン電圧は、インバータ回路N8によって反転さ
れ、このセンスアンプSAOの非反転出力信号SDOと
して出力される。
The MO3FET Q51 also includes a P-channel MO3FE which receives the timing signal φsa at its gate.
TQ50 are provided in parallel configuration. MO3FETQ32
The drain voltage of is inverted by an inverter circuit N8 and outputted as a non-inverted output signal SDO of this sense amplifier SAO.

相補共通データ線CDO・CDOは、スタティック型R
AMの非選択状態において、例えばイコライズ用のPチ
ャンネルMO3FETQ49等によって短絡され、電源
電圧Vccの約1/2のハーフプリチャージレベルとさ
れる。このとき、MO3FETQ34がオフ状態となり
またMO3FETQ50がオン状態となることから、セ
ンスアンプSAOは非動作状態とされ、差動MO3FE
TQ32及びQ33のドレイン電圧はそれぞれ電源電圧
VCC及び電源電圧Vcc−VTHP  (VTHPは
MO3FETQ49のしきい値電圧)となる。
The complementary common data lines CDO and CDO are static type R.
In the non-selected state of AM, it is short-circuited by, for example, a P-channel MO3FET Q49 for equalization, and is set to a half precharge level of about 1/2 of the power supply voltage Vcc. At this time, since MO3FETQ34 is turned off and MO3FETQ50 is turned on, the sense amplifier SAO is rendered inactive, and the differential MO3FE
The drain voltages of TQ32 and Q33 are power supply voltage VCC and power supply voltage Vcc-VTHP (VTHP is the threshold voltage of MO3FETQ49), respectively.

スタティック型RAMが選択状態となりMO3FETQ
34がオン状態となることで、センスアンプSAOは動
作状態となり、差動MO3FETQ32・Q33のドレ
イン電圧は、選択されたメモリセルから相補共通データ
線CDO・でπ1を介して伝達される読み出し信号に従
ったレベルとなる。すなわち、選択されたメモリセルか
ら論理“0”の記憶データが出力される場合、反転信号
IJI CD Oのレベルが非反転信号線CDOのレベ
ルよりも高くなる。このため、MO3FETQ33のコ
ンダクタンスが大きくされ、またMO3FETQ32の
コンダクタンスが小さくされる。したかって、MO3F
ETQ33のドレイン電圧が低下し、これによってMO
3FETQ52のコンダクタンスが大きくされる。また
、MO3FETQ52のゲート電圧が低下することで、
MO3FETQ51のコンダクタンスも大きくされ、M
O3FETQ32のドレイン電圧は上昇する。したがっ
て、センスアンプSAOの非反転出力信号SDOは論理
ロウレベルとなる。一方、選択されたメモリセルから論
理“1”の記憶データが出力される場合、非反転信号線
CDOのレベルが反転信号線CDOのレベルよりも高く
なる。このため、MO3FETQ33のコンダクタンス
がが小さくされ、逆にMO3FETQ32のコンダクタ
ンスが大きくされる。これにより、MO3FETQ33
のドレイン電圧は上昇し、MO3FETQ52のゲート
がそのドレイン電圧となる。また、MO3FETQ52
のゲート電圧が上昇することで、MO3FETQ51の
コンダクタンスも小さくされ、MO3FETQ32のド
レイン電圧は低下する。
Static type RAM becomes selected state and MO3FETQ
34 is turned on, the sense amplifier SAO becomes operational, and the drain voltages of the differential MO3FETs Q32 and Q33 are connected to the read signal transmitted from the selected memory cell via the complementary common data line CDO and π1. The level will be as per the following. That is, when storage data of logic "0" is output from the selected memory cell, the level of the inverted signal IJI CDO becomes higher than the level of the non-inverted signal line CDO. Therefore, the conductance of MO3FETQ33 is increased and the conductance of MO3FETQ32 is decreased. I want to, MO3F
The drain voltage of ETQ33 decreases, which causes the MO
The conductance of 3FETQ52 is increased. In addition, as the gate voltage of MO3FETQ52 decreases,
The conductance of MO3FETQ51 is also increased, and M
The drain voltage of O3FETQ32 increases. Therefore, the non-inverted output signal SDO of the sense amplifier SAO becomes a logic low level. On the other hand, when storage data of logic "1" is output from the selected memory cell, the level of the non-inverted signal line CDO becomes higher than the level of the inverted signal line CDO. Therefore, the conductance of MO3FETQ33 is reduced, and conversely, the conductance of MO3FETQ32 is increased. This allows MO3FETQ33
The drain voltage of MO3FETQ52 increases, and the gate of MO3FETQ52 becomes the drain voltage. Also, MO3FETQ52
As the gate voltage of MO3FETQ51 increases, the conductance of MO3FETQ51 also decreases, and the drain voltage of MO3FETQ32 decreases.

したがって、センスアンプSAOの非反転出力信号SD
Oは、論理ハイレベルとなる。
Therefore, the non-inverted output signal SD of the sense amplifier SAO
O becomes a logic high level.

以上のように、第6図のセンスアンプSAOは、メモリ
セルからの読み出し信号に従った差動MO3FETQ3
3のドレイン電流の変化を、電流ミラー形態とされるM
O3FETQ52及びQ51を介して伝達することで、
比較的高速度の増幅動作を行う。ところが、前述のよう
に、選択されたメモリセルから論理“O”の記憶データ
が出力される場合、MO3FETQ33及びQ52が同
時にオン状態となる。このため、これらのMO3FET
Q33及びQ52を介して比較的大きな動作電流が流れ
る。このことは、例えば16ビツトや32ピントなどの
単位で記憶データをパラレルに入出力するスタティック
型RAMにおいて、その消費電力を著しく大きなものと
する。また、これに対処するためセンスアンプの動作電
流を制限しようとすると、MO3FETQ33及びQ5
2のコンダクタンスをある程度小さくすることが必要と
なり、スタティック型RAMの読み出し動作の高速化が
妨げられることとなる。
As described above, the sense amplifier SAO in FIG. 6 uses the differential MO3FETQ3 according to the read signal from the memory cell.
3, the change in the drain current of M
By transmitting through O3FETQ52 and Q51,
Performs relatively high-speed amplification operation. However, as described above, when storage data of logic "O" is output from the selected memory cell, MO3FETs Q33 and Q52 are simultaneously turned on. For this reason, these MO3FETs
A relatively large operating current flows through Q33 and Q52. This significantly increases power consumption in a static RAM that inputs and outputs stored data in parallel in units of, for example, 16 bits or 32 pins. In addition, when trying to limit the operating current of the sense amplifier to deal with this, MO3FETQ33 and Q5
It is necessary to reduce the conductance of 2 to some extent, which impedes the speeding up of the read operation of the static RAM.

この発明の目的は、センスアンプの高速化と低消費電力
化を図ったスタティック型RAMなどの半導体記憶装置
を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device such as a static RAM in which a sense amplifier has higher speed and lower power consumption.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、スタティック型RAMなどのセンスアンプに
、そのゲートが相補共通データ線の非反転信号線及び反
転信号線にそれぞれ結合される入力MOSFET対と、
これらの入力MOSFET対にそれぞ、れ直列形態に設
けられそのゲート及びドレインが互いに交差結合される
ことで正帰還増幅回路を構成しかつそのコンダクタンス
が上記入力MOSFET対と相補的に変化される差動M
OSFET対を設けるものである。
That is, a sense amplifier such as a static RAM includes a pair of input MOSFETs whose gates are respectively coupled to a non-inverting signal line and an inverting signal line of a complementary common data line;
These input MOSFET pairs are provided in series, and their gates and drains are cross-coupled with each other to constitute a positive feedback amplifier circuit, and the conductance thereof is changed to be complementary to the input MOSFET pair. Motion M
A pair of OSFETs is provided.

〔作  用〕[For production]

上記した手段によれば、相補共通データ線とセンスアン
プを入力MOSFET対のゲートを介して結合すること
で相補共通データ線に対する負荷を軽減するとともに、
交差接続される差動MOSFET対などにより帰還増幅
を行わせることでセンスアンプの増幅動作を高速化でき
る。また、入力MOS F ET対と差動MO5FET
を相補的にオン状態とすることでセンスアンプの動作電
流を小さくすることができ、その低消費電力化を図るこ
とができる。
According to the above means, by coupling the complementary common data line and the sense amplifier through the gates of the input MOSFET pair, the load on the complementary common data line is reduced, and
By performing feedback amplification using a pair of cross-connected differential MOSFETs, etc., the amplification operation of the sense amplifier can be made faster. In addition, input MOS FET pair and differential MO5FET
By turning on the sense amplifiers in a complementary manner, the operating current of the sense amplifier can be reduced, and its power consumption can be reduced.

〔実施例1〕 第5図には、この発明が通用されたCMOSスタティッ
ク型RAMの一実施例の回路ブロック図が示されている
。同図の各回路素子は、公知のCMO3集積回路の製造
技術によって、特に制限されないが、単結晶シリコンの
ような1個の半導体基板上において形成される。以下の
図において、チャンネル(バンクゲート)部に矢印が付
加されたMOSFETはPチャンネル型であって、矢印
の付加されないNチャンネルMO3FETと区別される
[Embodiment 1] FIG. 5 shows a circuit block diagram of an embodiment of a CMOS static type RAM to which the present invention is applied. Each circuit element in the figure is formed on a single semiconductor substrate such as, but not limited to, single crystal silicon using a known CMO3 integrated circuit manufacturing technique. In the following figures, MOSFETs with arrows added to the channel (bank gate) portions are P-channel type, and are distinguished from N-channel MO3FETs with no arrows added.

この実施例のスタティック型RAMは、特に制限されな
いが、同時に16ビツトの記憶データをパラレルに入出
力する機能を持つ。このため、これらの記憶データに対
応して、16個のメモリアレイM−ARYO−M−AR
YI 5が設けられ、またこれらのメモリアレイのそれ
ぞれに対応して、カラムスイッチcswo〜C3W15
、センスアンプSAO〜5A15、ライトアンプWAO
〜WA15、データ出力バッファDOBO〜DOB 1
5及びデータ入カバソファDIBO〜DIB15などが
設けられる。第5図には、このうち第1ビツト目の記憶
データに対応するメモリアレイM−ARYOと、カラム
スイッチcswo、センスアンプSAO,ライトアンプ
WAO,データ出カッ\ッファDOBO及びデータ入カ
バソファDIBOが例示的に示されている。
The static type RAM of this embodiment has a function of simultaneously inputting and outputting 16-bit storage data in parallel, although this is not particularly limited. Therefore, 16 memory arrays M-ARYO-M-AR are arranged corresponding to these stored data.
YI5 is provided, and column switches cswo to C3W15 are provided corresponding to each of these memory arrays.
, sense amplifier SAO~5A15, light amplifier WAO
~WA15, data output buffer DOBO~DOB 1
5 and data input cover sofas DIBO to DIB15 are provided. FIG. 5 exemplifies the memory array M-ARYO corresponding to the first bit of stored data, the column switch cswo, the sense amplifier SAO, the write amplifier WAO, the data output buffer DOBO, and the data input cover sofa DIBO. is shown.

第5図において、メモリアレイM−ARYOは、m+1
本のワード線WO〜Wmと、n+1組の相補データ線D
O・r丁〜pn−匡T及びこれらのワード線と相補デー
タ線の交点に配置される(m+1)X (n+1)個の
メモリセルMCによって構成される。
In FIG. 5, the memory array M-ARYO is m+1
main word lines WO to Wm and n+1 sets of complementary data lines D
It is composed of (m+1)×(n+1) memory cells MC arranged at the intersections of O.r-T to pn-T and their word lines and complementary data lines.

それぞれのメモリセルMCは、第5図に例示的に示され
るように、それぞれのゲートとドレインが互いに交差結
合されるNチャンネル型MO3FETQ1及びO2をそ
の基本構成とする。特に制限されないが、上記MO3F
ETQI及びO2のドレインと回路の電源電圧Vccと
の間には、ポリシリコン(多結晶シリコン)層により形
成される高抵抗R1及びR2がそれぞれ設けられる。ま
た、MO3FETQI及びO2のソースは共通接続され
、さらに回路の接地電位に結合される。これにより、M
O3FETQI及びO2は、高抵抗R1及びR2ととも
にスタティック型RAMの記憶素子となるフリップフロ
ップを構成する。
As exemplarily shown in FIG. 5, each memory cell MC has a basic configuration of N-channel type MO3FETs Q1 and O2 whose respective gates and drains are cross-coupled with each other. Although not particularly limited, the above MO3F
High resistances R1 and R2 formed of polysilicon (polycrystalline silicon) layers are provided between the drains of ETQI and O2 and the circuit power supply voltage Vcc, respectively. Further, the sources of MO3FETQI and O2 are commonly connected and further coupled to the ground potential of the circuit. As a result, M
O3FETQI and O2, together with high resistances R1 and R2, constitute a flip-flop that serves as a storage element of a static RAM.

このフリップフロップの入出力ノードとされるMO3F
ETQI及びO2のドレインは、Nチャンネル型の伝送
ゲートMO3FETQ3及びO4を介して、対応する相
補データ線DO・百1−にそれぞれ結合される。また、
これらの伝送ゲートMO3FETQ3及びO4のゲート
は、対応するワード線WOに共通接続される。
MO3F which is the input/output node of this flip-flop
The drains of ETQI and O2 are respectively coupled to corresponding complementary data lines DO.1- through N-channel type transmission gates MO3FETQ3 and O4. Also,
The gates of these transmission gates MO3FETQ3 and O4 are commonly connected to the corresponding word line WO.

