KR100256902B1 - Control circuit for semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 소자의 제어회로에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 SRAM의 라이트 및 리드 동작을 제어하여 전력소모를 방지할 수 있는 반도체 메모리 소자의 제어회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit of a semiconductor memory device, and more particularly, to a control circuit of a semiconductor memory device capable of preventing power consumption by controlling write and read operations of an SRAM.
일반적으로, SRAM 셀은 기억용 플립플롭 회로와 2개의 스위치로 구성되어 있으며, 워드라인에 펄스를 인가하여 셀 트랜지스터를 턴온시키면 비트라인쌍과 데이터 버스라인쌍 사이에 데이터의 전달이 가능하다. 또한, DRAM에서와는 달리 전원이 인가되어 있는 한 플립플롭의 궤환효과에 의해 리프레쉬 동작이 없이도 스태틱한 데이터의 보존이 가능하다.In general, an SRAM cell consists of a memory flip-flop circuit and two switches. When a cell transistor is turned on by applying a pulse to a word line, data can be transferred between a pair of bit lines and a pair of data bus lines. Unlike the DRAM, as long as the power is applied, the flip-flop feedback effect allows the static data to be preserved without the refresh operation.
도 1을 참조하여 일반적인 반도체 메모리 소자의 SRAM을 설명한다.An SRAM of a general semiconductor memory device will be described with reference to FIG. 1.
도 1을 참조하면, 일반적인 반도체 메모리 소자의 SRAM은, 게이트에 인가되는 프리차아지신호(PRE)에 의해 비트라인(BL)과 반전 비트라인(/BL)을 각각 프리차아지시키기 위한 프리차아지용 NMOS 트랜지스터(NM1, NM2)들과, 비트라인(BL)과 전원전압 사이에 연결된 풀업용 NMOS 트랜지스터(NM3)와, 반전 비트라인(/BL)과 전원전압 사이에 연결된 풀업용 NMOS 트랜지스터(NM4)와, 비트라인(BL)과 반전 비트라인(/BL) 사이에 연결된 메모리 셀(10)과, 게이트에 인가되는 칼럼신호(COL)에 의해 비트라인(BL) 및 반전 비트라인(/BL)을 각각 선택하기 위한 선택용 NMOS 트랜지스터(NM5, NM6)와, 데이터 버스라인(DBL)과 반전 데이터 버스라인(/DBL) 사이에 연결되며, 센스 인에이블 신호(SE)에 의해 메모리 셀(10)의 데이터를 감지증폭하기 위한 감지증폭기(20)를 구비한다.Referring to FIG. 1, an SRAM of a general semiconductor memory device may be used for precharge for precharging the bit line BL and the inverting bit line / BL, respectively, by a precharge signal PRE applied to a gate. NMOS transistors NM1 and NM2, a pull-up NMOS transistor NM3 connected between the bit line BL and the power supply voltage, and a pull-up NMOS transistor NM4 connected between the inverting bit line / BL and the power supply voltage. And the bit line BL and the inverting bit line / BL by the
또한, 일반적인 반도체 메모리 소자의 SRAM은 게이트에 인가되는 라이트신호(WR)에 의해 메모리 셀(10)에 데이터를 저장하는 라이트동작을 수행하도록 하는 라이트용 NMOS 트랜지스터(NM7, NM8)와, 출력단이 라이트용 NMOS 트랜지스터(NM8)의 드레인에 연결되며, 전원전압과 접지사이에 직렬 연결된 PMOS 트랜지스터(PM1)와 NMOS 트랜지스터(NM9)로 구성된 CMOS 인버터(30)와, 출력단이 라이트용 NMOS 트랜지스터(NM7)의 드레인에 연결되며, 입력단이 CMOS 인버터(30)의 출력단에 연결되고, 전원전압과 접지사이에 직렬 연결된 PMOS 트랜지스터(PM2)와 NMOS 트랜지스터(NM10)로 구성된 CMOS 인버터(40)를 더 구비한다.In addition, an SRAM of a general semiconductor memory device includes write NMOS transistors NM7 and NM8 for writing data for storing data in the
한편, 비트라인(BL)은 프리차아지용 NMOS 트랜지스터(NM1)와 선택용 NMOS 트랜지스터(NM5) 사이에 연결되며, 반전 비트라인(/BL)은 프리차아지용 NMOS 트랜지스터(NM2)와 선택용 NMOS 트랜지스터(NM6) 사이에 연결되고, 데이터 버스라인(DBL)은 선택용 NMOS 트랜지스터(NM5)와 라이트용 NMOS 트랜지스터(NM7) 사이에 연결되며, 반전 데이터 버스라인(/DBL)은 선택용 NMOS 트랜지스터(NM6)와 라이트용 NMOS 트랜지스터(NM8) 사이에 연결된다.Meanwhile, the bit line BL is connected between the precharge NMOS transistor NM1 and the selection NMOS transistor NM5, and the inverting bit line / BL is the precharge NMOS transistor NM2 and the selection NMOS transistor. The data bus line DBL is connected between the selection NMOS transistor NM5 and the write NMOS transistor NM7, and the inversion data bus line / DBL is connected to the selection NMOS transistor NM6. ) And the write NMOS transistor NM8.
