JPS6358698A - Static semiconductor memory device - Google Patents

Static semiconductor memory device

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Publication number
JPS6358698A
JPS6358698A JP61203366A JP20336686A JPS6358698A JP S6358698 A JPS6358698 A JP S6358698A JP 61203366 A JP61203366 A JP 61203366A JP 20336686 A JP20336686 A JP 20336686A JP S6358698 A JPS6358698 A JP S6358698A
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JP
Japan
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potential
data
bit line
memory device
lines
Prior art date
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Pending
Application number
JP61203366A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Isobe
磯部 満郎
Akira Aono
青野 明
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To actuate a semiconductor memory device stably and at a high speed despite the power supply voltage lower than a normal level, by lowering the potential bit lines forming the semiconductor memory device less than a prescribed level via a potential lowering means and actuating a sense amplifier at the highest level of its sensitivity. CONSTITUTION:When data are read out of a memory cell 10, the specific column decoder lines 15 are selected by the outputs of a row decoder 21 and a column decoder 23 respectively. Then the specific one of cells 10 is selected. Thus the potential of either one of bit lines 11A and 11B is lowered slightly less than the power supply voltage VDD. Then MOS transistors 30A and 30B connected to both lines 11A and 11B conduct. Therefore a current path is produced between both lines 11A and 11B and a reference potential VSS respectively and the potentials of those bit lines are lowered less then the initial levels. As a result, a sense amplifier 17 has a potential close to the highest level of its sensitivity and the potential difference between input lines 18A and 18B is amplified with high sensitivity.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は半導体記憶装置、特にスタティック型のラン
ダム・アクセス・メモリに係り、メ、モリセルから高速
にデータの読み出しが行なえるようにした改良に関する
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor memory device, particularly a static random access memory, which can read data from memory cells at high speed. Regarding the improvements made.

(従来の技術) 第4図は従来のスタティック型ランダム・アクセス・メ
モリ(以下、5−RAMと称する)の概略的な構成を示
すブロック図である。図において、1oはスタティック
型のメモリセル、11A及び113はこれら各メモリセ
ル10との間でデータの授受を行なうビット線、12は
上記複数のメモリセル10を行方向で同時に選択するた
めのワード線、13は上記ピッ1へ線11A、11[3
を電源端子14に印加される電源電位VDDで充電する
負荷回路、15は上記複数のメモリセル10を列方向で
選択するカラムデコード線、16A及び16Bはビット
線11A、11Bのデータをセンスアンプ17に転送す
るビット線選択用のMOSトランジスタ、18A及び1
8Bはセンスアンプ17の一対の入力端子に接続された
入力線、19はセンスアンプ17の出力線である。
(Prior Art) FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional static random access memory (hereinafter referred to as 5-RAM). In the figure, 1o is a static type memory cell, 11A and 113 are bit lines for exchanging data with each of these memory cells 10, and 12 is a word for simultaneously selecting the plurality of memory cells 10 in the row direction. Line, 13 connects line 11A, 11[3 to the above-mentioned pin 1
15 is a column decode line that selects the plurality of memory cells 10 in the column direction. 16A and 16B are a sense amplifier 17 that charges the data on the bit lines 11A and 11B. MOS transistors 18A and 1 for bit line selection to transfer data to
8B is an input line connected to a pair of input terminals of the sense amplifier 17, and 19 is an output line of the sense amplifier 17.

第5図は上記従来のS −RA Mにおける負荷回路1
3の具体的な構成を示す回路図である。N′FA電圧V
ooが印加される前配電源端子14と一対のビット$9
11A 、、 11Bとの間にはnチャンネルMOSト
ランジスタ41.42それぞれのソース、ドレイン間が
挿入されている。上記トランジスタ41.42の各ゲー
トは基準電位(Vs s 、アース電位)に接続され、
両トランジスタ41.42は常時、導通状態にされてい
る。
Figure 5 shows the load circuit 1 in the conventional S-RAM mentioned above.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of No. 3; N'FA voltage V
Front distribution power supply terminal 14 to which oo is applied and a pair of bits $9
Between the sources and drains of n-channel MOS transistors 41 and 42 are inserted between 11A and 11B. Each gate of the transistors 41 and 42 is connected to a reference potential (Vss, ground potential),
Both transistors 41 and 42 are always in a conductive state.

第6図は上記従来のS −RA Mにおける各メモリセ
ル10の具体的な構成を示す回路図である。すなわち、
51及び52は転送ゲート用のnチャンネルMOSトラ
ンジスタ、53及び54は駆動用のnチャンネルMOS
トランジスタ、55及び56は負荷用の高抵抗である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific configuration of each memory cell 10 in the conventional S-RAM. That is,
51 and 52 are n-channel MOS transistors for transfer gates, and 53 and 54 are n-channel MOS transistors for driving.
Transistors 55 and 56 are high resistance loads.