この他のメモリセルMCも、すべて同様な回路構成とさ
れ、同様に対応する相補データ線及びワード線に結合さ
れることでマi・リックス状に配置され、メモリアレイ
M−ARYOを構成する。すなわち、同一の列に配置さ
れるメモリセルMCの入出力ノードは、それぞれ対応す
る伝送ゲートMO3FETを介して対応する相補データ
線DO・■1〜Dn−σ下に結合される。また、同一の
行に配置されるメモリセルMCの伝送ゲートMO3FE
Tのゲートは、それぞれ対応するワード線WO〜Wmに
共通接続される。
All of the other memory cells MC have the same circuit configuration, and are similarly arranged in a matrix by being coupled to the corresponding complementary data lines and word lines to form the memory array M-ARYO. That is, the input/output nodes of the memory cells MC arranged in the same column are coupled under the corresponding complementary data lines DO•1 to Dn-σ through the corresponding transmission gate MO3FET. In addition, the transmission gate MO3FE of the memory cell MC arranged in the same row
The gates of T are commonly connected to corresponding word lines WO to Wm, respectively.

各メモリセルMCの負荷抵抗R1は、M OS FET
O2がオン状態とされMO3FETQIがオフ状態にさ
れているときすなわちメモリセルMCが論理“1”の記
憶データを保持しているときに、MO3FE”l”O2
のゲート電圧がリーク電流によってしきい値電圧以下と
ならないようにゲート容量のM積電荷を補充しうる程度
の高抵抗値とされる。同様に、各メモリセルMCの負荷
抵抗R2は、MO3FETQIがオン状態とされMO3
FF:TQ2がオフ状態にされているときすなわちメモ
リセルMCが論理″0″の記憶データを保持していると
きに、MO3FETQIのゲート電圧がリーク電流によ
ってしきい値電圧以下とならないようにゲート容量の蓄
積電荷を補充しうる程度の高抵抗値とされる。これらの
負荷抵抗R1及びR2は、ポリシリコン屓の代わりに、
比較的小さなコンダクタンスとされるPチャンネルMO
3FETを用いるものであってもよい。
The load resistance R1 of each memory cell MC is a MOS FET
When O2 is turned on and MO3FETQI is turned off, that is, when the memory cell MC holds the stored data of logic "1", MO3FE"l"O2
The resistance value is set to be high enough to replenish the M product charge of the gate capacitance so that the gate voltage of the gate does not fall below the threshold voltage due to leakage current. Similarly, when MO3FETQI is turned on, the load resistance R2 of each memory cell MC is
FF: Gate capacitance is set to prevent the gate voltage of MO3FETQI from falling below the threshold voltage due to leakage current when TQ2 is in the off state, that is, when the memory cell MC holds stored data of logic "0". The resistance value is high enough to replenish the accumulated charge. These load resistors R1 and R2 are made of polysilicon layers instead of
P-channel MO with relatively small conductance
It may also use 3FET.

メモリアレイM−ARYOの相補データ線DO・DO=
Dn−Dnと回路の電源電圧Vccとの間には、第5図
に例示的に示されるように、Nチャンネル型の負荷M 
OS F E T対Q5・Q6〜Q7・O8が設けられ
る。
Complementary data line DO/DO= of memory array M-ARYO
Between Dn-Dn and the circuit power supply voltage Vcc, there is an N-channel load M, as exemplarily shown in FIG.
OS FET pairs Q5, Q6 to Q7, O8 are provided.

ワード線WO〜Wmは、XアドレスデコーダXDCHに
結合される。このXアドレスデコーダXDCHには、X
アドレスバッファXADBから相補内部アドレス信号a
xQ 〜axi(ここで、例えば外部アドレス信号AX
Oと同相の内部アドレス信号axQと逆相の内部アドレ
ス信号axQをあわせて相補内部アドレス信号axQと
表す。以下同じ)が供給される。XアドレスデコーダX
DCRは、これらの相補内部アドレス信号axQ〜ax
iをデコードして、Xアドレス信号AXO〜AXiによ
って指定される一本のワード線をハイレベルの選択状態
とする。XアドレスデコーダXDCRは、このスタティ
ック型RAMが選択状態とされるときにタイミング制御
回路TCから供給されるタイミング信号φceによって
動作状態とされる。これにより、スタティック型RAM
の非選択状態における消費電力が削減される。
Word lines WO to Wm are coupled to an X address decoder XDCH. This X address decoder XDCH has
Complementary internal address signal a from address buffer XADB
xQ ~ axi (here, for example, external address signal AX
The internal address signal axQ having the same phase as O and the internal address signal axQ having the opposite phase are collectively expressed as a complementary internal address signal axQ. (same below) will be supplied. X address decoder
DCR receives these complementary internal address signals axQ to ax
i is decoded, and one word line specified by the X address signals AXO to AXi is set to a high level selected state. The X address decoder XDCR is brought into operation by a timing signal φce supplied from the timing control circuit TC when this static type RAM is brought into the selected state. As a result, static type RAM
The power consumption in the non-selected state is reduced.

XアドレスバソフプXADBは、外部端子AXO〜AX
iを介して供給されるXアドレス信号AXO〜AXiを
取り込み、これをもとに上記相補内部アドレス信号a 
x Qx、a x iを形成してXアドレスデコーダX
DCRに供給する。
The X address bus function XADB is the external terminal AXO to AX.
X address signals AXO to AXi supplied via i are taken in, and the complementary internal address signal a
x Qx, a x i is formed to form an X address decoder
Supply to DCR.

一方、メモリアレイM−ARYOの相補データイン−1
−C3WOの対応するスイッチMO3FET対Q9・Q
IO〜Qll・Q12を介して適訳的に相補共通データ
線CDO・CDOに接続される。
On the other hand, complementary data input-1 of memory array M-ARYO
-C3WO corresponding switch MO3FET pair Q9・Q
It is appropriately connected to complementary common data lines CDO and CDO via IO to Qll and Q12.

これらのスイッチMO3FET対Q9・QIO〜Qll
・Q12のゲートはそれぞれ共通接続され、Yアドレス
デコーダYDCRから対応するデータ線選択信号YO〜
Ynが供給される。
These switches MO3FET pair Q9・QIO~Qll
・The gates of Q12 are connected in common, and the corresponding data line selection signal YO~ is sent from the Y address decoder YDCR.
Yn is supplied.

YアドレスデコーダYDCRは、YアドレスバフファY
ADBから供給される相補内部アドレス信号ayo〜土
yjをデコードして、−組の相補データ線を選択し相補
共通データ線CDO・CD1に接続するためのデータ線
選択信号YO〜Ynを形成する。このYアドレスデコー
ダYDCRは、XアドレスデコーダXDCRと同様に、
タイミング制御回路TCから供給されるタイミング信号
φceに従って、選択的に動作状態とされる。
Y address decoder YDCR is Y address buffer Y
Complementary internal address signals ayo to yj supplied from ADB are decoded to form data line selection signals YO to Yn for selecting a - set of complementary data lines and connecting them to complementary common data lines CDO and CD1. This Y address decoder YDCR is similar to the X address decoder XDCR,
It is selectively brought into operation according to the timing signal φce supplied from the timing control circuit TC.

特に制限されないが、上記XアドレスデコーダXDCR
,XアドレスバフファXADB、YアドレスデコーダY
DCR,YアドレスバッファYADB及び後述するタイ
ミング制御回路TCは、16個のメモリアレイM−AR
YO〜M−ARYI5及びカラムスイッチcswo〜C
3W15に共通に用いられる。
Although not particularly limited, the above-mentioned X address decoder XDCR
, X address buffer XADB, Y address decoder Y
DCR, Y address buffer YADB, and timing control circuit TC to be described later are arranged in 16 memory arrays M-AR.
YO~M-ARYI5 and column switch cswo~C
Commonly used for 3W15.

相補共通データ線CDO・百方1には、センスアンプS
AOの入力端子が結合されるとともに、ライトアンプW
AOの出力端子が結合さiLる。センスアンプSAOの
出力端子は、データ出力バッファDOBOの入力端子に
結合され、ライトアンプWAOの入力端イは、データ入
力バッファDIBOの出力端子に結合される。
A sense amplifier S is connected to the complementary common data line CDO/Hyakuga 1.
The input terminals of the AO are coupled, and the light amplifier W
The output terminals of AO are coupled iL. The output terminal of sense amplifier SAO is coupled to the input terminal of data output buffer DOBO, and the input terminal A of write amplifier WAO is coupled to the output terminal of data input buffer DIBO.

センスアンプSAOは、後述するように、タイミング制
御回路TCから供給されるタイミング信号φsaに従っ
て選択的に動作状態とされ、選択されたメモリセルMC
から相補共通データ線CDO・CDOを介して伝達され
る読み出し信号を権偏する。センスアンプSAOの出力
信号は、データ出力バッファDOBOに伝達される。
As described later, the sense amplifier SAO is selectively activated in accordance with the timing signal φsa supplied from the timing control circuit TC, and the sense amplifier SAO
The read signal transmitted from the terminal via the complementary common data lines CDO and CDO is biased. The output signal of sense amplifier SAO is transmitted to data output buffer DOBO.

このセンスアンプSAOの具体的な回路構成とその動作
については、後で詳細に説明する。
The specific circuit configuration and operation of this sense amplifier SAO will be explained in detail later.

データ出力バッファDOBOは、スタティック型RAM
の読み出し動作モードにおいて、タイミング制御回路T
Cから供給されるタイミング信号φoeに従って選択的
に動作状態とされる。データ出力バッファDOBOは、
センスアンプSAOから出力されるメモリセルの読み出
し信号をさらに増幅し、入出力端子D100を介して外
部の装置に送出する。データ出力バッファDOBOの出
力は、タイミング信号φoeがロウレベルとされるスタ
ティック型RAMの非選択状態及び書き込み動作モード
において、ハイインピーダンス状態とされる。
The data output buffer DOBO is static type RAM.
In the read operation mode, the timing control circuit T
It is selectively brought into operation according to a timing signal φoe supplied from C. The data output buffer DOBO is
The memory cell read signal output from the sense amplifier SAO is further amplified and sent to an external device via the input/output terminal D100. The output of the data output buffer DOBO is in a high impedance state in the non-selected state of the static RAM and in the write operation mode when the timing signal φoe is at a low level.

一方、データ入力バッファDIBOは、スタティック型
RAMの書き込み動作モードにおいて、入出力端子D1
00を介して外部の装置から供給される書き込みデータ
を相補書き込み信号とし、ライトアンプWAOに伝達す
る。
On the other hand, the data input buffer DIBO has an input/output terminal D1 in the write operation mode of the static RAM.
Write data supplied from an external device via 00 is made into a complementary write signal and transmitted to the write amplifier WAO.

ライトアンプWAOは、スタティック型RAMの書き込
み動作モードにおいて、タイミング制御回路TCから供
給されるタイミング信号φ―eに従って選択的に動作状
態とされる。ライトアンプWAOは、データ入力バッフ
ァDIBQを介して供給される相補書き込み信号に従っ
た書き込み電流を、相補共通データ線CD0−σ百1に
供給する。
The write amplifier WAO is selectively brought into operation according to the timing signal φ-e supplied from the timing control circuit TC in the write operation mode of the static RAM. Write amplifier WAO supplies a write current according to a complementary write signal supplied via data input buffer DIBQ to complementary common data lines CD0-σ1.

ライトアンプWAOの出力は、タイミング信号φweが
ロウレベルとされるスタティック型RAMの非選択状態
及び読み出し動作モードにおいて、ハイインピーダンス
状態とされる。
The output of the write amplifier WAO is in a high impedance state in the non-selected state of the static RAM and in the read operation mode when the timing signal φwe is at a low level.

タイミング制御回路TCは、外部から制御信号として供
給されるチップ選択信号で茗、ライ信号ネ−モル化号W
E及び出力イネーブル信号σπをもとに、上記各種のタ
イミンク信号を形成し、各回路に供給する。
The timing control circuit TC uses a chip selection signal supplied as a control signal from the outside.
The various timing signals mentioned above are formed based on E and the output enable signal σπ, and are supplied to each circuit.

第1図には、この発明が通用されたCMOSスタティッ
ク型RAMのセンスアンプSAOの一実施例の回路図が
示されている。この実施例のスタティック型RAMには
、このセンスアンプSAOの他に、センスアンプSAO
と同様な回路構成とされる15個のセンスアンプSAI
〜5A15が記憶データの各ビットに対応して設けられ
る。第1図には、センスアンプSAOと、センスアンプ
SAOに関連するメモリアレイM−ARYo及びカラム
スイッチcswoの回路の一部が、例示的に示されてい
る。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a sense amplifier SAO of a CMOS static RAM to which the present invention is applied. In addition to this sense amplifier SAO, the static RAM of this embodiment also includes a sense amplifier SAO.
15 sense amplifiers SAI with the same circuit configuration as
.about.5A15 are provided corresponding to each bit of storage data. FIG. 1 exemplarily shows a part of the circuit of the sense amplifier SAO, the memory array M-ARYo, and the column switch cswo related to the sense amplifier SAO.