메모리 셀(10)은 전원전압과 접지사이에 순차적으로 연결된 PMOS 트랜지스터(PM3), 저장용 노드(N1), 및 NMOS 트랜지스터(NM11)와, 전원전압과 접지사이에 순차적으로 연결된 PMOS 트랜지스터(PM4), 저장용 노드(N2), 및 NMOS 트랜지스터(NM12)와, 게이트에 워드라인(WL)이 연결되며, 저장용 노드(N1)와 비트라인(BL) 사이에 연결된 패스용 NMOS 트랜지스터(NM13)와, 게이트에 워드라인(WL)이 연결되며, 저장용 노드(N2)와 반전 비트라인(/BL) 사이에 연결된 패스용 NMOS 트랜지스터(NM14)를 구비한다.The
한편, 메모리 셀(10)의 PMOS 트랜지스터(PM3) 및 NMOS 트랜지스터(NM11)의 게이트는 각각 저장용 노드(N2)에 연결되며, PMOS 트랜지스터(PM4) 및 NMOS 트랜지스터(NM12)의 게이트는 각각 저장용 노드(N1)에 연결된다.The gates of the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM11 of the
상기와 같은 구조를 갖는 일반적인 반도체 메모리 소자의 SRAM의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the SRAM of the general semiconductor memory device having the above structure is as follows.
하이상태의 프리차아지신호(PRE)가 인가되면, 프리차아지용 NMOS 트랜지스터(NM1)는 전원전압을 인가하여 비트라인(BL)을 프리차아지시키고, 또한 프리차아지용 NMOS 트랜지스터(NM2)는 전원전압을 인가하여 반전 비트라인(/BL)을 프리차아지시킨다.When the high state precharge signal PRE is applied, the precharge NMOS transistor NM1 applies a power supply voltage to precharge the bit line BL, and the precharge NMOS transistor NM2 supplies a power supply. A voltage is applied to precharge the inverting bit line / BL.
메모리 셀(10)의 데이터를 리드할 경우에, 감지증폭기(20)는 하이상태의 센스 인에이블 신호를 인가받아서 비트라인(BL)을 통해 전달된 메모리 셀(10)의 저장용 노드(N1)의 데이터와 반전 비트라인(/BL)을 통해 전달된 메모리 셀(10)의 저장용 노드(N2)의 데이터를 감지증폭하여 출력단(DOUT)을 통해 출력한다.When the data of the
그리고, 메모리 셀(10)의 저장용 노드(N1, N2)에 각각 데이터를 저장하기 위한 라이트 동작을 수행 할 경우에, 게이트에 인가된 하이상태의 라이트신호(WR)에 의해 턴온된 라이트용 NMOS 트랜지스터(NM7)를 통해 CMOS 인버터(40)로부터 출력된 데이터는 메모리 셀(10)의 저장용 노드(N1)에 저장되며, 또한 게이트에 인가된 하이상태의 라이트신호(WR)에 의해 턴온된 라이트용 NMOS 트랜지스터(NM8)를 통해 CMOS 인버터(30)로부터 출력된 데이터는 메모리 셀(10)의 저장용 노드(N2)에 저장된다. 이때, 저장용 노드(N1)와 저장용 노드(N2)에는 서로상반된 데이터가 저장된다.In addition, when performing a write operation for storing data in the storage nodes N1 and N2 of the
즉, CMOS 인버터(30)에 로우상태의 데이터신호(DIN)가 입력되면, 저장용 노드(N1)에는 로우상태의 데이터가 저장되고, 저장용 노드(N2)에는 하이상태의 데이터가 저장된다. 이와 반대로, CMOS 인버터(30)에 하이상태의 데이터신호(DIN)가 입력되면, 저장용 노드(N1)에는 하이상태의 데이터가 저장되고, 저장용 노드(N2)에는 로우상태의 데이터가 저장된다.That is, when the low state data signal DIN is input to the
도 2를 참조하여, 상기와 같은 일반적인 반도체 메모리 소자의 SRAM의 라이트 동작을 제어하기 위한 종래의 제어회로를 설명한다.Referring to FIG. 2, a conventional control circuit for controlling the write operation of the SRAM of the general semiconductor memory device as described above will be described.