転送ゲート用のMOS)−ランジスタ51.52の各一
端は一対の各ビット線11A、11Bにそれぞれ接続さ
れ、ゲートはワード線12に共通に接続されている。駆
動用のMOSトランジスタ53.54それぞれのソース
は基準電位VSsに共通に接続され、互いにゲートとド
レイン間が交差接続され、かつ各トレインが上記転送ゲ
ート用のMOSトランジスタ51.52の各他端にそれ
ぞれ接続されている。負荷用の高抵抗55.56それぞ
れの一端はMOSトランジスタ53.54それぞれのド
レインに接続され、他端は電源端子14に共通に接続さ
れている。ここで、トランジスタ53と高抵抗55及び
トランジスタ54と高抵抗56はそれぞれインバータを
構成しており、この二つのインバータの入出力を相互に
接続することにより1ビツトのデータをスタティックに
3己憶するフリップフロップ回路が構成されている。
One end of each of the transfer gate MOS transistors 51 and 52 is connected to a pair of bit lines 11A and 11B, respectively, and the gates are commonly connected to the word line 12. The sources of the drive MOS transistors 53 and 54 are commonly connected to the reference potential VSs, the gates and drains are cross-connected, and each train is connected to the other end of the transfer gate MOS transistors 51 and 52. each connected. One end of each of the load high resistances 55 and 56 is connected to the drain of each of the MOS transistors 53 and 54, and the other end is commonly connected to the power supply terminal 14. Here, the transistor 53 and the high resistance 55 and the transistor 54 and the high resistance 56 each constitute an inverter, and by interconnecting the input and output of these two inverters, 1 bit of data is statically stored. A flip-flop circuit is configured.

第7図は上記従来の5−RAMにおけるセンスアンプ1
7の具体的な構成を示す回路図である。このセンスアン
プは一般的に、一対のビット線に発生する微少電位差を
高速で増幅するため、図示のような構成にされている。
Figure 7 shows the sense amplifier 1 in the conventional 5-RAM mentioned above.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific configuration of No. 7; This sense amplifier is generally configured as shown in the figure in order to amplify a minute potential difference generated between a pair of bit lines at high speed.

すなわち、nチャンネルMOSトランジスタ61及び6
2それぞれのソースを前記電源端子14に共通に接続し
、両トランジスタ61.62のゲートを共通に接続し、
このゲート共通接続点をトランジスタ61のドレインに
接続する。
That is, n-channel MOS transistors 61 and 6
2. Their respective sources are commonly connected to the power supply terminal 14, and the gates of both transistors 61 and 62 are commonly connected,
This gate common connection point is connected to the drain of the transistor 61.

上記トランジスタ61のドレインにnチャンネルMOS
トランジスタ63のドレインを接続し、このトランジス
タ63のソースを基準電位VSSに接続する。同様に上
記トランジスタ62のドレインにnチャンネルMOSト
ランジスタ64のトレインを接続し、このトランジスタ
64のソースを基準電位VSSに接続する。そして、上
記両トランジスタ63.64のゲートを前記入力線18
A、18Bそれぞれに接続する。そして、増幅されたデ
ータはトランジスタ62と64の共通ドレインから出力
される。このようなセンスアンプは一般に電流ミラー負
荷型センスアンプと称され、出力駆動能力が高いために
広く利用されているものである。
An n-channel MOS is connected to the drain of the transistor 61.
The drain of transistor 63 is connected, and the source of transistor 63 is connected to reference potential VSS. Similarly, a train of an n-channel MOS transistor 64 is connected to the drain of the transistor 62, and the source of this transistor 64 is connected to the reference potential VSS. Then, the gates of both transistors 63 and 64 are connected to the input line 18.
Connect to A and 18B respectively. The amplified data is then output from the common drain of transistors 62 and 64. Such a sense amplifier is generally called a current mirror load type sense amplifier, and is widely used because of its high output driving ability.

このような構成の5−RAMにおいて、メモリセル10
に対してデータを書き込むときは、図示しないアドレス
入力、ロウデコーダ、カラムデコーダにより特定のワー
ド線12及びカラムデコード線15が選択され、特定の
1個のメモリセル10が選択される。続いて、図示しな
い書ぎ込み回路からの書込み用データが入力線18A、
18Bに与えられる。
In the 5-RAM with such a configuration, the memory cell 10
When writing data to, a specific word line 12 and column decode line 15 are selected by an address input, a row decoder, and a column decoder (not shown), and one specific memory cell 10 is selected. Subsequently, write data from a write circuit (not shown) is sent to the input line 18A,
18B.