第1図において、相補共通データ線の非反転信号線CD
Oは、Nチャンネル型の入力MO3FETQ13(第1
のMOSFET)のゲートに結合されるとともに、Pチ
ャンネル型の入力MOS FETQ37(第5のMOS
FET)のゲートに結合される。また、相補共通データ
線の反転信号線σ丁1は、同様にNチャンネル型の入力
MO3FETQ15(第2のMOSFET)及びPチャ
ンネル型の入力MOS F ETQ 36 (第6のM
OSFET>のゲートに結合される。MO3FETQ1
3とQ36及びMO3FETQ15とQ37のソース及
びドレインはそれぞれ共通結合され、並列伝送ゲー)M
OSFETとして機能する。
In FIG. 1, the non-inverted signal line CD of the complementary common data line
O is an N-channel type input MO3FETQ13 (first
MOSFET Q37 (fifth MOSFET) and P-channel type input MOSFET Q37 (fifth MOSFET).
FET). In addition, the inverted signal line σ1 of the complementary common data line similarly connects an N-channel type input MOSFETQ15 (second MOSFET) and a P-channel type input MOSFETQ36 (sixth MOSFET).
OSFET> gate. MO3FETQ1
3 and Q36 and the sources and drains of MO3FETQ15 and Q37 are commonly coupled, respectively, and the parallel transmission gate) M
Functions as an OSFET.

相補共通データ線CDO・百■1には、カラムスイッチ
cswoのスイッチMO3FET対Q9・QIO及び相
補データ線DO・下1を介して、メモリアレイM−AR
YOのメモリセルMCが結合される。また、特に制限さ
れないが、相補共通データ線の非反転信号線CDO及び
反転信号線でDOの間には、そのゲートにタイミンク信
号φsaを受けるイコライズ用MO3FETQ35が設
けられる。このタイミング信号φs、lIは、スタティ
ック型RAMの非選択状態において=^理ロウレベルと
され、スタティック型RA Mが選択状態とされ指定さ
れたメモリセルからの読み出し信号が相補共3mデータ
線CDO・CD了上に確立されるタイミングで論理ハイ
レベルとされる。MO3FETQ35は、タイミング信
号ψsa/l<論理ロウレベルとされるスタティック型
RAMの非選択状、櫨においてオン状態となり、相補共
通データ線CDO・CD0−を短昧&□夕乙。これによ
り、(・目補共通y−タ線の画信号線の待機レベルは、
電源電圧Vccの約1/2のハーフブリチャ・−ジレベ
ルとさjLる。
The complementary common data line CDO・101 is connected to the memory array M-AR via the switch MO3FET pair Q9・QIO of the column switch cswo and the complementary data line DO・lower 1.
YO memory cell MC is coupled. Further, although not particularly limited, an equalizing MO3FET Q35 receiving a timing signal φsa at its gate is provided between the non-inverted signal line CDO and the inverted signal line DO of the complementary common data line. These timing signals φs and lI are set to low level when the static RAM is not selected, and when the static RAM is in the selected state, the read signal from the designated memory cell is complementary to the 3m data lines CDO and CD. It is set to a logic high level at the timing established on completion of the signal. MO3FETQ35 is turned on when the static type RAM is not selected, where the timing signal ψsa/l<logic low level, and the complementary common data lines CDO and CD0- are switched on and off. As a result, the standby level of the image signal line of the common y-ta line is
It is a half-charge level of about 1/2 of the power supply voltage Vcc.

センスアンプSAOの並列伝送ゲー) M OS FE
TQ13・Q36は1.その一方に;い−ζ回路の電源
電圧■ccに結合され、その他方はNチャンネルMO3
Fn”I”Q14のドレインシこ結合さ、】する。
Parallel transmission game of sense amplifier SAO) M OS FE
TQ13 and Q36 are 1. One of them is coupled to the power supply voltage ■cc of the I-ζ circuit, and the other is an N-channel MO3
The drain of Fn"I"Q14 is connected.

同様に、並列伝送ゲートMO3FETQI 5・Q37
は、その一方において回路の電源電圧Vccに結合され
、その他方はNチャンネルMO3FETQ16のドレイ
ンに結合される。これらのMO3FETQ14及びQ1
6は、そのソースが共通接続され、そのゲートとドレイ
ンが互いに交差接続されることで、正帰還増幅回路を構
成する差動MO3FETとして作用する。差動MO3F
ETQ14・Q16の共通接続されたソースは、Nチャ
ンネルMO3FETQI 7を介して、回路の接地電位
に結合される。このMO3FETQI 7のゲートには
、上記タイミング信号φsaが供給される。
Similarly, parallel transmission gate MO3FETQI5・Q37
is coupled at one end to the circuit power supply voltage Vcc, and at the other end to the drain of the N-channel MO3FET Q16. These MO3FETQ14 and Q1
6 acts as a differential MO3FET constituting a positive feedback amplifier circuit by having its sources commonly connected and its gates and drains cross-connected to each other. Differential MO3F
The commonly connected sources of ETQ14 and Q16 are coupled to the ground potential of the circuit via an N-channel MO3FETQI7. The gate of this MO3FET QI 7 is supplied with the timing signal φsa.

また、差動MO3FETQI 4・Q16のドレインは
、出力インバータ回路N1及びN2の入力端子にそれぞ
れ結合される。インバータ回路N1及びN2の出力信号
は、それぞれこのセンスアンプSAOの反転出力信号S
DO及び非反転出力信号SDOとして、対応するデータ
出力バッファDOBOに供給される。
Further, the drains of the differential MO3FETs QI4 and Q16 are coupled to the input terminals of the output inverter circuits N1 and N2, respectively. The output signals of inverter circuits N1 and N2 are respectively inverted output signals S of this sense amplifier SAO.
DO and the non-inverted output signal SDO are supplied to the corresponding data output buffer DOBO.

次に、第1図の回路図に沿って、このCMO3スタティ
ック型RAMのセンスアンプSAOの動作の概要を説明
する。
Next, an outline of the operation of the sense amplifier SAO of this CMO3 static type RAM will be explained along the circuit diagram of FIG.

スタティック型RAMの非選択状態において、タイミン
グ信号φsaは論理ロウレベルとされるため、MO3F
ETQI 7がオフ状態となり、差動MO3FETQI
 4・Q16を基本構成とするセンスアンプSAOは非
動作状態とされる。また、前述のように、イコライズM
O3FETQ35がオン状態となり、相補共通データ線
CD0−0毛では電源電圧Vccの約1/2のハーフプ
リチャージレベルとされる。MO3FETQI 7がオ
フ状態となることで差動MO3FETQI 4・Q16
のドレインはフローティング状態となるが、相補共通デ
ータ線CDO・σπ1がそれぞれハーフプリチャージレ
ベルであることから、並列伝送ゲートを構成するPチャ
ンネルMO3FETQ36及びQ37がともにオン状態
となる。このため、センスアンプSAOの待機状態にお
ける差動MO3FETQ14・Q16のドレイン電圧は
、はぼ電源電圧Vccのハイレベルとなる。
In the non-selected state of the static RAM, the timing signal φsa is set to a logic low level, so the MO3F
ETQI 7 is in the off state and the differential MO3FETQI
The sense amplifier SAO, whose basic configuration is 4.Q16, is put in a non-operating state. Also, as mentioned above, equalize M
The O3FET Q35 is turned on, and the complementary common data lines CD0-0 are brought to a half precharge level of about 1/2 of the power supply voltage Vcc. With MO3FETQI 7 in the off state, differential MO3FETQI 4 and Q16
The drain of is in a floating state, but since the complementary common data lines CDO and σπ1 are each at a half precharge level, both P-channel MO3FETs Q36 and Q37 forming the parallel transmission gate are in an on state. Therefore, the drain voltages of the differential MO3FETs Q14 and Q16 in the standby state of the sense amplifier SAO are almost at the high level of the power supply voltage Vcc.

スタティック型RAMが選択状態とされ、タイミング信
号φSaが論理ハイレベルにされると、イコライズM(
JSFETQ35がオフ状態となり、M OS F E
 TQ 17がオン状態となる。また、相補共通デー・
り線CDo−C石]には、カラムスイツチC3WOのス
イツチへ103 F B ’I’対Q9・Q10を介し
て、メモリセルMCからの読み出し信号が伝達される。
When the static RAM is selected and the timing signal φSa is set to a logic high level, equalization M(
JSFETQ35 is turned off, and M OS F E
TQ 17 is turned on. Also, complementary common data
A read signal from the memory cell MC is transmitted to the column switch C3WO via the 103F B'I' pair Q9 and Q10.

この読み出し信号は、スタティック型RAMの読み出し
動作の高速化を図るため、上記ハーフプリチャージレベ
ルを中心とする比較的小さな(g号振幅に制限される。
In order to speed up the read operation of the static RAM, this read signal is limited to a relatively small (g amplitude) centered on the half precharge level.

例えば、メモリアレイM  A RY Oのメモリセル
MCから論理“0”の記憶データが出力される場合、相
補共通データ線の反転信号線CDOのレベルが上昇し、
非反転信号線CDOのレベルがその分低下する。これに
より、センスアンプSAOの並列伝送ゲートMO3FE
TQ15・Q37のコンダクタンスがともに大きくされ
、逆に並列伝送ゲートMO3FETQ13・Q36のコ
ンダクタンスが小さくされる。一方、メモリアレイM−
ARYOのメモリセルMCから論理″1′の記憶データ
が出力される場合、相補共通データ線の非反転信号線C
DOのレベルが上昇し、反転信号線CDOのレベルがそ
の分低下する。これにより、センスアンプSAOの並列
伝送ゲートMO3FETQ13・Q36のコンダクタン
スがともに大きくされ、逆に並列伝送ゲートMO3FE
TQI 5・Q37のコンダクタンスが小さくされる。
For example, when storage data of logic "0" is output from the memory cell MC of the memory array MARYO, the level of the inverted signal line CDO of the complementary common data line rises,
The level of the non-inverted signal line CDO decreases accordingly. As a result, the parallel transmission gate MO3FE of the sense amplifier SAO
The conductances of both TQ15 and Q37 are increased, and conversely, the conductances of the parallel transmission gates MO3FETQ13 and Q36 are decreased. On the other hand, memory array M-
When storage data of logic "1" is output from the memory cell MC of ARYO, the non-inverted signal line C of the complementary common data line
The level of DO increases and the level of inverted signal line CDO decreases by that amount. As a result, the conductance of both the parallel transmission gates MO3FETQ13 and Q36 of the sense amplifier SAO is increased, and conversely, the conductance of the parallel transmission gate MO3FETQ13 and Q36 of the sense amplifier SAO is increased.
The conductance of TQI 5 and Q37 is reduced.

センスアンプSAOの差動MO3FETQ14・Q16
は、MO3FETQI 7がオン状態されることで、そ
のソースが回路の接地電位レベルとなる。前述のように
、スタティック型RAMの非選択状態において差動MO
3FETQI 4・Q16のドレイン電圧はハイレベル
とされる。このため、差動MO3FETQ14・Q16
は、MO3FETQ17がオン状態となることで同時に
オン状態となり、そのドレイン電圧が低下しはじめる。
Differential MO3FETQ14/Q16 of sense amplifier SAO
When the MO3FET QI 7 is turned on, its source becomes the ground potential level of the circuit. As mentioned above, in the non-selected state of the static RAM, the differential MO
The drain voltage of 3FETQI4·Q16 is set to high level. For this reason, the differential MO3FETQ14/Q16
turns on at the same time as MO3FETQ17 turns on, and its drain voltage begins to drop.

ところが、並列伝送ゲートMO3FETQI 3・Q3
6及びQ15・Q37のコンダクタンスの変化はメモリ
セルMCから出力される読み出し信号に従って異なるた
め、差動MO3FETQI 4及びQ16のドレイン電
圧は読み出し信号に従ってわずかな差を生じる。すなわ
ち、メモリアレイM−ARYOのメモリセルMCから論
理″0″の読み出し信号が出力される場合、並列伝送ゲ
ー)MO3FETQI 3・Q36のコニ/ダグタンス
が小さくされることで対応する差動MO3FETQI4
のドレイン電圧は急速に低下し、また並列伝送ゲートM
O3FETQI 5・Q37のコンダクタンスが大きく
されることで対応する差動MO3FETQi6の1゛レ
イン電圧の低Tは比較的小さいものとなる。このレベル
差は、正帰還増幅回路を構成する差動MO3FETQ1
4・Q16によって急速に拡大される。この結果、最終
的に差動M○5FETQ16のドレイン電圧は電源電圧
VCCのような論理ハイレベルとなり、MO3FETQ
14がほぼ完全なオン状態となる。また、差動MOSF
ETQI 4のドレイン電圧は回路の接地電位のような
論理ロウレベルとなり、MO3FETQ16がオフ状態
となる。したがって、インバー夕回路N1の出力信号す
なわちセンスアンプSAOの反転出力信号SD了が論理
ハイレベルとなり、またインバータ回路N2の出力信号
すなわちセンスアンプSAOの非反転出力信号SDOが
論理ロウレベルとなる。
However, the parallel transmission gate MO3FETQI3・Q3
Since the conductance changes of QI 6 and Q15 and Q37 differ according to the read signal output from the memory cell MC, the drain voltages of the differential MO3FETs QI 4 and Q16 slightly differ according to the read signal. That is, when a read signal of logic "0" is output from the memory cell MC of the memory array M-ARYO, the coni/dugtance of the parallel transmission gate MO3FETQI3 and Q36 is reduced, so that the corresponding differential MO3FETQI4 is output.
The drain voltage of M drops rapidly, and the parallel transmission gate M
By increasing the conductance of the O3FETs QI5 and Q37, the low T of the 1'' line voltage of the corresponding differential MO3FETQi6 becomes relatively small. This level difference is determined by the differential MO3FETQ1 that constitutes the positive feedback amplifier circuit.
It will be rapidly expanded by 4/Q16. As a result, the drain voltage of the differential M○5FETQ16 becomes a logic high level like the power supply voltage VCC, and the drain voltage of the differential M○5FETQ16 becomes a logic high level like the power supply voltage VCC
14 is almost completely turned on. Also, differential MOSF
The drain voltage of ETQI4 becomes a logic low level like the ground potential of the circuit, and MO3FETQ16 is turned off. Therefore, the output signal of the inverter circuit N1, ie, the inverted output signal SD of the sense amplifier SAO, becomes a logic high level, and the output signal of the inverter circuit N2, ie, the non-inverted output signal SDO of the sense amplifier SAO, becomes a logic low level.