도 2를 참조하면, 종래의 반도체 메모리 소자의 제어회로는 입력단으로 입력되는 어드레스신호의 전이를 검출하여 프리차아지신호(PRE)를 출력하는 어드레스 전이 검출부(50)와, 외부로부터 입력되는 반전 라이트신호(/WR)를 반전시켜 라이트신호(WR)를 출력하는 인버터(IV1)와, 어드레스 전이 검출부(50)로부터 출력된 프리차아지신호(PRE)와 워드라인 인에이블신호 발생부(도면에 도시되지 않았음)로부터 출력된 워드라인 인에이블신호(WLEN)를 입력하여 출력하는 더미 비트라인(60)과, 일입력단으로 더미 비트라인(60)의 출력신호를 입력하고 타입력단으로 노아게이트(NOR2)의 출력신호를 입력해 논리노아하여 논리노아된 논리노아값을 출력하는 노아게이트(NOR1)를 구비한다.Referring to FIG. 2, a control circuit of a conventional semiconductor memory device includes an
또한, 종래의 반도체 메모리 소자의 제어회로는 어드레스 전이 검출부(50)의 출력신호, 인버터(IV1)의 출력신호 및 노아게이트(NOR1)의 출력신호를 제 1내지 제 3 입력단을 각각 입력해 논리노아하여 논리노아된 X-디코더(도면에 도시되지 않았음) 디스에이블 신호(XDEC_ENB)를 버퍼링부(70)를 통해 출력하는 노아게이트(NOR2)와, 버퍼링(70)를 통해 전달된 노아게이트(NOR2)의 출력신호를 반전시켜 도 1의 감지 증폭기(20)를 인에이블시키기 위한 센스 인에이블 신호(SE)를 출력하는 인버터(IV2)를 더 구비한다.In addition, the control circuit of the conventional semiconductor memory device inputs the output signal of the address
버퍼링부(70)는 짝수의 인버터(IV3, IV4)들로 구성된다.The buffering unit 70 is composed of even-numbered inverters IV3 and IV4.
도 1의 워드라인(WL)과 더미 비트라인(60)에 인가되는 워드라인 인에이블 신호(WLEN)는 도면에 도시되지 않은 워드라인 인에이블신호 발생부가 어드레스신호(AD)와 X-디코더 디스에이블 신호(XDEC_ENB)를 논리조합하여 출력한 것이다. 이때, X-디코더 디스에이블 신호(XDEC_ENB)가 로우상태이면, 다수 비트의 워드라인 인에이블 신호(WLEN)중 한 비트만이 하이상태이고, 그이외의 다른 비트들은 로우상태가 된다. 반대로, X-디코더 디스에이블 신호(XDEC_ENB)가 하이상태이면, 워드라인 인에이블 신호(WLEN)의 모든 비트들은 로우상태가 된다.In the word line enable signal WLEN applied to the word line WL and the
상기와 같은 구조를 갖는 종래의 반도체 메모리 소자의 제어회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the control circuit of the conventional semiconductor memory device having the structure as described above is as follows.
다수 비트의 어드레스신호(AD)중에서 한 개의 비트라도 하이에서 로우로 변하거나, 로우에서 하이로 변하면, 어드레스 전이 검출부(50)는 하이상태의 프리차아지신호(PRE)를 출력하고, 일정시간이 지나면 로우상태의 프리차아지신호(PRE)를 출력한다. 그리고, 어드레스신호(AD)가 다시 전이될 때까지 어드레스 전이 검출부(50)는 계속하여 로우상태의 프리차아지신호(PRE)를 출력한다.If any one of the plurality of bits of the address signal AD changes from high to low or from low to high, the
더미 비트라인(60)은 다수 비트의 워드라인 인에이블 신호(WLEN)중에 한 개의 비트라도 하이상태이면, 하이신호를 노아게이트(NOR1)로 출력한다.The
어드레스 전이 검출부(50)로부터 하이상태의 신호가 출력되면, 더미 비트라인(60)은 로우신호를 노아게이트(NOR1)로 출력하고, 노아게이트(NOR2)는 로우신호를 출력하여 노아게이트(NOR1)로 궤환시키며, 이어 노아게이트(NOR1)는 하이신호를 출력한다.When the high state signal is output from the
종래의 반도체 메모리 소자의 제어회로의 라이트시의 동작을 설명하면, 다음과 같다.The operation at the time of writing of the control circuit of the conventional semiconductor memory element is as follows.
외부로부터 로우상태의 반전 라이트신호(/WR)가 입력되면, 인버터(IV1)는 하이상태의 라이트신호(WR)를 출력하고, 버퍼링부(70)를 통해 로우상태의 X-디코더 디스에이블 신호(XDEC_ENB)가 출력되고, 인버터(IV2)는 하이상태의 센스 인에이블 신호(SE)를 출력한다.When the inverted write signal / WR in the low state is input from the outside, the inverter IV1 outputs the write signal WR in the high state and the X-decoder disable signal (in the low state) through the buffering unit 70. XDEC_ENB is output, and inverter IV2 outputs a sense enable signal SE in a high state.