このとき、カラムデコード線15で選択されている一対
のMOSトランジスタ16A、16Bを介してこの書込
み用データがビット線11A、 11Bに供給されるこ
とにより、ビット線+1A、11Bの一方がII HI
Tレベルに、他方が“′L″レベルに設定される。この
後、予め選択されているメモリセル1oに対してビット
線11A、 11Bの電位に応じたデータの古き込みが
行われる。
At this time, this write data is supplied to the bit lines 11A and 11B via the pair of MOS transistors 16A and 16B selected by the column decode line 15, so that one of the bit lines +1A and 11B is set to II HI.
One signal is set to T level, and the other is set to "'L" level. Thereafter, data is stored in the preselected memory cell 1o according to the potentials of the bit lines 11A and 11B.

これに対して読み出し動作は、書き込み動作と同様に特
定のメモリセル10が選択され、この選択されたメモリ
セル10から読み出されるデータに応じてビット線11
A、1113の電位が変化する。この電位変化はセンス
アンプ17の入力118A、18[3に伝えられる。こ
の後、センスアンプ17はこの電位差を増幅し、出力端
子19からメモリセル10の読み出しデータに対応した
データを出力する。このデータは図示しないデータ出力
回路を通じて外部に出力される。
On the other hand, in a read operation, similarly to a write operation, a specific memory cell 10 is selected, and the bit line 11 is changed depending on the data read from the selected memory cell 10.
The potential of A, 1113 changes. This potential change is transmitted to the inputs 118A and 18[3 of the sense amplifier 17. Thereafter, the sense amplifier 17 amplifies this potential difference and outputs data corresponding to the read data of the memory cell 10 from the output terminal 19. This data is output to the outside through a data output circuit (not shown).

ところで、5−RAMにおいて通常使用されるN課電圧
VDDは+5Vである。しかし、最近では5−RAMが
使用されるシステムを小型軽量化するため、電池による
動作が要求されることが多くなっている。そして、例え
ば3vの電池動作を保証するためには、第5図に示した
負荷回路13で使用されるMOSトランジスタ41.4
2としてはpチャンネルのものを使わざるを得ない。す
なわち、pチャンネルMOSトランジスタの代わりにn
チャンネルのものを使用すると、ビット線11A、11
Bの電位は電源電圧+3vからバックゲート効果を加味
したnチャンネル〜10Sトランジスタの閾値電圧だけ
低い電位に低下する。すなわち、ビット線11A111
3の電位は例えば+1.5v以上には高くならない。こ
のような電位では正しくデータの書き込み、読み出しを
行なうことができない。
By the way, the N applied voltage VDD normally used in the 5-RAM is +5V. However, recently, in order to reduce the size and weight of systems using 5-RAM, battery operation is increasingly required. For example, in order to guarantee 3V battery operation, the MOS transistor 41.4 used in the load circuit 13 shown in FIG.
2 has no choice but to use a p-channel one. That is, instead of a p-channel MOS transistor, an n
If you use channel ones, bit lines 11A, 11
The potential of B is lowered from the power supply voltage +3V to a potential lower by the threshold voltage of the n-channel to 10S transistor, taking into account the back gate effect. That is, bit line 11A111
The potential of No. 3 does not rise above +1.5V, for example. At such a potential, data cannot be written or read correctly.

他方、MOSトランジスタ41.42としてpチャンネ
ルのものを使用した場合、pチャンネルMO8トランジ
スタの閾値電圧が負極性であるため、負荷回路13にお
ける電圧降下は発生しない。
On the other hand, if p-channel MOS transistors are used as the MOS transistors 41 and 42, no voltage drop occurs in the load circuit 13 because the threshold voltage of the p-channel MO8 transistor is negative.

このため、ビット線11A、 11Bのいずれか一方の
電位は電a電圧+3Vまで上昇し、正しいデータの書き
込み、読み出しが行なえることになる。
Therefore, the potential of either one of the bit lines 11A and 11B rises to the voltage a +3V, allowing correct data writing and reading.

ところで、従来ではビット線11A、 11Bに対する
負荷としてρチャンネルMOSトランジスタを使用して
いるため、メモリセル10からの読み出しデータがビッ
ト線11A、 11Bに出力されたとき、その電位は電
源電圧かられずかしか低下しない。
By the way, conventionally, a ρ channel MOS transistor is used as a load for the bit lines 11A and 11B, so when the read data from the memory cell 10 is output to the bit lines 11A and 11B, the potential is not lower than the power supply voltage. It only decreases.