一方、メモリアレイM−ARYOのメモリセルMCから
論理“1”の読み出し信号が出力される場合、並列伝送
ゲートMO3FETQI 5・Q37のコンダクタンス
が小さくされることで対応する差動MO3FETQI 
6のドレイン電圧は急速に低下し、また並列伝送ゲー)
MO3FETQI3・Q36のコンダクタンスが大きく
されることで対応する差動MO3FETQI 4のドレ
イン電圧の低下は比較的小さいものとなる。このレベル
差は、差動MO3FETQI 4・Q16によって急速
に拡大され、その結果、最終的に差動MO3FETQ1
6のドレイン電圧が論理ロウレベルとなり、MO3FE
TQ14はオフ状態となる。また、差動MO3FETQ
I 4のドレイン電圧が論理ハイレベルとなり、MO3
FETQI 6はほぼ完全なオン状態となる。したがっ
て、インバータ回路N1の出力信号すなわちセンスアン
プSAOの反転出力偲号丁百1は論理ロウレベルとなり
、またインバータ回路N2の出力信号すなわちセンスア
ンプS 八〇の非反転出力信号SDOは論理ハイレベル
となる。
On the other hand, when a read signal of logic "1" is output from the memory cell MC of the memory array M-ARYO, the conductance of the parallel transmission gates MO3FETQI 5 and Q37 is reduced, so that the corresponding differential MO3FETQI
The drain voltage of 6 drops rapidly, and the parallel transmission gate)
By increasing the conductance of MO3FETQI3 and Q36, the drop in the drain voltage of the corresponding differential MO3FETQI4 becomes relatively small. This level difference is rapidly expanded by the differential MO3FETQI4 and Q16, and as a result, the differential MO3FETQ1
6 drain voltage becomes logic low level, MO3FE
TQ14 is turned off. Also, differential MO3FETQ
The drain voltage of I4 becomes a logic high level, and MO3
FETQI 6 is almost completely turned on. Therefore, the output signal of the inverter circuit N1, that is, the inverted output signal SDO of the sense amplifier SAO, becomes a logic low level, and the output signal of the inverter circuit N2, that is, the non-inverted output signal SDO of the sense amplifier S80, becomes a logic high level. .

以上のように、この実施例のセンスアンプSAOは、並
列形態のNチャンネルMOS F ET及びPチャンネ
ルMO3FETによって構成されそれぞれのゲートが相
補共通データ線の非反転信号線及び反転信号線に結合さ
れる二組の並列伝送ゲー) M OS F E T Q
 13・Q36及びQ15・Q37と、これらの並列伝
送ゲートM OS F E Tと直列形態に設けられそ
れぞれのゲート及びドレインが互いに交差接続されるこ
とで正帰還増幅回路を構成する差動MO3FETQI 
4・Q16を含む。
As described above, the sense amplifier SAO of this embodiment is composed of an N-channel MOS FET and a P-channel MO3FET in parallel, and the gates of each are coupled to the non-inverting signal line and the inverting signal line of the complementary common data line. Two sets of parallel transmission games) MOS FET Q
13.Q36 and Q15.Q37, and a differential MO3FET QI which is provided in series with these parallel transmission gates MOS FET and whose gates and drains are cross-connected to each other to form a positive feedback amplifier circuit.
4.Includes Q16.

メモリセルMCから出力される読み出し信号に従って、
並列伝送ゲートMOS F E Tのコンダクタンスは
比較的高速に変化され、このコンダクタンス/7)i化
ニ従ッテSrJJM OS F E T Q 14及び
Q16のドレイン電圧にレベル差が生じる。このレベル
差は、差動MO5FETQI 4及びQ16によって急
速に拡大され、増幅される。このため、スタティック型
RAMの読み出し動作は高速化される。また、これらの
並列伝送ゲートMO3FETと差動MO3FETは、最
終的にそのコンダクタンスが相補的に変化されることか
ら、動作電流は削減され、低消費電力化を図ることがで
きる。
According to the read signal output from memory cell MC,
The conductance of the parallel transmission gate MOS FET is changed at a relatively high speed, and a level difference occurs between the drain voltages of Q14 and Q16. This level difference is rapidly expanded and amplified by differential MO5FETs QI4 and Q16. Therefore, the read operation of the static RAM is accelerated. Further, since the conductances of the parallel transmission gate MO3FET and the differential MO3FET are finally changed in a complementary manner, the operating current can be reduced and power consumption can be reduced.

言うまでもな(、相補共通データ線CD0−で1了のレ
ベル変化は、並列伝送ゲー)MOSFETのゲートを介
してセンスアンプSAOに伝達され、相補共通データ線
CDO・Er1の負荷が軽減される。また、差動MO3
FETQI 4・Q16のドレイン電圧は、それぞれイ
ンバータ回路N1及びN2を介して出力され、差動MO
3FETQI4・Q16の負荷も軽減される。このため
、スタティック型RAMの読み出し動作は、さらに一層
の高速化が図られる。
Needless to say, a single level change on the complementary common data line CD0- is transmitted to the sense amplifier SAO through the gate of the parallel transmission gate MOSFET, and the load on the complementary common data line CDO·Er1 is reduced. Also, differential MO3
The drain voltages of FETQI4 and Q16 are output via inverter circuits N1 and N2, respectively, and are outputted to the differential MO
The load on 3FETQI4 and Q16 is also reduced. Therefore, the read operation of the static RAM can be made even faster.

〔実施例2〕 第2図には、この発明が通用されたCMOSスタテイン
ク型RAMのセンスアンプSAOの第2の実施例の回路
図が示されている。以下の実施例において、メモリアレ
イなど図示されない回路ブロックの構成と動作は、上述
の実施例1と同じであり、その説明は省略する。また、
センスアンプSAO内に設けられるイコライズ用のMO
SFETは省略されている。
[Embodiment 2] FIG. 2 shows a circuit diagram of a second embodiment of a sense amplifier SAO of a CMOS static type RAM to which the present invention is applied. In the following embodiments, the configuration and operation of circuit blocks (not shown) such as a memory array are the same as in the first embodiment described above, and their explanation will be omitted. Also,
MO for equalization provided in sense amplifier SAO
SFET is omitted.

この実施例のセンスアンプSAOにおいて、並列伝送ゲ
ートMO3FETQI 8・Q39及びQ20・Q41
と差動MO3FETQI 9・Q21は、上述の実施例
1のセンスアンプSAOの並列伝送ゲートMO3FET
QI 3・Q36及びQ15・Q37と差動MO3FE
TQI 4・Q16にそれぞれ対応しており、その機能
と動作は同じである。この実施例のセンスアンプSAO
では、差動MO3FETQI 9とともに並列伝送ゲー
トMO3FETQI 8・Q39をはさむようなかたち
で直列形態に、PチャンネルMO3FETQ38(第7
のMOSFET)が設けられる。また、同様に差動MO
3FETQ21とともに並列伝送ゲ−トMO3FETQ
20・Q41をはさむようなかたちで直列形態に、Pチ
ャンネルMOSFETQ40(第8のMOSFET)が
設けられる。これらのMO3FETQ38及びQ40の
ゲートは、それぞれ対応する差動MO3FETQI 9
及びQ21のゲートに共通接続される。これにより、M
O3FETQ38及びQ19は、並列伝送ゲートMO3
FETQI 8・Q39がオン状態とされることで、C
MOSインバータ回路として機能する。
In the sense amplifier SAO of this embodiment, parallel transmission gate MO3FETQI8・Q39 and Q20・Q41
and differential MO3FET QI 9 and Q21 are the parallel transmission gate MO3FET of the sense amplifier SAO of the above-mentioned embodiment 1.
QI 3/Q36 and Q15/Q37 and differential MO3FE
It corresponds to TQI 4 and Q16 respectively, and their functions and operations are the same. Sense amplifier SAO of this embodiment
Now, P-channel MO3FETQ38 (7th
MOSFET) is provided. Similarly, differential MO
Parallel transmission gate MO3FETQ with 3FETQ21
A P-channel MOSFET Q40 (eighth MOSFET) is provided in series with MOSFET 20 and Q41 sandwiched therebetween. The gates of these MO3FETs Q38 and Q40 are connected to the respective differential MO3FETs QI 9
and commonly connected to the gates of Q21. As a result, M
O3FETQ38 and Q19 are parallel transmission gate MO3
By turning on FETQI8 and Q39, C
Functions as a MOS inverter circuit.

同様に、MO3FETQ40及びQ21は、並列伝送ゲ
ートMO3FETQ20・Q41がオン状態とされるこ
とで、CMOSインバータ回路として機能する。これら
の二組のCMOSインバータ回路は、差動MO3FET
QI 9・Q21のゲートとドレインが互いに交差結合
されることで、その入力端子と出力端子が交差接続され
、比較的大きな直流増幅率を持つ正帰還増幅回路として
機能する。
Similarly, MO3FETs Q40 and Q21 function as a CMOS inverter circuit by turning on the parallel transmission gates MO3FETs Q20 and Q41. These two sets of CMOS inverter circuits are
By cross-coupling the gates and drains of QI9 and Q21, their input terminals and output terminals are cross-coupled, and they function as a positive feedback amplifier circuit with a relatively large DC amplification factor.

前述の実施例1の場合と同様に、相補共通データ線の非
反転信号線CDOはセンスアンプSAOの並列伝送ゲー
トを構成するMO3FETQI 8及びQ41のゲート
に供給され、反転信号線6石石はMO3FETQ20及
びQ39のゲートにそれぞれ結合される。また、差動M
O3FETQI9・Q21の共通接続されたソースと回
路の接地電位との間には、そのゲートに上述のタイミン
グ信号ψsaを受けるNヂャンネルMO3FETQ22
か設りられる。
As in the case of the first embodiment described above, the non-inverted signal line CDO of the complementary common data line is supplied to the gates of MO3FETQI8 and Q41 that constitute the parallel transmission gate of the sense amplifier SAO, and the inverted signal line 6 is supplied to the gates of MO3FETQ20. and the gates of Q39, respectively. Also, differential M
Between the commonly connected sources of O3FETQI9 and Q21 and the circuit ground potential, there is an N-channel MO3FETQ22 whose gate receives the above-mentioned timing signal ψsa.
or can be established.

さらに、差動MOS F E T Q 19のドレイン
と画題の電源電圧Vccの間には、そのケートにタイミ
ング信号φsaを受けるPチャンネル型のプリセラ[用
MO3FETQ42 (第9のMOSFET)が設けら
れる。同様に、差動MO3FETQ2】のトレ・イ〉′
と回路の電源電圧Vccの間には、そのゲートに夕・イ
ミング信号φsaを受けるPチャンネル型のプリセット
用M OS F E T Q 43 (第10のMOS
FET>か設けられる。これらのプリセット用MO3I
・ETQ42及びQ43は、タイミング信号φsaが論
理ロウレベルとされるスタティック型RA fviO弄
選択状態においてオン状態となり、差動MO3FETQ
19・Q21のドレイン電圧を回路の電源電圧Vccの
ようなハイレベルとする。差動MO3FETQ19・Q
21のドレイン電圧は、対応して設けられるインバータ
回路N3及びN4によって反転され、このセンスアンプ
SAOの反転出力信号SDO及び非反転出力信号SDO
として、データ出力バッファDOBOに供給される。
Furthermore, between the drain of the differential MOS FETQ 19 and the power supply voltage Vcc of the subject, a P-channel type MO3FETQ42 (ninth MOSFET) for pre-certification is provided which receives the timing signal φsa on its gate. Similarly, the tray I of the differential MO3FETQ2
and the circuit power supply voltage Vcc, there is a P-channel type presetting MOS FET Q43 (10th MOS
FET> is provided. MO3I for these presets
・ETQ42 and Q43 are turned on in the static type RA fviO selection state where the timing signal φsa is at a logic low level, and the differential MO3FETQ
19.The drain voltage of Q21 is set to a high level like the circuit power supply voltage Vcc. Differential MO3FETQ19・Q
The drain voltage of 21 is inverted by correspondingly provided inverter circuits N3 and N4, and the inverted output signal SDO and non-inverted output signal SDO of this sense amplifier SAO
is supplied to the data output buffer DOBO.

次に、第2図の回路図に沿って、この実施例のセンスア
ンプSAOの動作の概要を説明する。
Next, an outline of the operation of the sense amplifier SAO of this embodiment will be explained along the circuit diagram of FIG.

スタティック型RAMの非選択状態において、タイミン
グ信号φsaは論理ロウレベルとされるため、MO3F
ETQ22がオフ状態となり、差動MO3FETQI 
9・Q21を基本構成とするセンスアンプSAOは非動
作状態とされる。また、相補共通データ線CD0−CD
0は電源電圧Vccの約1/2のハーフプリチャージレ
ベルとされる。
In the non-selected state of the static RAM, the timing signal φsa is set to a logic low level, so the MO3F
ETQ22 is in the off state, and the differential MO3FETQI
The sense amplifier SAO, whose basic configuration is 9.Q21, is put in a non-operating state. In addition, complementary common data lines CD0-CD
0 is a half precharge level of approximately 1/2 of the power supply voltage Vcc.