도 3을 참조하여 종래의 반도체 메모리 소자의 제어회로의 리드시 동작을 설명한다.Referring to Fig. 3, the read operation of the control circuit of the conventional semiconductor memory device will be described.
도 3을 참조하면, (a)는 반전 라이트 신호(/WR), (b)는 어드레스신호(AD), (c)는 프리차아지신호(PRE), (d)는 X-디코더 디스에이블 신호(XDEC_ENB), (e)는 센스 인에이블 신호(SE), (f)는 워드라인 인에이블신호(WLEN), (g)는 더미 비트라인(60)의 출력신호이다.Referring to FIG. 3, (a) is an inverted write signal (/ WR), (b) is an address signal (AD), (c) is a precharge signal (PRE), and (d) is an X-decoder disable signal. (XDEC_ENB) and (e) are sense enable signals SE, (f) are word line enable signals WLEN, and (g) are output signals of the
(b)의 어드레스신호가 전이되면, 어드레스 전이 검출부(50)로부터 출력되는 (c)의 프리차아지신호(PRE)는 로우에서 하이상태로 된 다음 다시 로우상태로 된다. 또한, (c)의 프리차아지신호(PRE)가 하이상태인 동안에, 버퍼링부(70)로부터 출력되는 (d)의 X-디코더 디스에이블 신호(XDEC_ENB)는 하이에서 로우상태로 되고, 인버터(IV2)로부터 출력되는 (e)의 센스 인에이블 신호(SE)는 로우에세 하이상태로 된다.When the address signal of (b) is transferred, the precharge signal PRE of (c) output from the address
이어서, (d)의 X-디코더 디스에이블 신호(XDEC_ENB)가 로우인 동안에, (f)의 워드라인 인에이블 신호(WLEN)는 로우에서 하이상태로 되고, 더미 비트라인(60)으로부터 출력되는 (g)의 신호도 로우에서 하이상태로 된다. 이(g)신호가 하이상태가 되면 (d)의 신호를 하이로 만들고 순차적으로 (e), (f) 및 (g)신호를 모두 로우로 만든다.Subsequently, while the X-decoder disable signal XDEC_ENB of (d) is low, the word line enable signal WLEN of (f) goes from high to low, and is output from the dummy bit line 60 ( The signal of g) also goes from low to high. When this signal (g) becomes high, the signal of (d) is made high and the signals of (e), (f) and (g) are sequentially made low.
그러나, 상기와 같은 종래의 반도체 메모리 소자의 제어회로는, 전류의 소모량이 많아서 휴대용 제품과 같은 소형 제품에 사용하기 어려운 문제점이 존재하였다.However, the control circuit of the conventional semiconductor memory device as described above has a problem that it is difficult to use in small products such as portable products due to the large current consumption.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펄스를 이용하여 라이트 동작시 전류 소비량을 줄이므로써, 적은 전류를 소비하는 휴대용 제품 등에 이용할 수 있는 반도체 메모리 소자의 제어회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, to provide a control circuit of a semiconductor memory device that can be used for portable products that consume a small current by reducing the current consumption during the write operation by using a pulse. There is a purpose.
도 1은 일반적인 반도체 메모리 소자의 SRAM의 회로도.1 is a circuit diagram of an SRAM of a general semiconductor memory device.
도 2는 종래의 반도체 메모리 소자의 제어 회로도.2 is a control circuit diagram of a conventional semiconductor memory device.
도 3은 종래의 반도체 메모리 소자의 제어 회로의 특성도.3 is a characteristic diagram of a control circuit of a conventional semiconductor memory element.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 제어 회로도.4 is a control circuit diagram of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 제어 회로의 특성도.5 is a characteristic diagram of a control circuit of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 제어 회로도.6 is a control circuit diagram of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 어드레스 전이 검출부 200: 더미 비트라인100: address transition detection unit 200: dummy bit line
300: 펄스 발생부 400; 센스 인에이블신호 발생수단300:
500: 라이트신호 발생수단 600: 인에이블신호 발생수단500: write signal generating means 600: enable signal generating means
700: 지연부700: delay