その理由は、メモリセル10を構成する駆動用MOSト
ランジスタ53.54の大きさには制限があり、むやみ
に大きくすることができないからである。従って、rr
 L 11レベルに低下する方のビット線電位は電源電
圧かられずかしか低下しない。例えば、電源電圧が+5
■のときに一方のビット線電位は+5vとなり、他方の
ビット線電位は+4.5V程度となる。センスアンプ1
7はこのわずかな電位差を高速に増幅する必要がある。
The reason for this is that the size of the driving MOS transistors 53 and 54 constituting the memory cell 10 is limited and cannot be increased unnecessarily. Therefore, rr
The bit line potential that drops to the L11 level drops only slightly from the power supply voltage. For example, if the power supply voltage is +5
In case (2), the potential of one bit line becomes +5V, and the potential of the other bit line becomes about +4.5V. sense amplifier 1
7 needs to amplify this slight potential difference at high speed.

しかし、第7図のような構成のセンスアンプは電源電圧
Vooと基準電位V99とのほぼ中間の電位付近の入力
電位でその感度が最も高くなるように設計されている。
However, the sense amplifier having the configuration shown in FIG. 7 is designed so that its sensitivity is highest at an input potential near a substantially intermediate potential between the power supply voltage Voo and the reference potential V99.

このため、従来の5−RAMでは電源電圧付近でビット
線電位が変化するために、ビット線の電位差を高速に増
幅することができず、データ読み出しが高速に行なえな
いという欠点がある。
Therefore, in the conventional 5-RAM, since the bit line potential changes near the power supply voltage, the bit line potential difference cannot be amplified at high speed, and data reading cannot be performed at high speed.

(発明が解決しようとする問題点) このように従来の記憶装置ではセンスアンプの入力電位
を下げることができないためにデータ読み出しが高速に
行なえないという問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional memory device, there is a problem that data reading cannot be performed at high speed because the input potential of the sense amplifier cannot be lowered.

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は通常電圧よりも低い電源電圧でも安定
に動作し、かつ通常電源電圧でも高速に動作させること
ができるスタティック型半導体記憶装置を提供すること
にある。
This invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a static semiconductor memory that can operate stably even at a power supply voltage lower than the normal voltage and can operate at high speed even at the normal power supply voltage. The goal is to provide equipment.

[発明の構成コ (問題点を解決するための手段) この発明のスタティック型半導体記憶装置は、データ記
憶用の複数のスタティック・型メモリセルと、上記各メ
モリセルとの間でデータの授受を行なうビット線と、上
記ビット線に接続された負荷回路と、上記メモリセルか
らデータを読み出す際に上記ビット線に生じる電位を増
幅するセンスアンプと、上記ビット線に発生する電位を
所定電位だけ低下させる電位低下手段とから構成される
装る。
[Structure of the Invention (Means for Solving Problems)] A static semiconductor memory device of the present invention has a plurality of static memory cells for data storage and data transfer between the above-mentioned memory cells. a load circuit connected to the bit line, a sense amplifier that amplifies the potential generated on the bit line when reading data from the memory cell, and a sense amplifier that reduces the potential generated on the bit line by a predetermined potential. and potential lowering means.

(作用) この発明のスタティック型半導体記憶装置では、電位低
下手段でビット線の電位を所定電位だけ低下させること
により、センスアンプを感度が最も高い所で動作させる
ようにしている。
(Function) In the static semiconductor memory device of the present invention, the potential lowering means lowers the potential of the bit line by a predetermined potential, so that the sense amplifier operates at the highest sensitivity.