MO3FETQ22がオフ状態となることで差動MO3
FETQI 9・Q21のドレインはフローティング状
態となるが、プリセット用MO3FETQ42及びQ4
3がともにオン状態となるため、スタティック型RAM
の非選択状態における差動MOSFETQ19・Q21
のドレイン電圧は、はぼ電源電圧Vccのハイレベルと
なる。また、差動MO3FETQI 9・Q21のドレ
イン電圧がハイレベルとなることで、M OS F E
 T Q 38 及びQ40はほぼオフ状態となる。
By turning off MO3FETQ22, the differential MO3
The drains of FETQI9 and Q21 are in a floating state, but the drains of MO3FETQ42 and Q4 for presetting are
3 are both in the on state, static type RAM
Differential MOSFET Q19 and Q21 in the non-selected state
The drain voltage is almost at the high level of the power supply voltage Vcc. In addition, the drain voltages of the differential MO3FETs QI9 and Q21 become high level, so that the MOS FET
T Q 38 and Q40 are almost in an off state.

スタティック型RAMが選択状態とされ、タイミング信
号φsaが論理ハイレベルにされると、プリセット用M
O3FETQ42及びQ43がオフ状態となり、MO3
FETQ22がオン状態となる。また、相補共通データ
線CDO・σ■]には、メモリセルMCからの読み出し
信号が伝達される。
When the static type RAM is selected and the timing signal φsa is set to logic high level, the preset M
O3FETQ42 and Q43 are turned off, and MO3
FETQ22 is turned on. Further, a read signal from the memory cell MC is transmitted to the complementary common data line CDO·σ■].

前述の実施例1の場合と同様に、センスアンプSAOの
並列伝送ゲートMO3FETQI 8・Q39及び0.
20・Q41のコンダクタンスは、この読み出し信号に
従って変化される。
As in the case of the first embodiment described above, the parallel transmission gates MO3FETQI8, Q39 and 0.
The conductance of 20.Q41 is changed according to this read signal.

すなわち1.メモリアレイM−ARYOのメモリセルM
Cから論理“0”の記憶データが出力される場合、相補
共通データ線の反転信号線でTτのレベルが上昇し、非
反転信号線CDOのレベルがその分低下する。これによ
り、センスアンプSAOの並列伝送ゲートMO3FET
Q20・Q41のコンダクタンスがともに大きくされ、
逆に並列伝送ゲートMO3FETQI 8・Q39のコ
ンダクタンスが小さくされる。一方、メモリアレイM−
ARYOのメモリセルMCから論理″1”の記憶データ
が出力される場合、相補共通データ線の非反転信号線C
DOのレベルが上昇し、反転信号線σDOのレベルがそ
の分低下する。これにより、センスアンプSAOの並列
伝送ゲートMO3FETQ18・Q39のコンダクタン
スがともに大きくされ、逆に並列伝送ゲートMO3FE
TQ20・Q41のコンダクタンスが小さくされる。
That is, 1. Memory cell M of memory array M-ARYO
When storage data of logic "0" is output from C, the level of Tτ increases on the inverted signal line of the complementary common data line, and the level of the non-inverted signal line CDO decreases by that amount. As a result, the parallel transmission gate MO3FET of the sense amplifier SAO
The conductances of Q20 and Q41 are both increased,
Conversely, the conductance of the parallel transmission gates MO3FETQI8 and Q39 is reduced. On the other hand, memory array M-
When storage data of logic "1" is output from the memory cell MC of ARYO, the non-inverted signal line C of the complementary common data line
The level of DO increases, and the level of inverted signal line σDO decreases by that amount. As a result, the conductance of both the parallel transmission gates MO3FETQ18 and Q39 of the sense amplifier SAO is increased, and conversely, the conductance of the parallel transmission gate MO3FETQ18 and Q39 of the sense amplifier SAO is increased.
The conductance of TQ20 and Q41 is reduced.

センスアンプSAOの差動MO3FETQI 9・Q2
1は、MO3FETQ22がオン状態されることで、そ
のソースが回路の接地電位レベルとなる。前述のように
、スタティック型RAMの非選択状態において差動MO
3FETQI 9・Q21のドレイン電圧はハイレベル
とされる。このため、差動MO3FETQ19・Q21
は、MO3F’ETQ22がオン状態となることで同時
にオン状態となり、そのドレイン電圧が低下しはじめる
Differential MO3FETQI 9/Q2 of sense amplifier SAO
1, when the MO3FET Q22 is turned on, its source becomes the ground potential level of the circuit. As mentioned above, in the non-selected state of the static RAM, the differential MO
The drain voltages of 3FETQI9 and Q21 are set to high level. For this reason, the differential MO3FETQ19/Q21
turns on at the same time as MO3F'ETQ22 turns on, and its drain voltage begins to drop.

また、同時にMO3FETQ38及びQ40のゲート電
圧が低下し、これらのMO3FETQ38及びQ40が
オン状態となる。ところが、並列伝送ゲートMO3FE
TQ18・Q39及びQ20・Q41のコンダクタンス
の変化はメモリセルMCから出力される読み出し信号に
従って異なるため、差動MO3FETQI 9及びQ2
1のドレイン電圧は読み出し信号に従ってわずかな差を
生じる。すなわち、メモリアレイM−ARYOのメモリ
セルMCから論理“0”の読み出し信号が出力される場
合、並列伝送ゲートMO5FETQI 9・Q39のコ
ンダクタンスが小さくされることで対応する差動MO3
FETQI 9のドレイン電圧は急速に低下する。また
、並列伝送ゲー)MO3FETQ20・Q41のコンダ
クタンスが大きくされることで対応する差動MO3FE
TQ21のトレイン電圧の低下は比較的小さいものとな
る。
At the same time, the gate voltages of MO3FETs Q38 and Q40 decrease, and these MO3FETs Q38 and Q40 are turned on. However, the parallel transmission gate MO3FE
Since the conductance changes of TQ18/Q39 and Q20/Q41 differ according to the read signal output from the memory cell MC, the differential MO3FET QI9 and Q2
The drain voltage of 1 will make a small difference according to the read signal. That is, when a read signal of logic "0" is output from the memory cell MC of the memory array M-ARYO, the conductance of the parallel transmission gate MO5FETQI 9 and Q39 is reduced, so that the corresponding differential MO3
The drain voltage of FET QI 9 drops rapidly. In addition, by increasing the conductance of MO3FETQ20/Q41 (parallel transmission game), the corresponding differential MO3FE
The drop in the train voltage of TQ21 is relatively small.

3に のレベル差は、正帰還増幅回路を構成する二組のCMO
Sインバータ回路によって急速に拡大される。この結果
、差動MO3FETQ21のドレイン電圧はハイレベル
となり、MO3FETQ38はそのコンダクタンスが小
さくされまたMO3FETQI 9はそのコンダクタン
スが大きくされる。また、差動MO3FETQI 9の
ドレイン電圧はロウレベルとなり、MO3FETQ21
はそのコンダクタンスが小さくされまたMO3FETQ
40はそのコンダクタンスが大きくされる。これにより
、インバータ回路N3の出力信号すなわちセンスアンプ
SAOの反転出力信号SDOは論理ハイレベルとなり、
またインバータ回路N4の出力信号すなわちセンスアン
プSAOの非反転出力信号SDOは論理ロウレベルとな
る。
The level difference between
It is rapidly scaled up by the S inverter circuit. As a result, the drain voltage of the differential MO3FET Q21 becomes high level, the conductance of the MO3FET Q38 is decreased, and the conductance of the MO3FET QI 9 is increased. In addition, the drain voltage of the differential MO3FETQI9 becomes low level, and the MO3FETQ21
The conductance of MO3FETQ is also reduced.
40 has its conductance increased. As a result, the output signal of the inverter circuit N3, that is, the inverted output signal SDO of the sense amplifier SAO becomes a logic high level.
Further, the output signal of the inverter circuit N4, that is, the non-inverted output signal SDO of the sense amplifier SAO becomes a logic low level.

一方、メモリアレイM−ARYOのメモリセルMCから
論理“1”の読み出し信号が出力される場合、並列伝送
ゲートMO3FETQ20・Q41のコンダクタンスが
小さくされることで対応する差動MO3FETQ21の
ドレイン電圧は急速に低下し、また並列伝送ゲートMO
3FETQI8・Q39のコンダクタンスが大きくサレ
ルコトで対応する差動MO3FETQI 9のドレイン
電圧の低下は比較的小さいものとなる。このレベル差は
、正帰還増幅回路を構成する二組のCMOSインバータ
回路によって急速に拡大され、その結果、差動MO3F
ETQ21のドレイン電圧はロウレベルとなり、MO3
FETQI 9はそのコンダクタンスが小さくされまた
MO3FETQ3Bはそのコンダクタンスが大きくされ
る。また、差i1JMo S F ETQ 19のドレ
イン電圧がハイレベルとなり、MO3FETQ40のコ
ンダクタンスが小さくされまたMO3FETQ21のコ
ンダクタンスが大きくされる。したがって、インバータ
回路N3の出力信号すなわちセンスアンプSAOの反転
出力信号SDOは論理ロウレベルとなり、またインバー
タ回路N4の出力信号すなわちセンスアンプSAOの非
反転出力信号SDOは論理ハイレベルとなる。
On the other hand, when a read signal of logic "1" is output from the memory cell MC of the memory array M-ARYO, the conductance of the parallel transmission gates MO3FETQ20 and Q41 is reduced, so that the drain voltage of the corresponding differential MO3FETQ21 rapidly increases. lowered and also parallel transmission gate MO
Since the conductance of 3FETQI8 and Q39 is large, the drop in drain voltage of the corresponding differential MO3FETQI9 is relatively small. This level difference is rapidly expanded by the two sets of CMOS inverter circuits that constitute the positive feedback amplifier circuit, and as a result, the differential MO3F
The drain voltage of ETQ21 becomes low level, and MO3
FETQI9 has its conductance reduced and MO3FETQ3B has its conductance increased. Further, the drain voltage of the differential i1JMo SF ETQ 19 becomes high level, the conductance of the MO3FETQ40 is decreased, and the conductance of the MO3FETQ21 is increased. Therefore, the output signal of the inverter circuit N3, ie, the inverted output signal SDO of the sense amplifier SAO, becomes a logic low level, and the output signal of the inverter circuit N4, ie, the non-inverted output signal SDO of the sense amplifier SAO, becomes a logic high level.

以上のように、この実施例のセンスアンプSAOは、並
列形態のNチャンネルMO3FET及びPチャンネルM
O3FETによって構成されそれぞれのゲートが相補共
通データ線の非反転信号線及び反転信号線に結合される
二組の並列伝送ゲー)MO3FETQI 8・Q39及
びQ20・Q41と、これらの並列伝送ゲー1−M03
FETをはさむように直列形態に設けられるNチャンネ
ルMO3FET及びPチャンネルMO3FETによって
構成されそれぞれの入力端子及び出力端子が互いに交差
接続されることで正帰還増幅回路を構成する二組のCM
OSインバータ回路を含む。メモリセルMCから出力さ
れる読み出し信号に従って、並列伝送ゲートMO3FE
Tのコンダクタンスは比較的高速に変化され、このコン
ダクタンスの変化に従ってCMOSインバータ回路の出
力電圧にレベル差が生じる。このレベル差は、これらの
CMOSインバータ回路によって急速に拡大され、増幅
される。このため、スタティック型RAMの読み出し動
作は、上述の実施例1よりも高速化される。また、CM
OSインバータ回路を構成するニー’)<7)MOSF
ETは相補的にオン状態とされるため、その動作電流は
さらに小さくされ、スタティック型RAMの消費電力は
大幅に削減される。
As described above, the sense amplifier SAO of this embodiment includes a parallel N-channel MO3FET and a P-channel MO3FET.
Two sets of parallel transmission gates constituted by O3FETs, each gate of which is coupled to a non-inverting signal line and an inverting signal line of a complementary common data line) MO3FETs QI 8, Q39 and Q20, Q41, and these parallel transmission gates 1-M03
Two sets of CMs are configured by an N-channel MO3FET and a P-channel MO3FET arranged in series so as to sandwich the FET, and their respective input terminals and output terminals are cross-connected to each other to constitute a positive feedback amplifier circuit.
Contains an OS inverter circuit. According to the read signal output from the memory cell MC, the parallel transmission gate MO3FE
The conductance of T is changed relatively quickly, and a level difference occurs in the output voltage of the CMOS inverter circuit according to this change in conductance. This level difference is rapidly expanded and amplified by these CMOS inverter circuits. Therefore, the read operation of the static RAM is faster than in the first embodiment described above. Also, CM
7) MOSF constituting the OS inverter circuit
Since the ETs are turned on in a complementary manner, their operating current is further reduced, and the power consumption of the static RAM is significantly reduced.

実施例1の場合と同様に、相補共通データ線CDO・σ
罫τのレベル変化は、並列伝送ゲー)MOSFETのゲ
ートを介してセンスアンプSAOに伝達され、相補共通
データ線CDO・σ百1の負荷が軽減される。また、差
動MO3FETQI 9・Q21のドレイン電圧は、そ
れぞれインバータ回路N3及びN4を介して出力され、
差動MO3FETQ19・Q21の負荷も軽減される。
As in the case of the first embodiment, the complementary common data line CDO・σ
The level change of the line τ is transmitted to the sense amplifier SAO through the gate of the parallel transmission gate MOSFET, and the load on the complementary common data line CDO·σ11 is reduced. In addition, the drain voltages of the differential MO3FETs QI9 and Q21 are outputted via inverter circuits N3 and N4, respectively.
The load on the differential MO3FETs Q19 and Q21 is also reduced.

このため、スタティック型RAMの読み出し動作は、さ
らに一層の高速化が図られる。
Therefore, the read operation of the static RAM can be made even faster.