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 메모리 소자의 제어회로는, 외부로부터 입력되는 어드레스신호의 전이를 검출하여 프리차아지신호를 출력하는 어드레스 전이 검출부; 상기 프리차아지신호와 워드라인 인에이블신호를 입력하는 더미 비트라인; 상기 프리차아지신호와 라이트신호를 입력하는 논리수단; 상기 논리수단으로부터 출력된 신호를 입력하여 펄스신호를 발생하는 펄스 발생부; 상기 더미 비트라인의 출력신호, 상기 프리차아지신호 및 상기 펄스 신호를 입력하여 센스 인에이블신호를 출력하는 센스 인에이블 발생수단; 상기 센스 인에이블 발생수단으로부터 전달된 신호, 상기 논리수단으로부터 출력된 신호 및 상기 펄스신호를 입력하여 라이트신호를 출력하는 라이트신호 발생수단; 및 상기 프리차아지신호, 상기 센스 인에이블신호 및 상기 펄스신호를 입력하여 X-디코더 인에이블신호를 출력하는 인에이블신호 발생수단을 포함한다.The control circuit of the semiconductor memory device of the present invention for achieving the above object includes an address transition detection unit for detecting the transition of the address signal input from the outside to output a precharge signal; A dummy bit line for inputting the precharge signal and a word line enable signal; Logic means for inputting the precharge signal and the write signal; A pulse generator for inputting a signal output from the logic means to generate a pulse signal; Sense enable generating means for inputting an output signal of the dummy bit line, the precharge signal and the pulse signal to output a sense enable signal; Write signal generation means for inputting a signal transmitted from said sense enable generation means, a signal output from said logic means, and said pulse signal to output a write signal; And an enable signal generating means for inputting the precharge signal, the sense enable signal and the pulse signal to output an X-decoder enable signal.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 제어회로는 더미 비트라인의 출력단과 접지사이에 순차적으로 직렬 연결된 게이트에 전원전압이 인가되는 프리차아지용 제 1 NMOS 트랜지스터, 게이트에 라이트신호가 인가되는 프리차아지용 제 2 NMOS 트랜지스터 및 게이트에 전원전압이 인가되는 프리차아지용 제 3 NMOS 트랜지스터; 센스 인에이블신호를 지연시키는 지연부; 및 센스 인에이블신호를 반전시키는 인버터를 더 포함한다.A control circuit of a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first NMOS transistor for precharge, in which a power voltage is applied to a gate sequentially connected between an output terminal of a dummy bit line and a ground, and a precharge signal is applied to a gate. A second NMOS transistor for charge and a third NMOS transistor for precharge to which a power supply voltage is applied to the gate; A delay unit for delaying the sense enable signal; And an inverter for inverting the sense enable signal.
이하, 도 4내지 도 5을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 5.
도 4를 참조하면, 본 발명의 반도체 메모리 소자의 제어회로는 외부로부터 입력되는 어드레스신호의 전이를 검출하여 프리차아지신호(PRE)를 출력하는 어드레스 전이 검출부(100)와, 프리차아지신호(PRE)와 외부로부터 전달된 워드라인 인에이블신호(WLEN)를 입력하여 출력하는 더미 비트라인(200)과, 어드레스 전이 검출부(100)로부터 출력되어 인버터(IV100)를 통해 일입력단으로 입력된 반전 프리차아지신호(/PRE)와 외부로부터 전달된 반전 라이트신호(/WR)를 인버터(IV200)를 통해 타입력단으로 입력하여 논리낸드한 다음 논리낸드값을 출력하는 낸드게이트(NAND)와, 낸드게이트(NAND)로부터 출력된 신호를 입력하여 펄스 신호(PLS)를 발생하는 펄스 발생부(300)와, 인버터(IV300)를 통해 반전된 더미 비트라인(200)의 출력신호, 프리차아지신호(PRE) 및 펄스 신호(PLS)를 입력하여 센스 인에이블신호(SE)를 출력하는 센스 인에이블 발생수단(400)과, 센스 인에이블 발생수단(400)으로부터 전달된 신호, 낸드게이트(NAND)로부터 출력된 신호 및 펄스신호(PLS)를 입력하여 라이트신호(WR)를 출력하는 라이트신호 발생수단(500)과, 프리차아지신호(PRE), 센스 인에이블신호(SE) 및 펄스신호(PLS)를 입력하여 X-디코더 인에이블신호(XDEC_EN)를 출력하는 인에이블신호 발생수단(600)을 구비한다.Referring to FIG. 4, the control circuit of the semiconductor memory device of the present invention detects a transition of an address signal input from the outside and outputs a precharge signal PRE, and a precharge signal ( A