(実施例) 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明に係るスタティック型半導体記W装置
の構成を示すブロック図であるる。図において、10は
スタティック型のメモリセル、11A及び113はこれ
ら各メモリセル10との間でデータの授受を行なうビッ
ト線、12は上記複数のメモリセル10を行方向で同時
に選択するためのワード線、13は上記ビット線11△
、1iBを電源端子14に印加される電源電圧Vooで
充電する負荷回路、15は上記複数のメモリセル10を
列方向で選択するカラムデコード線、16△及び16[
3はビット線11A及び11Bのデータをセンスアンプ
17に転送するビット線選択用のMOSトランジスタ、
18A及び18Bは上記センスアンプ17の一対の入力
端子に接続された入力線、19はセンスアンプ17の出
力線、20はロウアドレスバッファ、21はこのロウア
ドレスバッファ20の出力に応じて前記ワード線12を
選択駆動するロウデコーダ、22はカラムアドレスバッ
ファ、23はこのカラムアドレスバッファ22の出力に
応じて前記カラムデコード線15を選択駆動するカラム
デコーダ、24は前記センスアンプ17から出力される
読み出しデータ及び外部から供給される書き込み用デー
タを二時的に記憶するI10バッファ、25はこの■/
○バッファ24で記憶されている古き込み用データが供
給され、データの書き込み時にこの書き込み用データに
応じて前記センスアンプ17の入力線18A及び18B
の電位を設定する書き込み回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a static semiconductor memory device according to the present invention. In the figure, 10 is a static type memory cell, 11A and 113 are bit lines for exchanging data with each of these memory cells 10, and 12 is a word for simultaneously selecting the plurality of memory cells 10 in the row direction. line, 13 is the bit line 11△
, 1iB with the power supply voltage Voo applied to the power supply terminal 14, 15 is a column decode line that selects the plurality of memory cells 10 in the column direction, 16Δ and 16[
3 is a MOS transistor for bit line selection that transfers data on the bit lines 11A and 11B to the sense amplifier 17;
18A and 18B are input lines connected to a pair of input terminals of the sense amplifier 17, 19 is an output line of the sense amplifier 17, 20 is a row address buffer, and 21 is connected to the word line according to the output of the row address buffer 20. 22 is a column address buffer; 23 is a column decoder that selects and drives the column decode line 15 according to the output of the column address buffer 22; 24 is read data output from the sense amplifier 17; and an I10 buffer for temporarily storing write data supplied from the outside, 25 is this ■/
- The old write data stored in the buffer 24 is supplied, and the input lines 18A and 18B of the sense amplifier 17 are connected according to the write data when writing data.
This is a write circuit that sets the potential of .

この実施例装置ではさらに、各ビット線11Aと基準電
位VSSとの間にはpチャンネルMOSトランジスタ3
OAのソース、ドレイン間が、各ビット線11Bと基準
電位Vssとの間にはpチャンネルN10Sトランジス
タ303のソース、ドレイン間がそれぞれ挿入されてい
る。そして、各一対のトランジスタ30A、303のゲ
ートは対応するカラムデコード線15に共通接続されて
いる。
This embodiment device further includes a p-channel MOS transistor 3 between each bit line 11A and the reference potential VSS.
The source and drain of the OA are inserted between each bit line 11B and the reference potential Vss, and the source and drain of the p-channel N10S transistor 303 are inserted, respectively. The gates of each pair of transistors 30A and 303 are commonly connected to the corresponding column decode line 15.

なお、この実施例装置における負荷回路13、メモリセ
ル10、センスアンプ17それぞれの具体的な回路構成
は前記第5図、第6図、第7図の場合と同様にされてい
る。
The specific circuit configurations of the load circuit 13, memory cell 10, and sense amplifier 17 in this embodiment are the same as those shown in FIGS. 5, 6, and 7.

このような構成において、メモリセル10からデータを
読み出すときは、ロウデコーダ21の出力により特定の
ワード線12が、また、カラムデコーダ23の出力によ
り特定のカラムデコード線15が選択され、特定の1個
のメモリセル10が選択される。
In such a configuration, when reading data from the memory cell 10, a specific word line 12 is selected by the output of the row decoder 21, and a specific column decode line 15 is selected by the output of the column decoder 23. memory cells 10 are selected.

ここで予め全てのビット線11A、11Bは前記第5図
の具体回路で示される負荷回路13内のpチャンネルM
OSトランジスタ41.42によりN′FA電位VDD
に充電されている。そして、この状態で1個のメモリセ
ル1oが選択されると、選択メモリセルから読み出され
るデータに応じて、このセルが接続されているビット線
11A、11Bの電位が変化する。すなわち、ビット線
11A、11Bのいずれか一方の電位は電源電位Voo
から変化しないが、他方の電位は読み出しデータに応じ
て電源電位Vooかられずかに低下する。また、このデ
ータ読み出し時に、カラムデコーダ23の出力により特
定のカラムデコード線15が選択されて1組のトランジ
スタ16A、 16Bが導通し、ビット線11A、11
Bと入力線18A、 18Bがトランジスタ16A11
6[3を介して接続される際に、ビット線11A、11
Bに接続されているpチャンネルMO8l−ランジスタ
30A、30Bが導通する。上記両トランジスタ3OA
、30Bが導通すると、ビット線11A、 11Bそれ
ぞれと基準電位Vssとの間に電流経路が形成される。
Here, all the bit lines 11A and 11B are connected in advance to the p-channel M in the load circuit 13 shown in the concrete circuit of FIG.
N'FA potential VDD by OS transistors 41 and 42
is being charged. When one memory cell 1o is selected in this state, the potentials of the bit lines 11A and 11B to which this cell is connected change depending on the data read from the selected memory cell. That is, the potential of either one of the bit lines 11A, 11B is the power supply potential Voo.
However, the other potential slightly decreases from the power supply potential Voo in accordance with the read data. Further, when reading this data, a specific column decode line 15 is selected by the output of the column decoder 23, and a pair of transistors 16A and 16B are made conductive, so that the bit lines 11A and 11
B and input lines 18A and 18B are transistors 16A11
6[3, when connected through bit lines 11A, 11
The p-channel MO8l transistors 30A and 30B connected to B become conductive. Both transistors above 3OA
, 30B conduct, a current path is formed between each of the bit lines 11A, 11B and the reference potential Vss.