〔実施例3〕 第3図には、この発明が適用されたスタティック型RA
MのセンスアンプSAOの第3の実施例の回路図が示さ
れている。
[Embodiment 3] FIG. 3 shows a static type RA to which this invention is applied.
A circuit diagram of a third embodiment of M sense amplifier SAO is shown.

この実施例のセンスアンプSAOは、そのゲートとドレ
インが互いに交差接続されることで正帰還増幅回路を構
成する差動MO3FETQ24 (第3のMOSFET
)及びQ25(第4のMOSFET)を含む。これらの
差動MO3FETのドレインと回路の電源電圧Vccと
の間には、そのゲートが相補共通データ線の非反転信号
線CDO及び反転信号線σ万1にそれぞれ結合される入
力MO3FETQ44 (第1のMOSFET)及びQ
45(第2のMOSFET)が設けられる。また、差動
MO3FETQ24・Q25の共通接続されたソースと
回路の接地電位との間には、そのゲートに上述のタイミ
ング信号φsaを受けるNチャンネルMO3FETQ2
7が設けられる。
The sense amplifier SAO of this embodiment has a differential MO3FETQ24 (third MOSFET) whose gate and drain are cross-connected to each other to constitute a positive feedback amplifier circuit.
) and Q25 (fourth MOSFET). Between the drains of these differential MO3FETs and the circuit power supply voltage Vcc, there is an input MO3FET Q44 (the first MOSFET) and Q
45 (second MOSFET) is provided. In addition, between the commonly connected sources of the differential MO3FETs Q24 and Q25 and the ground potential of the circuit, there is an N-channel MO3FETQ2 whose gate receives the above-mentioned timing signal φsa.
7 is provided.

さらに、差動MO3FETQ24及びQ25には、その
ゲートが上記入力MO3FETQ44及びQ45にそれ
ぞれ共通接続されるNチャンネルMO3FETQ23 
(第11のMOSFET)及びQ26(第12のMOS
FET)がそれぞれ並列形態に設けられる。これらのM
O3FETQ23及びQ26のドレイン電圧すなわち差
動MO3FETQ24・Q25のドレイン電圧は、イン
バータ回路N5及びN6によってそれぞれ反転され、こ
のセンスアンプSAOの非反転信号線”4 S D O
及び反転出力信号SDOとして、データ出力バッファD
OB Oに供給される。
Furthermore, the differential MO3FETs Q24 and Q25 include N-channel MO3FETs Q23 whose gates are commonly connected to the input MO3FETs Q44 and Q45, respectively.
(11th MOSFET) and Q26 (12th MOS
FETs) are respectively provided in parallel configuration. These M
The drain voltages of the O3FETs Q23 and Q26, that is, the drain voltages of the differential MO3FETs Q24 and Q25, are inverted by inverter circuits N5 and N6, respectively, and the non-inverted signal line "4 S D O
and data output buffer D as the inverted output signal SDO.
Supplied to OBO.

タイミング信号φsaが論理ロウレベルとされるスタテ
ィック型RAMの非選択状態において、MO3FETQ
27はオフ状態となり、差動MO3FETQ24・Q2
5をその基本構成とするセンスアンプSAOは非動作状
態とされる。このとき、前述の実施例と同様に、相補共
通データ線CDO・CDOはハーフプリチャージレベル
とされる。
In the non-selected state of the static RAM where the timing signal φsa is at a logic low level, MO3FETQ
27 is in the off state, and the differential MO3FETQ24・Q2
The sense amplifier SAO whose basic configuration is 5 is in a non-operating state. At this time, the complementary common data lines CDO and CDO are set to a half precharge level, as in the previous embodiment.

したがって、入力MO3FETQ44及びQ45がオン
状態となり、差動MO3FETQ24・Q25のドレイ
ン電圧はともに電源電圧Vccのようなハイレベルとな
る。
Therefore, the input MO3FETs Q44 and Q45 are turned on, and the drain voltages of the differential MO3FETs Q24 and Q25 are both at a high level such as the power supply voltage Vcc.

次に、スタティック型RAMが選択状態とされタイミン
グ信号φsaが論理ハイレベルにされると、相補共通デ
ータ線CD0−CD0のレベルが、選択されたメモリセ
ルから出力される読み出し信号に従って変化される。ま
た、センスアンプSAOのMO3FETQ27がオン状
態となり、差動M03FETQ24・Q25の共通接続
されたドレインに回路の接地電位が供給される。これに
より、そのゲートが共通結合された入力MO3FETQ
44及びQ23とQ45及びQ26がともにオン状態と
なるが、そのコンダクタンスは、相補共通データ線CD
0−CD0に伝達される読み出し信号のレベルに従って
変化される。すなわち、メモリアレイM−ARYOのメ
モリセルから論理″0”の読み出し信号が出力される場
合、相補共通データ線の反転信号線CDOのレベルが非
反転信号線のレベルよりも高くなる。このため、入力M
O3FETQ44及びQ26のコンダクタンスが大きく
され、また入力MO3FETQ45及びQ23のコンダ
クタンスが小さくされる。したがって、差動MO3FE
TQ24のドレイン電圧は、差動MO3FETQ25の
電圧よりもやや高くなる。
Next, when the static RAM is brought into a selected state and the timing signal φsa is set to a logic high level, the levels of the complementary common data lines CD0-CD0 are changed in accordance with the read signal output from the selected memory cell. Furthermore, the MO3FETQ27 of the sense amplifier SAO is turned on, and the ground potential of the circuit is supplied to the commonly connected drains of the differential M03FETQ24 and Q25. This allows the input MO3FETQ whose gates are commonly coupled
44 and Q23 and Q45 and Q26 are both in the on state, but their conductance is the same as that of the complementary common data line CD.
It changes according to the level of the read signal transmitted to 0-CD0. That is, when a read signal of logic "0" is output from the memory cell of the memory array M-ARYO, the level of the inverted signal line CDO of the complementary common data line becomes higher than the level of the non-inverted signal line. Therefore, the input M
The conductance of O3FETs Q44 and Q26 is increased, and the conductance of input MO3FETs Q45 and Q23 is decreased. Therefore, the differential MO3FE
The drain voltage of TQ24 is slightly higher than the voltage of differential MO3FETQ25.

一方、メモリアレイM−ARYOのメモリセルがら論理
“1”の読み出し信号が出力される場合、相補共通デー
タ線の非反転信号線CDOのレベルが反転信号線のレベ
ルよりも高くなる。このため、入力MO3FETQ45
及びQ23のコンダクタンスが大きくされ、また入力M
O3FETQ44及びQ26のコンダクタンスが小さく
される。したがって、差動MO3FETQ24のドレイ
ン電    。
On the other hand, when a read signal of logic "1" is output from the memory cells of the memory array M-ARYO, the level of the non-inverted signal line CDO of the complementary common data line becomes higher than the level of the inverted signal line. Therefore, the input MO3FETQ45
The conductance of Q23 and Q23 are increased, and the input M
The conductance of O3FETs Q44 and Q26 is reduced. Therefore, the drain voltage of differential MO3FETQ24.

圧は、差動MO3FETQ25の電圧よりもやや低くな
る。
The voltage becomes slightly lower than the voltage of the differential MO3FETQ25.

ところで、前述のように、スタティック型RAMの非選
択状態における差動MO3FETQ24・Q2δのドレ
イン電圧すなわちそのゲート電圧はハイレベルとされる
。このため、スタティック型RAMが選択状態とされM
O5FETQ27がオン状態となることで、差動MO3
FETQ24・Q25は同時にオン状態となり、そのド
レイン電圧が低下しはじめる。ところが、入力MO3F
ETQ44.Q45.Q23及びQ26のコンダクタン
スは相補共通データ線CDO・ξ五1に伝達される読み
出し信号に従って変化されるため、差動MO3FETQ
24・Q25のドレイン電圧すなわちそのゲート電圧に
レベル差が生じる。すなわち、前述のように、メモリア
レイM−ARY0のメモリセルMcから論理“0″の読
み出し信号が出力される場合、差動MO3FETQ24
のドレイン電圧は、差動MO3FETQ25の電圧より
もやや高くなる。この電圧差は、正帰還増幅回路・をt
構成する差動MO5FETQ24・Q25によって急速
に拡大される。この結果、差動MOSFETQ24の1
−レイ二ノ電圧はハイレベルとなり、M OS F E
 T Q 25のコンダクタンスが大きくされる。また
、差動!AOS F ETQ 25のドレイン電圧はロ
ウレベルとなり、MO3FETQ24のコンダクタンス
は小さくされる。したがって、インバータ回路N5の出
力信号すなわちセンスアンプ5A(13の非反転出力信
号SDOが論理ロウレベルとなり、またインバータ回路
N6の出力信号すなわちセンスアンプSAOの反転出力
信号順τカ論理ハイレベルとなる。
By the way, as described above, the drain voltages of the differential MO3FETs Q24 and Q2δ in the non-selected state of the static RAM, that is, the gate voltages thereof are set at a high level. Therefore, the static type RAM is set to the selected state and M
By turning on O5FETQ27, the differential MO3
FETs Q24 and Q25 are turned on at the same time, and their drain voltages begin to drop. However, the input MO3F
ETQ44. Q45. Since the conductance of Q23 and Q26 is changed according to the read signal transmitted to the complementary common data line CDO・ξ51, the differential MO3FETQ
A level difference occurs between the drain voltages of Q24 and Q25, that is, their gate voltages. That is, as described above, when the read signal of logic "0" is output from the memory cell Mc of the memory array M-ARY0, the differential MO3FETQ24
The drain voltage of is slightly higher than the voltage of the differential MO3FETQ25. This voltage difference causes the positive feedback amplifier circuit to
It is rapidly expanded by the constituent differential MO5FETs Q24 and Q25. As a result, 1 of differential MOSFETQ24
-The Reinoh voltage becomes high level, and MOS F E
The conductance of T Q 25 is increased. Also, differential! The drain voltage of AOS FETQ 25 becomes low level, and the conductance of MO3FETQ24 is reduced. Therefore, the output signal of the inverter circuit N5, that is, the non-inverted output signal SDO of the sense amplifier 5A (13) becomes a logic low level, and the output signal of the inverter circuit N6, that is, the inverted output signal of the sense amplifier SAO, becomes a logic high level.

一方、メモリアレイM−ARYOのメモリセルMCから
論理“l”の読み出し信号が出力される場合、差動MO
3FETQ24のドレイン電圧は、差動MO3FETQ
25の電圧よりもやや低くなる。この電圧差は、差動M
O3FETQ24・Q25によって急速に拡大され、そ
の結果、差動MO3FETQ24のドレイン電圧はロウ
レベルとなり、MO3FETQ25のコンダクタンスは
小さくされる。また、差動MO3FETQ25のドレイ
ン電圧がハイレベルとなり、MO3FETQ24のコン
ダクタンスは大きくなる。したがって、インバータ回路
N5の出力信号すなわちセンスアンプSAOの非反転出
力信号SDOは論理ハイレベルとなり、またインバータ
回路N6の出力信号すなわちセンスアンプSAOの反転
出力信号ioは論理ロウレベルとなる。
On the other hand, when a read signal of logic "L" is output from the memory cell MC of the memory array M-ARYO, the differential MO
The drain voltage of 3FETQ24 is the differential MO3FETQ
The voltage will be slightly lower than that of 25. This voltage difference is the differential M
It is rapidly expanded by O3FETQ24 and Q25, and as a result, the drain voltage of differential MO3FETQ24 becomes low level, and the conductance of MO3FETQ25 is reduced. Further, the drain voltage of the differential MO3FETQ25 becomes high level, and the conductance of the MO3FETQ24 increases. Therefore, the output signal of the inverter circuit N5, ie, the non-inverted output signal SDO of the sense amplifier SAO, becomes a logic high level, and the output signal of the inverter circuit N6, ie, the inverted output signal io of the sense amplifier SAO, becomes a logic low level.

以上のように、この実施例のセンスアンプSAOは、直
列形態のNチャンネルMO3FET及びPチャンネルM
O3FETによって構成されそれぞれのゲートが相補共
通データ線の非反転信号線及び反転信号線に結合される
二組の直列人力MO3FETQ44・Q23及びQ45
・Q26と、これらの入力MO3FETのうちNチャン
ネルMO3FETQ23及びQ26とそれぞれ並列形態
に設けられそれぞれのゲート及びドレインが互いに交差
結合されることで正帰還増幅回路を構成する差動MO3
FETQ24・Q25を含む。メモリセルMCから出力
される読み出し信号に従って、直列入力MO3FETの
コンダクタンスは相補的に変化され、このコンダクタン
スの変化に従って差動MO3FETQ24及びQ25の
ドレイン電圧にレベル差が生じる。このレベル差は、差
動MO5FETQ24及びQ25によって急速に拡大・
増幅されるため、スタティック型RA Mの読み出し動
作は高速化される。また、これらの直列入力MO3FE
T及び差動MO3FETは、そのコンダクタンスが相補
的に変化されることから、動作電流が削減され、低消費
電力を図ることができる。またこれまでの実施例の場合
と同様に、相補共通データ線CD0−CD0のレベル変
化は、入力MO8FETのゲートを介してセンスアンプ
SAOに伝達され、相補共通データ線CDO−CDOの
負荷が軽減される。また、差動MO3FETQ24・Q
25のドレイン電圧は、それぞれインバータ回路N1及
びN2を介して出力され、差動MO3FETQ24・Q
25の負荷も軽減される。
As described above, the sense amplifier SAO of this embodiment consists of a series-type N-channel MO3FET and a P-channel MO3FET.
Two sets of series human-powered MO3FETs Q44, Q23 and Q45 constituted by O3FETs and whose respective gates are coupled to the non-inverting signal line and the inverting signal line of the complementary common data line.
・Differential MO3 which configures a positive feedback amplifier circuit by connecting Q26 and N-channel MO3FETs Q23 and Q26 among these input MO3FETs in parallel and having their respective gates and drains cross-coupled with each other.
Includes FETQ24 and Q25. According to the read signal output from the memory cell MC, the conductance of the series input MO3FET is changed in a complementary manner, and a level difference is generated between the drain voltages of the differential MO3FETs Q24 and Q25 according to this change in conductance. This level difference is rapidly expanded by differential MO5FETQ24 and Q25.
Because of the amplification, the read operation of the static RAM becomes faster. Also, these series input MO3FE
Since the conductances of the T and differential MO3FETs are changed in a complementary manner, the operating current can be reduced and power consumption can be reduced. Also, as in the previous embodiments, level changes on the complementary common data lines CD0-CD0 are transmitted to the sense amplifier SAO via the gates of the input MO8FETs, reducing the load on the complementary common data lines CDO-CDO. Ru. Also, differential MO3FETQ24・Q
The drain voltages of 25 are outputted through inverter circuits N1 and N2, respectively, and are outputted to the differential MO3FETs Q24 and Q25.
The load on 25 is also reduced.