본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 제어회로는 더미 비트라인(200)의 출력단과 접지사이에 순차적으로 직렬 연결된 게이트에 전원전압이 인가되는 프리차아지용 제 1 NMOS 트랜지스터(NM100), 게이트에 라이트신호(WR)가 인가되는 프리차아지용 제 2 NMOS 트랜지스터(NM200) 및 게이트에 전원전압이 인가되는 프리차아지용 제 3 NMOS 트랜지스터(NM300); 센스 인에이블신호(SE1)를 지연시켜 센스 인에이블신호(SE2)를 출력하는 지연부(700); 및 센스 인에이블신호(SE1)를 반전시키는 인버터(IV400)를 더 구비한다.A control circuit of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention may include a pre-charge first NMOS transistor NM100 and a gate to which a power voltage is applied to a gate sequentially connected between an output terminal of the
펄스 발생부(300)는 낸드게이트(NAND)로부터 출력된 신호를 지연시키기 위한 지연수단(310)과, 지연수단(310)을 통해 지연되어 전달된 신호와 낸드게이트(NAND)로부터 곧바로 전달된 신호를 입력하여 펄스신호(PLS)를 발생하는 펄스 발생수단(320)으로 이루어진다.The
펄스 발생부(300)의 지연수단(310)은 낸드게이트(NAND)의 출력단과 펄스 발생수단(320)사이에 순차적으로 직렬 연결된 인버터(IV310, IV320, IV330)로 구성된다.The delay means 310 of the
펄스 발생부(300)의 펄스 발생수단(320)은 일입력단이 지연수단(310)의 출력단에 연결되고, 타입력단이 낸드게이트(NAND)의 출력단에 연결된 노아게이트(NOR310)로 구비된다.The
센스 인에이블신호 발생수단(400)은 일입력단이 인버터(300)의 출력단에 연결되고 타입력단이 노아게이트(NOR420)의 출력단에 연결된 노아게이트(NOR410)와, 제 1 입력단이 노아게이트(NOR410)의 출력단에 연결되고, 제 2 입력단이 어드레스 전이 검출부(100)의 출력단에 연결되며, 제 3 입력단이 펄스 발생부(300)의 출력단에 연결된 노아게이트(NOR420)와, 입력단이 노아게이트(NOR420)의 출력단에 연결된 인버터(IV410)로 이루어진다.The sense enable signal generating means 400 includes a noar gate NOR410 having one input terminal connected to an output terminal of the
라이트신호 발생수단(500)은 일입력단이 센스 인에이블신호 발생수단(400)의 노아게이트(NOR420)의 출력단에 연결되고 타입력단이 낸드게이트(NAND)의 출력단에 연결된 노아게이트(NOR510)와, 일입력단이 펄스 발생부(300)의 출력단에 연결되고 타입력단이 노아게이트(NOR510)의 출력단에 연결된 노아게이트(NOR520)와, 입력단이 노아게이트(NOR520)의 출력단에 연결된 인버터(IV510)를 구비한다.The write signal generating means 500 may include a noar gate NOR510 having one input terminal connected to an output terminal of the NOR gate NOR420 of the sense enable
인에이블신호 발생수단(600)은 제 1 입력단이 어드레스 전이 검출부(100)의 출력단에 연결되고, 제 2 입력단이 센스 인에이블신호 발생수단(400)의 출력단에 연결되고, 제 3 입력단이 펄스 발생부(300)의 출력단에 연결된 노아게이트(NOR610)와, 입력단이 노아게이트(NOR610)의 출력단에 연결된 인버터(IV610)를 구성한다.The enable signal generating means 600 has a first input terminal connected to the output terminal of the address
지연부(700)는 직렬 연결된 다수의 인버터(IV710, IV720)들로 구성된다.The
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 반도체 메모리 소자의 제어회로의 라이트시 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the write operation of the control circuit of the semiconductor memory device of the present invention having the above structure is as follows.
어드레스신호(AD)가 변화되고, 외부로부터 로우상태의 반전라이트신호(/WR)가 입력되면, 어드레스 전이 검출부(100)는 이를 검출하여 하이상태의 프리차아지신호(PRE)를 출력한 다음 일정시간후에 다시 로우상태의 프리차아지신호(PRE)를 출력한다.When the address signal AD is changed and an inverted write signal / WR in a low state is input from the outside, the address
반전 라이트신호(/WR)가 로우상태가 유지되고, 프리차아지신호(PRE)가 하이에서 로우상태로 전이되면, 펄스 발생부(300)는 하이상태의 펄스신호(PLS)를 출력한 다음 일정시간후에 다시 로우상태의 펄스신호(PLS)를 출력한다.When the inverted write signal / WR is kept low and the precharge signal PRE transitions from high to low, the
펄스신호(PLS)가 하이상태인 동안에, 센스 인에이블 발생수단(400)은 하이상태의 센스 인에이블 신호(SE1)를 출력하며, 이어 인에이블신호 발생수단(600)은 하이상태의 X-디코더 인에이블신호(XDEC-EN)를 출력하고, 또한 하이상태의 센스 인에이블신호(SE1)가 출력되는 동안에는 노아게이트(NOR420)의 출력이 로우상태가 되므로 라이트신호 발생수단(500)은 하이상태의 라이트신호(WR)를 출력한다.While the pulse signal PLS is in the high state, the sense enable generating means 400 outputs the sense enable signal SE1 in the high state, and then the enable signal generating means 600 is the X-decoder in the high state. The output of the NOA gate NOR420 goes low while the enable signal XDEC-EN is output and the sense enable signal SE1 of the high state is output. The write signal WR is output.