このため、データの読み出しが行われ、カラムデコード
線15によって選択されたビット線11A 、 11B
それぞれの電位は当初の電位から低下する。この電位低
下は負荷回路13内のトランジスタ41.42とトラン
ジスタ30の寸法比、ずなわら、チャンネル長やチャン
ネル幅などの比に応じてなされ、この比の設定により電
位低下後の入力電位をセンスアンプ17が最も感度が高
い付近の電位にすることができる。例えば、トランジス
タ30A130Bが設けられていないときにデータ読み
出し後のビット線11A、11Bの゛′1″レベル電位
が+5V、”O”L/ベル電位が+4.5Vとすると、
トランジスタ30A、30Bを設けたときにこれらの電
位をそれぞれ例えば2Vだけ低下した+3V。
Therefore, data is read out from the bit lines 11A and 11B selected by the column decode line 15.
Each potential decreases from the initial potential. This potential drop is done according to the dimensional ratio of the transistors 41 and 42 in the load circuit 13 and the transistor 30, as well as the channel length and channel width, and by setting this ratio, the input potential after the potential drop is sensed. The potential can be set to a level near which the amplifier 17 is most sensitive. For example, when the transistors 30A and 130B are not provided and the "'1" level potential of the bit lines 11A and 11B after data reading is +5V and the "O" L/bell potential is +4.5V,
When the transistors 30A and 30B are provided, their potentials are lowered by, for example, 2V to +3V.

+2.5Vにすることができる。このような入力電位は
センスアンプ17で最も感度が高い+2.5V付近の入
力電位にほぼ一致する。
It can be set to +2.5V. Such an input potential almost coincides with an input potential near +2.5V, at which the sense amplifier 17 has the highest sensitivity.

従って、この後、センスアンプ17は入力線18A、1
83相互間の電位差を高感度で増幅し、出力端子19か
らはメモリセル10の記憶データが高速に出力される。
Therefore, after this, the sense amplifier 17 inputs the input lines 18A, 1
The potential difference between the memory cells 83 is amplified with high sensitivity, and the data stored in the memory cell 10 is output from the output terminal 19 at high speed.

また、この読み出しデータはI10バッファ24を介し
て外部に出力される。
Further, this read data is output to the outside via the I10 buffer 24.

このように上記実施例装置では、負荷回路13を閾値電
圧による電圧降下が発生しないpチャンネルMOSトラ
ンジスタで構成しているので、ビット線11A、ilB
の電位は電IT!電圧VDOまで上昇する。従って、低
いN課電圧でも安定した動作を行なわせることができる
。さらに、トランジスタ30を設けたことにより、入力
電位をセンスアンプ17が最も感度が高い付近の電位に
設定することができるので、通常の高い電源電圧で動作
させた場合でも高速にデータを読み出すことができる。
In this way, in the device of the above embodiment, the load circuit 13 is configured with a p-channel MOS transistor that does not cause a voltage drop due to the threshold voltage, so that the bit lines 11A, ilB
The electric potential is electric IT! The voltage increases to VDO. Therefore, stable operation can be achieved even with a low N applied voltage. Furthermore, by providing the transistor 30, the input potential can be set to a potential near which the sense amplifier 17 has the highest sensitivity, so data can be read out at high speed even when operating at a normal high power supply voltage. can.

第2図はこの発明の他の実施例による構成を示すブロッ
ク図である。この実施例装置では上記第1図の実施例装
置で使用されるpチャンネルMOSトランジスタ30A
 、 303の代わりにnチャンネルMO8トランジス
タ31A、31Bをビット線11A、 11Bと基準電
位V99との間に接続するようにしたものである。この
場合、カラムデコード線15の信号は各インバータ32
を介して対応する組のトランジスタ31A、31Bのゲ
ートに供給されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration according to another embodiment of the invention. In this embodiment, the p-channel MOS transistor 30A used in the embodiment shown in FIG.
, 303, n-channel MO8 transistors 31A, 31B are connected between the bit lines 11A, 11B and the reference potential V99. In this case, the signal on the column decode line 15 is transmitted to each inverter 32.
are supplied to the gates of the corresponding pair of transistors 31A and 31B.