このため、スタティック型RAMの読み出し動作は、さ
らに一層の高速化が図られる。
Therefore, the read operation of the static RAM can be made even faster.

(実施例4〕 第4図には、この発明が適用されたスタティック型RA
MのセンスアンプSAOの第4の実施例の回路図が示さ
れている。
(Embodiment 4) FIG. 4 shows a static type RA to which this invention is applied.
A circuit diagram of a fourth embodiment of M sense amplifier SAO is shown.

この実施例のセンスアンプSAOは、基本的に第6図に
示される従来のセンスアンプの回路構成を踏襲しており
、MO3FETQ30を除<MO3FETQ28〜Q3
1及びQ46〜Q48とインバータ回路N7は、第6図
のセンスアンプSAOのMO3FETQ32〜34及び
Q50〜Q52とインバータ回路N8にそれぞれ対応す
る。
The sense amplifier SAO of this embodiment basically follows the circuit configuration of the conventional sense amplifier shown in FIG.
1 and Q46 to Q48 and the inverter circuit N7 respectively correspond to the MO3FETs Q32 to Q34 and Q50 to Q52 and the inverter circuit N8 of the sense amplifier SAO in FIG.

第4図において、相補共通データ線CDO・01石はN
チャンネル型の差動MO3FETQ28・Q29のゲー
トにそれぞれ結合される。差動MO3FETQ28及び
Q29のドレインと回路の電源電圧Vccとの間には、
PチャンネルMO3FETQ47及びQ48がそれぞれ
設けられる。これらのMO3FETQ47及びQ48は
、MO3FE748のゲートとドレインが共通接続され
さらにMO3FETQ47のゲートに共通接続されるこ
とによって、電流ミラー形態とされ、能動性負荷として
作用する。また、MO3FETQ47には、そのゲート
に上述のタイミング信号φsaを受けるPチャンネルM
O3FETQ4Gが並列形態に設けられる。
In Figure 4, the complementary common data line CDO/01 is N
It is coupled to the gates of channel type differential MO3FETs Q28 and Q29, respectively. Between the drains of the differential MO3FETs Q28 and Q29 and the circuit power supply voltage Vcc,
P-channel MO3FETs Q47 and Q48 are provided, respectively. These MO3FETs Q47 and Q48 have the gate and drain of the MO3FE748 connected in common and further connected in common to the gate of the MO3FET Q47, thereby forming a current mirror configuration and acting as an active load. Furthermore, the MO3FETQ47 has a P channel M which receives the above-mentioned timing signal φsa at its gate.
O3FETQ4G is provided in parallel configuration.

一方、差動MO3FETQ2B・Q29の共通接続され
たソースと回路の接地電位との間には、直列形態のNチ
ャンネルMO3FETQ30及びQ31が設けられる。
On the other hand, series N-channel MO3FETs Q30 and Q31 are provided between the commonly connected sources of the differential MO3FETs Q2B and Q29 and the ground potential of the circuit.

このMO3FETQ30のゲートは相補共通データ線の
非反転信号線CDOに結合され、MO3FETQ31の
ゲートには上記タイミング信号φsaが供給される。ま
た、差動MO3FETQ28のドレイン電圧は、インバ
ータ回路N7によって反転され、このセンスアンプSA
Oの非反転出力信号SDOとして、データ出カバソファ
DOBOに供給される。
The gate of MO3FETQ30 is coupled to the non-inverted signal line CDO of the complementary common data line, and the timing signal φsa is supplied to the gate of MO3FETQ31. Furthermore, the drain voltage of the differential MO3FET Q28 is inverted by the inverter circuit N7, and the sense amplifier SA
The non-inverted output signal SDO of 0 is supplied to the data output sofa DOBO.

タイミング信号φsaが論理ロウレベルとされるスタテ
ィック型RAMの非選択状態において、MO3FETQ
31がオフ状態となり、センスアンプSAOは非動作状
態とされる。このとき、差動MO3FETQ28・Q2
9のドレインはともにフローティング状態となるが、M
O3FETQ48のゲートがそのドレインに結合される
ことから、MO3FETQ48は、MO3FETQ2 
!l)ドレイン電圧が電源電圧Vcc −VTHP  
(VTHPはMO3FETQ29のしきい値電圧)とな
るまでオン状態となる。また、タイミング信号φsaが
論理ロウレベルとされることで、MO3FETQ46が
オン状態となり、差動MO3FETQ28のドレイン電
圧はほぼ電源電圧Vccのハイレベルとなる。これによ
り、インバータ回路N7の出力信号すなわちこのセンス
アンプSAOの非反転出力信号SDOは、論理ロウレベ
ルとなる。
In the non-selected state of the static RAM where the timing signal φsa is at a logic low level, MO3FETQ
31 is turned off, and the sense amplifier SAO is rendered inactive. At this time, differential MO3FETQ28・Q2
Both drains of 9 are in a floating state, but M
Since the gate of O3FETQ48 is coupled to its drain, MO3FETQ48 is connected to MO3FETQ2.
! l) Drain voltage is power supply voltage Vcc - VTHP
(VTHP is the threshold voltage of MO3FETQ29). Further, by setting the timing signal φsa to a logic low level, the MO3FETQ46 is turned on, and the drain voltage of the differential MO3FETQ28 becomes a high level approximately equal to the power supply voltage Vcc. As a result, the output signal of the inverter circuit N7, that is, the non-inverted output signal SDO of this sense amplifier SAO becomes a logic low level.

次に、スタティック型RAMが選択状態とされると、相
補共通データ線CDO・CDOのレベルが選択されたメ
モリセルから出力される読み出し信号に従って変化され
る。また、タイミング信号φSaが論理ハイレベルにさ
れることでM OS F ETQ31がオン状態となり
、差動MO3FETQ28・Q29のソースには回路の
接地電位が供給される。これにより、センスアンプSA
Oは動作状態となる。
Next, when the static RAM is brought into the selected state, the levels of the complementary common data lines CDO and CDO are changed in accordance with the read signal output from the selected memory cell. Further, by setting the timing signal φSa to a logic high level, the MOSFETQ31 is turned on, and the circuit ground potential is supplied to the sources of the differential MO3FETQ28 and Q29. As a result, the sense amplifier SA
O is in the operating state.

メモリアレイM  ARYOのメモリセルから論理“0
”の読み出しく5号が出力される場合、相補共通データ
線の反転信号線C百でのレベルが非反転信号線CDOの
レベルよりも高くなる。したがって、差動MO3FET
Q29のコンダクタンスが大きくされ、逆に差動MO3
FETQ28のコンダクタンスが小さくされる。これに
より、MO3FETQ29のドレイン電圧が低下し、こ
のMO3FETQ29のドレイン電圧が低下することに
よってMO3FETQ48のコンダクタンスが大きくさ
れ、さらにMO3FETQ47のコンダクタンスも大き
くされる。このため、M OS F ETQ28のIル
イン電圧はハイレベルとなり、インバータ回路N7の出
力信号すなわちこのセンスアンプSAOの非反転出力信
号SDOは、論理ロウレベルとなる。このとき、そのゲ
ートが相補共通データ線の非反転信号線CDOに結合さ
れるMO3FETQ30は、非反転信号線CDOのレベ
ルが低くされることによってそのコンダクタンスが小さ
くされ、結果的にMO3FETQ48及びQ29を介し
て流れる動作電流を少なくする。
Logic “0” from memory cells of memory array MARYO
” is output, the level on the inverted signal line C00 of the complementary common data line is higher than the level on the non-inverted signal line CDO. Therefore, the differential MO3FET
The conductance of Q29 is increased, and conversely the differential MO3
The conductance of FETQ28 is reduced. As a result, the drain voltage of MO3FETQ29 decreases, and as the drain voltage of MO3FETQ29 decreases, the conductance of MO3FETQ48 is increased, and the conductance of MO3FETQ47 is also increased. Therefore, the I input voltage of the MOSFET Q28 becomes high level, and the output signal of the inverter circuit N7, that is, the non-inverted output signal SDO of this sense amplifier SAO becomes a logic low level. At this time, the conductance of the MO3FET Q30 whose gate is coupled to the non-inverted signal line CDO of the complementary common data line is reduced by lowering the level of the non-inverted signal line CDO, and as a result, the conductance of the MO3FET Q30 is Reduce the operating current flowing.

一方、メモリアレイM−ARYOのメモリセルから論理
“1”の読み出し信号が出力される場合、相補共通デー
タ線の反転信号線CDOのレベルが非反転信号線CDO
のレベルよりも低くなる。したがって、差動MO3FE
TQ29のコンダクタンスが小さくされ、逆に差動MO
3FETQ28のコンダクタンスが大きくされる。これ
により、MO3FETQ29のドレイン電圧の低下は抑
制され、MO3FETQ48のコンダクタンスが小さく
され、さらにMO3FETQ47のコンダクタンスも小
さくされる。このため、MO3FETQ28のドレイン
電圧はロウレベルとなり、インバータ回路N7の出力信
号すなわちこのセンスアンプSAOの非反転出力信号S
DOは、論理ハイレベルとなる。このとき、MO3FE
TQ28のコンダクタンスが大きくされるが、これに直
列形態に結合されるMO3FETQ47はそのコンダク
タンスは相補的に小さくされる。また、MO3FETQ
29及びQ48のコンダクタンスはともに小さくされる
。したがって、非反転信号線のレベルが高くされること
でMO3FETQ30のコンダクタンスが大きくされる
にもかかわらず、センスアンプSAOの動作電流は少な
い。
On the other hand, when a read signal of logic "1" is output from the memory cell of the memory array M-ARYO, the level of the inverted signal line CDO of the complementary common data line is equal to that of the non-inverted signal line CDO.
lower than the level of Therefore, the differential MO3FE
The conductance of TQ29 is reduced, and conversely, the differential MO
The conductance of 3FETQ28 is increased. This suppresses a drop in the drain voltage of MO3FETQ29, reduces the conductance of MO3FETQ48, and further reduces the conductance of MO3FETQ47. Therefore, the drain voltage of MO3FETQ28 becomes low level, and the output signal of inverter circuit N7, that is, the non-inverted output signal S of this sense amplifier SAO.
DO becomes a logic high level. At this time, MO3FE
Although the conductance of TQ28 is increased, the conductance of MO3FETQ47 coupled in series thereto is complementarily decreased. Also, MO3FETQ
The conductances of Q29 and Q48 are both reduced. Therefore, although the conductance of MO3FETQ30 is increased by increasing the level of the non-inverted signal line, the operating current of sense amplifier SAO is small.

以上のように、この実施例のセンスアンプSAOは、そ
の基本構成は第6図に示される従来のセンスアンプと同
じであるが、差動MO3FETQ28・Q29の共通接
続されたドレインと回路の接地電位の間に、そのゲート
が相補共通データ線の非反転信号線CDOに結合される
MO3FETQ30が設けられる。このMO8FETQ
30は、センスアンプSAOの動作電流が大きくなろう
とするときすなわち選択されたメモリセルから論理“0
”の読み出し信号が出力されるときに、そのコンダクタ
ンスが小さくされる。このため、その差動MOS F 
ETに対する負荷が能動性負荷とされるにもかかわらず
、センスアンプSAOの消費電力は削減され、スタティ
ック型RAMの低消費電力化を図ることができる。
As described above, the sense amplifier SAO of this embodiment has the same basic configuration as the conventional sense amplifier shown in FIG. Between them, a MO3FET Q30 is provided whose gate is coupled to the non-inverted signal line CDO of the complementary common data line. This MO8FETQ
30 is a logic “0” from the selected memory cell when the operating current of the sense amplifier SAO is about to increase.
” when the read signal is output, its conductance is reduced. Therefore, the differential MOS F
Even though the load on ET is an active load, the power consumption of the sense amplifier SAO is reduced, and it is possible to reduce the power consumption of the static RAM.