그리고, 워드라인 인에이블 신호(WLEN)는 X-디코더 인에이블신호(XDEC-EN)와 어드레스신호(AD)를 조합하여 만들었으므로, 워드라인 인에이블 신호(WLEN)중의 한 비트는 하이상태가 되며, 이어 워드라인 인에이블 신호(WLEN)와 하이상태의 라이트신호(WR)에 의해 더미 비트라인(200)은 로우상태의 신호를 출력한다.Since the word line enable signal WLEN is made by combining the X-decoder enable signal XDEC-EN and the address signal AD, one bit of the word line enable signal WLEN becomes high. Subsequently, the
여기서, 더미비트라인(200)은 도 2의 더미비트라인(60)과 반대의 위상을 출력한다. 즉, 도 2의 더미비트라인(60)은 도 4의 더미비트라인(200)에 인버터(IV300)을 출력단에 내포한다.Here, the
이와 같이 더미 비트라인(200)로부터 로우상태의 신호가 출력되면, 센스 인에이블 발생수단(400)의 노아게이트(NOR410)는 로우상태의 신호를 출력하고, 노아게이트(NOR420)는 하이상태의 신호를 출력하므로 이로 인하여 센스 인에이블신호 발생수단(400)은 로우상태의 센스 인에이블신호(SE1)를 출력하고, 이어 지연부(700)를 통해 지연되어 출력된 센스 인에이블 신호(SE2)는 로우상태가 되고, 인에이블 발생수단(600)는 로우상태의 X-디코더 인에이블신호(XDEC-EN)를 출력하며, 또한 라이트신호 발생수단(500)은 로우상태의 라이트신호(WR)를 출력한다.As such, when the low state signal is output from the
종래의 제어회로에서는 오직 외부로부터 인가되는 반전 라이트신호(/WR)에만 영향을 받으므로 반전 라이트신호(/WR)의 로우상태가 길어지면, 라이트 신호(WR)의 하이상태도 길어졌지만, 상기에서와 같이 본 발명의 제어회로에 의해 발생되는 라이트신호(WR)는 반전 라이트신호(/WR)의 로우상태가 길어져도 셀을 라이트한 후에는 자체적으로 라이트신호(WR)가 하이에서 로우로 전이되기 때문에, 도 1의 DIN이 로우일 경우 프리차아지용 NMOS 트랜지스터(NM1, NM3)가 NMOS 트랜지스터(NM10)를 통하여, 또는 DIN이 하이일경우에는 프리차아지용 NMOS 트랜지스터(NM2, NM4)가 NMOS 트랜지스터(NM9)를 통해 전류의 손실이 셀이 라이트된 이후에는 존재하지 않는다.In the conventional control circuit, since only the inverted light signal / WR applied from the outside is affected, when the low state of the inverted light signal / WR is long, the high state of the write signal WR is also long. As described above, the write signal WR generated by the control circuit of the present invention automatically transitions the write signal WR from high to low after the cell is written even if the low state of the inverted write signal / WR is long. Therefore, when DIN in FIG. 1 is low, the precharge NMOS transistors NM1 and NM3 pass through the NMOS transistor NM10, or when DIN is high, the precharge NMOS transistors NM2 and NM4 pass through the NMOS transistor ( The loss of current through NM9) does not exist after the cell has been written.
또한, 본 발명의 제어회로에서는 셀이 라이트된 후에는 센스 인에이블 신호(SE2)가 로우상태가 되므로 인하여 종래와 달리 반전 라이트신호(/WR)가 로우상태인 모든 구간에서 감지 증폭기가 동작되지 않기 때문에 라이트된 이후에는 전류 손실이 없다.In addition, in the control circuit of the present invention, since the sense enable signal SE2 is low after the cell is written, the sense amplifier is not operated in all sections in which the inverted light signal / WR is low unlike the conventional art. There is no current loss after writing.
따라서, 본 발명의 제어회로는 셀에 데이터를 라이트할 때도 셀이 라이트되었는지를 자체적으로 감지하여 라이트신호를 조절하므로써, 전류의 손실을 최소화할 수 있다.Therefore, the control circuit of the present invention can minimize the loss of current by adjusting the write signal by sensing whether the cell is written even when writing data to the cell.
도 5를 참조하여 본 발명의 반도체 메모리 소자의 제어회로의 라이트시 동작을 설명한다.5, a description will be given of an operation during writing of the control circuit of the semiconductor memory device of the present invention.
도 5를 참조하면, (a)는 어드레스신호(AD), (b)는 반전 라이트 신호(/WR), (c)는 프리차아지신호(PRE), (d)는 펄스신호(PLS), (e)는 센스 인에이블 신호(SE1), (f)는 센스 인에이블 신호(SE2), (g)는 X-디코더 인에이블 신호(XDEC_EN), (h)는 워드라인 인에이블신호(WLEN), (i)는 라이트신호(WR), (j)는 인버터(IV300)의 출력신호이다.Referring to FIG. 5, (a) represents an address signal AD, (b) represents an inverted write signal / WR, (c) represents a precharge signal PRE, and (d) represents a pulse signal PLS, (e) is the sense enable signal SE1, (f) is the sense enable signal SE2, (g) is the X-decoder enable signal XDEC_EN, and (h) is the word line enable signal WLEN. , (i) is the write signal WR, (j) is the output signal of the inverter IV300.