ところで、上記第1図及び第2図の各実施例装置では、
データ書き込み時に書き込み回路25により入力線18
A、 18Bのいずれか一方の゛電位が″H”レベル、
他方が゛L″レベルに設定される。すると、トランジス
タ30もしくは31を設けたことにより、書き込み回路
25により“H″レベル電位されている方の入力線18
からトランジスタ30もしくは31を介して電流が流れ
る。このことは、データの書き込み時における消費電力
の増大を招く。
By the way, in each of the embodiment devices shown in FIGS. 1 and 2 above,
The input line 18 is connected by the write circuit 25 when writing data.
The potential of either A or 18B is "H" level,
The other input line 18 is set to the "L" level.Then, by providing the transistor 30 or 31, the input line 18, which is set to the "H" level potential by the write circuit 25, is set to the "L" level.
A current flows from the transistor 30 or 31 through the transistor 30 or 31. This leads to an increase in power consumption when writing data.

第3図は上記のようなデータ書き込み時における消費電
力の増大の発生を防止するようにした、この発明のさら
に他の実施例の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of still another embodiment of the present invention, which prevents the increase in power consumption during data writing as described above.

この実施例装置では、前記第1図の実施例装置に対して
新たにオアゲート回路33を追加し、これら各オアゲー
ト回路33に各カラムデコード線15の信号とライトイ
ネーブル信号WEを供給し、これら各オアゲート回路3
3の出力により対応する組のトランジスタ30A、30
Bを導通制御するようにしたものである。ここで、この
ライトイネーブル信号W Eはデータの書き込み時にの
みアクティブ(“H1ルベル)にされるような信号であ
り、図示しないがこの信号WEにより前記書き込み回路
25などの動作が制御されている。
In this embodiment device, an OR gate circuit 33 is newly added to the embodiment device shown in FIG. OR gate circuit 3
3, the corresponding set of transistors 30A, 30
The conduction of B is controlled. Here, the write enable signal WE is a signal that is activated (“H1 level”) only when writing data, and although not shown, the operation of the write circuit 25 and the like is controlled by this signal WE.

この実施例の場合、トランジスタ30は信号WEがノン
・アクティブにされ、かつカラムデコード信号がアクテ
ィブにされているとき、すなわちデータの読み出し時に
のみ導通状態にされる。従って、信号WEがアクティブ
にされているデータ書き込み時には、入力線18A、1
8Bから基準電位Vssへの電流経路が発生せず、無駄
な電力消費が押えられる。なお、この実施例ではnチャ
ンネルMOSトランジスタ30の代わりにpチャンネル
MOSトランジスタを使用することもできる。そして、
この場合にはオアゲート回路33の代わりにノアゲート
回路が使用される。
In this embodiment, the transistor 30 is made conductive only when the signal WE is made non-active and the column decode signal is made active, that is, when reading data. Therefore, when writing data with the signal WE activated, the input lines 18A, 1
A current path from 8B to the reference potential Vss is not generated, and wasteful power consumption can be suppressed. Note that in this embodiment, a p-channel MOS transistor may be used instead of the n-channel MOS transistor 30. and,
In this case, a NOR gate circuit is used instead of the OR gate circuit 33.

なお、上記実施例ではメモリセルが第6図に示されよう
に高抵抗を負荷として使用した4トランジスタ、2抵抗
の構成である場合について説明したが、これは高抵抗負
荷の代わりにトランジスタを使用する6トランジスタ構
成のものを使用づるようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the memory cell has a configuration of 4 transistors and 2 resistors using a high resistance load as shown in FIG. A six-transistor configuration may also be used.

[発明の効果] 以上説明したようにこの発明のスタティック型半導体記
憶装置では、通常電圧よりも低い電源電圧でも安定に動
作し、かつ通常電源電圧でも高速 に動作するという効
果を得ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the static semiconductor memory device of the present invention has the advantage of operating stably even at a power supply voltage lower than the normal voltage and operating at high speed even at the normal power supply voltage.

また、この種の記憶装置において、ビット線電位と信号
振幅の設定は、メモリセルからセンスアンプ出力までの
遅延時間の短縮に重要な関係がある。
Furthermore, in this type of memory device, the bit line potential and signal amplitude settings have an important relationship with reducing the delay time from the memory cell to the sense amplifier output.