以上の第1〜第4の実施例に示されるように、この発明
を記憶データを16ビント単位でパラレルに入出力する
ようなスタティック型RAMなどの半導体記憶装置に適
用した場合、次のような効果が得られる。すなわち、 (11センスアンプに、そのゲートが相補共通データ線
の非反転信号線及び反転信号線にそれぞれ結合される入
力MOSFET対と、これらの入力MO3F E T対
にそれぞれ直列形態に設けられそのゲート及びドレイン
が互いに交差結合されることで正帰還増幅回路を構成す
るとともにそのコンダクタンスが上記入力MOSFET
対と相補的に変化される差動M OS F E T対を
設けることで、センスアンプの増幅動作を高速化し、ス
タティック型RA FAなどの読み出し動作を高速化す
ることができるという効果が得られる。
As shown in the first to fourth embodiments above, when the present invention is applied to a semiconductor memory device such as a static RAM that inputs/outputs stored data in parallel in units of 16 bits, the following will occur. Effects can be obtained. That is, (11 sense amplifiers include a pair of input MOSFETs whose gates are respectively coupled to a non-inverting signal line and an inverting signal line of the complementary common data line, and a pair of input MOSFETs connected in series to these input MOSFET pairs, respectively, and whose gates are connected to the non-inverting signal line and the inverting signal line of the complementary common data line, respectively. and drains are cross-coupled with each other to constitute a positive feedback amplifier circuit, and its conductance is the same as that of the input MOSFET.
By providing a differential MOSFET pair that changes complementary to the pair, it is possible to achieve the effect of speeding up the amplification operation of the sense amplifier and speeding up the readout operation of static type RA FA etc. .

(2)上記(1)項により、センスアンプの動作電流を
抑え、記憶データを例えば16ビツト単位で同時に入出
力するようなスタティック型RAMなどを、低消費電力
化できるという効果が得られる。
(2) According to the above item (1), the operating current of the sense amplifier is suppressed, and the power consumption of a static type RAM or the like in which stored data is simultaneously input/output in units of 16 bits, for example, can be reduced in power consumption.

(3)上記(0項において、入力M OS FE Tを
NチャンネルN1oSFET及びPナヤンネルMO3F
ETが並列接続されてなる並列伝送ゲートとすることで
、入力λ(O3FETのコンダクタンスの変化を大きく
することができ、センスアンプの増幅動作をより高速化
し、スタティック型RAMなどの読み出し動作をより高
速化できるという効果が得られる。
(3) In the above (paragraph 0), input MOS FET is connected to N channel N1oSFET and P channel MO3F.
By using a parallel transmission gate with ETs connected in parallel, it is possible to increase the change in the conductance of the input λ (O3FET), making the amplification operation of the sense amplifier faster and the readout operation of static RAM etc. faster. This has the effect of being able to be converted into

(4)上記(3)項において、差動MO3FETと直列
形態にPチャンネルMOS F ETを設け、これらの
M OS F E TからなるCMOSインバータ回路
を交差接続して正帰還増幅回路を構成することで、セン
スアンプ回路の増幅動作をより高速化し、スタティック
型RA Mなどの読み出し動作をより高速化できるとい
う効果が得られる。
(4) In the above item (3), a P-channel MOS FET is provided in series with the differential MO3FET, and a CMOS inverter circuit consisting of these MOS FETs is cross-connected to form a positive feedback amplifier circuit. Therefore, it is possible to achieve the effect that the amplification operation of the sense amplifier circuit can be made faster, and the read operation of a static type RAM or the like can be made faster.

(5)上記(1)項において、入力MO3FETを直列
形態とされるPチャンネル間O3FET及びNチャンネ
ルMO3FETによって構成し、入力MO3FETのコ
ンダクタンスを相補的に変化させることで、センスアン
プの動作電流をより削減し、スタティック型RAMなど
の半導体記憶装置をより低消費電力化できるという効果
が得られる。
(5) In item (1) above, the input MO3FET is configured with a P-channel inter-channel O3FET and an N-channel MO3FET in series, and the conductance of the input MO3FET is changed complementarily to further increase the operating current of the sense amplifier. This has the effect of reducing the power consumption of a semiconductor memory device such as a static RAM.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に尿定される
ものではな(、その要旨を逸税しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第1図ないし
第3図のセンスアンプは、その差動MO3FETがPチ
ャンネル間O3FETによって構成されるものであって
もよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, this invention is not limited to the above Examples (it is understood that various changes can be made without departing from the gist of the invention). Needless to say, for example, in the sense amplifiers shown in FIGS. 1 to 3, the differential MO3FET may be configured by a P-channel O3FET.

この場合、入力MO3FETを差動MO3FETと回路
の接地電位との間に設け、また動作電流供給用のMOS
FETは差動MO3FETと回路の電源電圧Vccとの
間に設けなくてはならない。各センスアンプの出力ノー
ドの間すなわち二つの出力インハータ回路の入力端子間
に、スタティック型RAMの非選択状態において選択的
にオン状態とされるMOSFETを設け、イコライズす
ることもよい。第1図ないし第4図の出力インバータ回
路は、2人力以上の論理ゲート回路であってもよいし、
クロンクドインバータ回路であってもよい。さらに〜第
5図のスタティック型RAMのブロック構成や制御信号
の組み合わせ等は、種々の実施形態を採りうる。
In this case, the input MO3FET is provided between the differential MO3FET and the ground potential of the circuit, and the MOS for supplying operating current is
The FET must be placed between the differential MO3FET and the circuit power supply voltage Vcc. It is also possible to provide equalization between the output nodes of each sense amplifier, that is, between the input terminals of the two output inharter circuits, by providing a MOSFET that is selectively turned on when the static RAM is not selected. The output inverter circuits in FIGS. 1 to 4 may be logic gate circuits powered by two or more people,
It may also be a clocked inverter circuit. Furthermore, the block configuration of the static RAM shown in FIG. 5, the combination of control signals, etc. can take various embodiments.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるCMOSスタティッ
ク型RAMに通用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、例えば、ダイナミック型RA
Mやその他の半導体記憶装置などにも適用できる。本発
明は、少なくとも相補共通データ線に結合されるセンス
アンプ又はメインアンプを有する半導体記憶装置に広く
通用できる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to CMOS static type RAM, which is the background field of application, but it is not limited thereto.
It can also be applied to M and other semiconductor memory devices. The present invention is widely applicable to semiconductor memory devices having at least a sense amplifier or a main amplifier coupled to a complementary common data line.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。すなわち、センスアンプに、そのゲートが相補共通
データ線の非反転信号線及び反転信号線にそれぞれ結合
される入力MOSFET対と、これらの入力MOSFE
T対にそれぞれ直列形態に設けられそのゲート及びドレ
インが互いに交差結合されることで正帰還増幅回路を構
成しかつそのコンダクタンスが上記入力MO3FE 1
”対と相補的に変化される差動MOSFET対を設ける
ことで、センスアンプの増幅動作を高速化しその動作電
流を抑えることができ、記憶データを例えば16ビツト
単位で同時に入出力するようなスタティック型RAMな
どの読み出し動作の高速化と低消費電力化を図ることが
できるものである。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. That is, the sense amplifier includes a pair of input MOSFETs whose gates are respectively coupled to a non-inverting signal line and an inverting signal line of the complementary common data line, and these input MOSFETs.
A positive feedback amplifier circuit is constructed by providing T pairs in series and having their gates and drains cross-coupled with each other, and whose conductance is the input MO3FE1.
By providing a differential MOSFET pair that changes complementary to the pair, it is possible to speed up the amplification operation of the sense amplifier and suppress its operating current. This makes it possible to speed up the read operation and reduce power consumption of type RAM and the like.

【図面の簡単な説明】 第1図は、この発明が通用されたスタティック型RAM
のセンスアンプ回路の一実施例を示す回路図、 第2凶は、この発明が適用されたスタティック型RAM
のセンスアンプ回路の第2の実施例を示す回路図、 第3図は、この発明が適用されたスタティック型RAM
のセンスアンプ回路の第3の実施例を示す回路図、 第4図は、この発明が適用されたスタティック型RA 
Mのセンスアンプ回路の第4の実施例を示す回路図、 第5図は、この発明が通用されたスタティック型RA 
Mの一実施例を示す回路ブロック図、第6図は、従来の
スタティック型RA Mのセンスアンプ回路の一例を示
す回路図である。 SAO・・・センスアンプ、M−ARYO・・・メモリ
アレイ、MC・・・メモリセル、C3WO・・・カラム
スイソヂ。 Q1〜Q34−・・NチャンネルMO3FET。 Q35〜Q52・・・PチャンネルMO3FET。 N l ” N 8・・・インバータ回路、R1−R2
・・・抵抗。 XDCR・−−XアトL/スデコーダ、YDCR・・・
Yアドレスデコーダ、XADB・・・Xアドレスバンフ
ァ、YADB・・・Yアドレスバッファ、DOBO・・
・データ出カバソファ、WAO・・・ライトアンプ、D
IBO・・・データ入カバソファ、TC・・・タイミン
グ制御回路。
[Brief Description of the Drawings] Figure 1 shows a static RAM to which this invention is applied.
A circuit diagram showing an embodiment of the sense amplifier circuit of FIG.
A circuit diagram showing a second embodiment of the sense amplifier circuit, FIG. 3 is a static RAM to which the present invention is applied.
A circuit diagram showing a third embodiment of the sense amplifier circuit of FIG. 4 is a static type RA to which the present invention is applied.
A circuit diagram showing a fourth embodiment of the M sense amplifier circuit, FIG. 5 is a static type RA to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a circuit block diagram showing one embodiment of M. FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a sense amplifier circuit of a conventional static type RAM. SAO...Sense amplifier, M-ARYO...Memory array, MC...Memory cell, C3WO...Column switch. Q1~Q34-...N channel MO3FET. Q35~Q52...P channel MO3FET. N l ” N 8...Inverter circuit, R1-R2
···resistance. XDCR・--X at L/S decoder, YDCR...
Y address decoder, XADB...X address buffer, YADB...Y address buffer, DOBO...
・Data output cover sofa, WAO... light amplifier, D
IBO...data input cover sofa, TC...timing control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、そのゲートが相補共通データ線の非反転信号線及び
反転信号線にそれぞれ結合される第1及び第2のMOS
FETと、上記第1及び第2のMOSFETにそれぞれ
直列形態に設けられそのゲート及びドレインが互いに交
差結合される第3及び第4のMOSFETを含む増幅回
路を具備することを特徴とする半導体記憶装置。 2、上記第1及び第2のMOSFETには、そのゲート
が上記相補共通データ線の反転信号線及び非反転信号線
にそれぞれ結合され上記第1及び第2のMOSFETと
は異なる導電型とされる第5及び第6のMOSFETが
それぞれ並列形態に設けられることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 3、上記第3及び第4のMOSFETには、そのゲート
が上記第3及び第4のMOSFETのゲートにそれぞれ
共通結合され上記第3及び第4のMOSFETとは異な
る導電型とされる第7及び第8のMOSFETが上記第
1又は第2のMOSFETをはさむように直列形態に設
けられ、上記第3及び第4のMOSFETのドレインと
回路の電源電圧又は接地電位との間には上記増幅回路の
非動作状態においてオン状態とされる第9及び第10の
MOSFETがそれぞれ設けられることを特徴とする特
許請求の範囲第1項又は第2項記載の半導体記憶装置。 4、上記第3及び第4のMOSFETには、そのゲート
が上記第1及び第2のMOSFETのゲートにそれぞれ
共通結合され上記第3及び第4のMOSFETと同じ導
電型とされる第11及び第12のMOSFETがそれぞ
れ並列形態に設けられることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の半導体記憶装置。 5、上記第3及び第4のMOSFETの共通接続された
ソースと回路の接地電位又は電源電圧との間には、上記
増幅回路の動作状態においてオン状態とされる第13の
MOSFETが設けられることを特徴とする特許請求の
範囲第1項、第2項、第3項又は第4項記載の半導体記
憶装置。 6、上記第3及び第4のMOSFETのドレインには、
出力インバータ回路の入力端子がそれぞれ結合されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第3項
、第4項又は第5項記載の半導体記憶装置。 7、上記半導体記憶装置は、CMOSスタティック型R
AMであることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第
2項、第3項、第4項、第5項又は第6項記載の半導体
記憶装置。
[Claims] 1. First and second MOSs whose gates are respectively coupled to a non-inverting signal line and an inverting signal line of the complementary common data line;
A semiconductor memory device comprising an amplifier circuit including a FET, and third and fourth MOSFETs which are provided in series with the first and second MOSFETs, respectively, and whose gates and drains are cross-coupled to each other. . 2. The first and second MOSFETs have gates coupled to an inverted signal line and a non-inverted signal line of the complementary common data line, respectively, and have a conductivity type different from that of the first and second MOSFETs. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the fifth and sixth MOSFETs are each provided in parallel. 3. The third and fourth MOSFETs have seventh and fourth MOSFETs whose gates are commonly coupled to the gates of the third and fourth MOSFETs, respectively, and whose conductivity type is different from that of the third and fourth MOSFETs. An eighth MOSFET is provided in series so as to sandwich the first or second MOSFET, and between the drains of the third and fourth MOSFETs and the power supply voltage or ground potential of the circuit is connected to the amplifier circuit. 3. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising ninth and tenth MOSFETs that are turned on in a non-operating state. 4. The third and fourth MOSFETs include eleventh and fourth MOSFETs whose gates are commonly coupled to the gates of the first and second MOSFETs, respectively, and whose conductivity type is the same as that of the third and fourth MOSFETs. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein each of the twelve MOSFETs is provided in parallel. 5. A thirteenth MOSFET that is turned on in the operating state of the amplifier circuit is provided between the commonly connected sources of the third and fourth MOSFETs and the ground potential or power supply voltage of the circuit. A semiconductor memory device according to claim 1, 2, 3, or 4, characterized in that: 6. The drains of the third and fourth MOSFETs have:
The semiconductor memory device according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein the input terminals of the output inverter circuit are respectively coupled. 7. The above semiconductor memory device is a CMOS static type R
The semiconductor memory device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6, which is an AM.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2820300B2 (en) * 1988-10-11 1998-11-05 沖電気工業株式会社 Differential amplifier circuit
US6272962B1 (en) 1999-08-18 2001-08-14 Uht Corporation Cutting blade

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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