(a)의 어드레스신호가 전이되면, (c)의 프리차아지신호(PRE)는 로우에서 하이상태로 된 다음 다시 로우상태로 되고, 이어 (b)의 반전 라이트신호(/WR)가 하이에서 로우로 전이되고 (c)의 프리차아지신호(PRE)가 하이에서 로우로전이되면, (d)의 펄스신호(PLS)는 로우에서 하이상태로된다.When the address signal of (a) is transferred, the precharge signal PRE of (c) goes from low to high state and then goes back to low state, and then the inverted write signal (WR) of (b) becomes high. When the transition to low and the precharge signal PRE of (c) transitions from high to low, the pulse signal PLS of (d) goes from low to high.
(d)의 펄스신호(PRE)가 로우에서 하이로 전이될 때, (e)의 센스 인에이블신호(SE1)는 로우에서 하이로 전이되며, 이어 (f)의 센스 인에이블신호(SE2), (g)의 X-디코더 인에이블 신호(XDEC_EN) 및 (i)의 라이트신호(WR) 등은 각각 로우에서 하이로 전이된다.When the pulse signal PRE of (d) transitions from low to high, the sense enable signal SE1 of (e) transitions from low to high, followed by the sense enable signal SE2 of (f), The X-decoder enable signal XDEC_EN of (g) and the write signal WR of (i) are transitioned from low to high, respectively.
이렇게, (g)의 X-디코더 인에이블 신호(XDEC_EN)가 로우에서 하이로 전이되면, (h)의 워드라인 인에이블 신호(WLEN)가 로우에서 하이로 전이되고, (j)의 더미 비트라인(200) 뒷단의 인버터(IV300)의 출력신호가 로우에서 하이로 전이된다.Thus, when the X-decoder enable signal XDEC_EN of (g) transitions from low to high, the word line enable signal WLEN of (h) transitions from low to high, and the dummy bit line of (j) The output signal of the inverter IV300 at the rear stage is transitioned from low to high.
이와 같이, (j)의 더미 비트라인(200)의 출력신호가 로우에서 하이로 전이되면, (e)의 센스 인에이블신호(SE1)가 하이에서 로우전이되며, 이어 (f)의 센스 인에이블신호(SE2), (g)의 X-디코더 인에이블 신호(XDEC_EN) 및 (i)의 라이트신호(WR) 등은 각각 하이에서 로우로 전이된다.As such, when the output signal of the
상기와 같이, (g)의 X-디코더 인에이블 신호(XDEC_EN)가 하이에서 로우로 전이되면, (h)의 워드라인 인에이블 신호(WLEN)는 하이에서 로우로 전이되고, 또한 (j)의 더미 비트라인(200) 뒷단의 인버터(IV300)의 출력신호가 하이에서 로우로 전이된다.As described above, when the X-decoder enable signal XDEC_EN of (g) transitions from high to low, the word line enable signal WLEN of (h) transitions from high to low, and also of (j) The output signal of the inverter IV300 behind the
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 것으로서, 작은 용량의 SRAM에 사용하기 위한 본 발명의 제어회로를 도시한 것이다.Fig. 6 shows the control circuit of the present invention for use in a small capacity SRAM in accordance with an embodiment of the present invention.
도 6를 참조하면, 작은 용량의 SRAM에 사용하기 위한 본 발명의 제어회로는, 도 4와 마찬가지로, 어드레스 전이 검출부(100)와, 더미 비트라인(200)과, 낸드게이트(NAND)와, 펄스 발생부(300)와, 센스 인에이블 발생수단(400)과, 라이트신호 발생수단(500)과, 프리차아지신호(PRE), 인에이블신호 발생수단(600)을 구비한다.Referring to FIG. 6, the control circuit of the present invention for use in a small capacity SRAM, as in FIG. 4, includes an address
상기의 구조를 갖는 본 발명의 제어회로는 도 4에서 설명한바와 동일 하므로 생략한다.The control circuit of the present invention having the above structure is the same as that described in FIG.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical idea. It will be evident to those who have knowledge of.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 반도체 메모리 소자의 제어회로는 자체적으로 발생시킨 펄스를 이용하므로써, 셀에 데이터를 라이트할 경우에 셀이 라이트되었는지를 자체적으로 감지하여 라이트신호를 조절하여 라이트 동작시 전류손실을 최소화시킬 수 있으며, 따라서 적은 전류를 필요로하는 휴대용 제품 등에 이용할 수 있는 탁월한 효과를 제공한다.As described above, the control circuit of the semiconductor memory device of the present invention uses self-generated pulses, and when the data is written to the cell, it automatically detects whether the cell is written and adjusts the write signal to adjust the write signal. The loss can be minimized, thus providing an excellent effect for use in portable products requiring low current.
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