従来ではこのビット線電位と信号振幅の設定を負荷回路
のみでしか行なえないが、この発明の記憶装置では電位
低下手段を用いても行なうことができ、これにより設計
の自由度が増すという効果も得ることができる。
Conventionally, the bit line potential and signal amplitude can only be set using a load circuit, but in the memory device of the present invention, this can also be done using potential lowering means, which has the effect of increasing the degree of freedom in design. Obtainable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図はこの発明の他の実施例の構成を示すブロック図
、第3図はこの発明のさらに他の実施例の構成を示すブ
ロック図、第4図は従来装置の構成を示すブロック図、
第5図ないし第7図はそれぞれ上記従来装置並びに上記
各実施例装置の一部を具体的に示す回路図である。 10・・・メモリセル、11A、 11B・・・ビット
線、12A、 12B・・・ワード線、13・・・負荷
回路、14・・・電源端子、15・・・カラムデコード
線、16A、 16B・・・ビット線選択用のMOSト
ランジスタ、17・・・センスアンプ、18A、 18
B・・・入力線、19・・・出力線、20・・・ロウア
ドレスバッファ、21・・・ロウデコーダ、22・・・
カラムアドレスバッファ、23・・・カラムデコーダ、
24・・・I10バッファ、25・・・書き込み回路、
30A、30B・・・電位低下用のnチャンネルMOS
トランジスタ、 31A、31B・・・電位低下用のnチャンネルMOS
トランジスタ、32・・・インバータ、33・・・オア
ゲート回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 デ°−タ 第 1 因 第4図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of still another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional device.
FIGS. 5 to 7 are circuit diagrams specifically showing a portion of the conventional device and each of the embodiments described above, respectively. 10...Memory cell, 11A, 11B...Bit line, 12A, 12B...Word line, 13...Load circuit, 14...Power supply terminal, 15...Column decode line, 16A, 16B ...MOS transistor for bit line selection, 17...Sense amplifier, 18A, 18
B...Input line, 19...Output line, 20...Row address buffer, 21...Row decoder, 22...
Column address buffer, 23... column decoder,
24...I10 buffer, 25...Writing circuit,
30A, 30B...n-channel MOS for potential reduction
Transistors, 31A, 31B... n-channel MOS for potential reduction
Transistor, 32... Inverter, 33... OR gate circuit. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Data No. 1 Figure 4

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)データ記憶用の複数のスタティック型メモリセル
と、上記各メモリセルとの間でデータの授受を行なうビ
ット線と、上記ビット線に接続された負荷回路と、上記
メモリセルからデータを読み出す際に上記ビット線に生
じる電位を増幅するセンスアンプと、上記ビット線に発
生する電位を所定電位だけ低下させる電位低下手段とを
具備したことを特徴とするスタティック型半導体記憶装
置。
(1) A plurality of static memory cells for data storage, a bit line for exchanging data with each of the memory cells, a load circuit connected to the bit line, and reading data from the memory cell. A static semiconductor memory device comprising: a sense amplifier for amplifying a potential generated on the bit line; and a potential lowering means for lowering the potential generated on the bit line by a predetermined potential.
(2)前記電位低下手段は前記ビット線と基準電位との
間に接続され、前記ビット線を選択するための信号で導
通制御されるnチャンネルMOSトランジスタで構成さ
れている特許請求の範囲第1項に記載のスタティック型
半導体記憶装置。
(2) The potential lowering means is constituted by an n-channel MOS transistor connected between the bit line and a reference potential and whose conduction is controlled by a signal for selecting the bit line. 2. The static semiconductor memory device described in 2.
(3)前記電位低下手段は前記ビット線と基準電位との
間に接続され、前記ビット線を選択するための信号で導
通制御されるpチャンネルMOSトランジスタで構成さ
れている特許請求の範囲第1項に記載のスタティック型
半導体記憶装置。
(3) The potential lowering means is constituted by a p-channel MOS transistor connected between the bit line and a reference potential and whose conduction is controlled by a signal for selecting the bit line. 2. The static semiconductor memory device described in 2.
(4)前記電位低下手段は前記ビット線と基準電位との
間に接続され、前記メモリセルでデータの読み出しが行
われる時にのみ導通するnチャンネルMOSトランジス
タで構成されている特許請求の範囲第1項に記載のスタ
ティック型半導体記憶装置。
(4) The potential lowering means is constituted by an n-channel MOS transistor connected between the bit line and a reference potential and conductive only when data is read from the memory cell. 2. The static semiconductor memory device described in 2.
(5)前記電位低下手段は前記ビット線と基準電位との
間に接続され、前記メモリセルでデータの読み出しが行
われる時にのみ導通するpチャンネルMOSトランジス
タで構成されている特許請求の範囲第1項に記載のスタ
ティック型半導体記憶装置。
(5) The potential lowering means is comprised of a p-channel MOS transistor that is connected between the bit line and the reference potential and becomes conductive only when data is read from the memory cell. 2. The static semiconductor memory device described in 2.
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EP87307107A EP0257912A3 (en) 1986-08-29 1987-08-11 Static semiconductor memory device
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5281372A (en) * 1991-03-26 1994-01-25 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing resin moldings having a concave-convex pattern on the surface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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