JP2840277B2 - Improved bi-CMOS read / write memory - Google Patents
Improved bi-CMOS read / write memoryInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子集積回路の分野に関し、特に読取り/書
込みメモリ・セルに用いる回路に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of electronic integrated circuits, and more particularly to circuits for use in read / write memory cells.
従来技術 集積回路メモリ・セルはよくメモリ・セルの行及び列
に編成され、これらの行及び列は、行及び列のアドレス
を表わすメモリ・アドレスの部分の値に基づいて別々に
選択される。この様なデバイスでは、「ワード線」とい
う言葉は一般に、メモリ・セルのアドレスされた行を一
方が活性中に選択する一組のコンダクタを指し、「ビッ
ト線」という言葉は一般に、アドレスされた行のメモリ
・セルとセンス増幅器との間のデータを伝達する一組の
コンダクタを指す。センス増幅器は、関連するビット線
上のデータのデータ状態を検出する回路であり、また一
般に出力段に伝達するために検出されたデータ状態を増
幅する回路である。BACKGROUND OF THE INVENTION Integrated circuit memory cells are often organized in rows and columns of memory cells, where the rows and columns are selected separately based on the value of a portion of the memory address that represents the row and column addresses. In such devices, the word "word line" generally refers to a set of conductors, one of which actively selects an addressed row of memory cells, and the word "bit line" is generally Refers to a set of conductors that carry data between a row of memory cells and a sense amplifier. A sense amplifier is a circuit that detects the data state of the data on the associated bit line, and is generally a circuit that amplifies the detected data state for transmission to the output stage.
スタティック・メモリ・セルの駆動能力のため、メモ
リ・セル1がラッチから成る場合、多数のスタティック
・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)の多数列は単一
のセンサ増幅器を共有する。しかし、検出分解能のため
に、一般に単一のセンス増幅器と関連するビット線が短
ければ短いほど、センス増幅器によって検出可能な差電
圧が小さくなる。従って、検出のためにはメモリ・セル
・アレイの各列ごとに単一のセンス増幅器を提供するこ
とが好ましい。Due to the drive capability of static memory cells, when memory cell 1 consists of latches, multiple columns of multiple static random access memories (SRAMs) share a single sensor amplifier. However, due to the detection resolution, generally the shorter the bit line associated with a single sense amplifier, the smaller the difference voltage detectable by the sense amplifier. Therefore, it is preferable to provide a single sense amplifier for each column of the memory cell array for detection.
しかし、列ごとに1個のセンス増幅器を有するために
要する多数のセンス増幅器を提供することは、特定のセ
ンス増幅器が駆動するのに必要な負荷を増加してしま
う。例えば、256行1024列には編成された256kビットのS
RAMでは、センス増幅器と列の相応関係を1対1にする
ために、1024個のセンス増幅器を提供しなければならな
い。選択された列と関連するセンス増幅器は、従って他
の1023個のセンス増幅器に接続可能なデータ線を駆動す
ることができなければならない。この様に長いデータ線
の容量性負荷は、特に選択されなかったセンス増幅器を
データ線からの結合を断つ分離トランジスタによって提
供される寄生負荷を含むが、どちらも各センス増幅器ご
とに大きな駆動トランジスタを提供しなければならず、
或いは読取りアクセス時間効率を低下させてしまうこと
になる。単一のセンス増幅器が各列ごとに提供されてい
る構造では、線上のセンス増幅器に要する空間(すなわ
ち、センス増幅器ピッチ)は、SRAMデバイスを組み入れ
るのに必要な集積回路のサイズを重大な意味を表わすほ
ど拡げずに、メモリ・セルの1列を提供するのに要する
空間(すなわち、列ピッチ)より大きくすることはでき
ず、この様なピッチ抑制はもちろんセンス増幅器内に提
供することができる駆動トランジスタのサイズを制限し
てしまうことになるということに注意されたい。However, providing the large number of sense amplifiers required to have one sense amplifier per column increases the load needed to drive a particular sense amplifier. For example, 256 kbits of organized S in 256 rows and 1024 columns
In a RAM, 1024 sense amplifiers must be provided to provide a one-to-one correspondence between sense amplifiers and columns. The sense amplifier associated with the selected column must therefore be able to drive the data lines connectable to the other 1023 sense amplifiers. Such capacitive loads on long data lines include parasitic loads provided by isolation transistors that disconnect the sense amplifiers from the data lines, especially those that have not been selected, but both require large drive transistors for each sense amplifier. Must be provided,
Alternatively, the read access time efficiency is reduced. In structures where a single sense amplifier is provided for each column, the space required for the sense amplifiers on a line (ie, the sense amplifier pitch) can significantly affect the size of the integrated circuit required to incorporate the SRAM device. Without being as widespread as possible, it cannot be larger than the space required to provide a column of memory cells (ie, column pitch), and such pitch suppression can of course be provided in a sense amplifier. Note that this will limit the size of the transistor.
従って、本発明の目的はセンス増幅器用の縮小したデ
ータ線負荷を考慮に入れるスタティックRAMデバイス用
の検出及びデコーディング機構を提供することである。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a detection and decoding mechanism for static RAM devices that takes into account reduced data line loading for sense amplifiers.
本発明の目的はまたメモリ・セルの各列ごとに単一の
センス増幅器を有するSRAM用のそのような機構を提供す
ることである。It is also an object of the present invention to provide such a mechanism for an SRAM having a single sense amplifier for each column of memory cells.
本発明の目的は更にバイ−CMOS技術において実現され
るそのような機構を提供することである。It is a further object of the present invention to provide such a mechanism implemented in bi-CMOS technology.
更に、そのようなメモリ回路のセンス増幅器は一般
に、選択されたメモリ・セルが接続されている一対のビ
ット線間の小さな差電圧を検出するべく要求されてい
る。速度のために、対のビット線のそれぞれは一般に、
所定の電圧にプリチャージされて、プリチャージ動作後
の短期間、その対のビット線を接続し合わせることによ
り等化される。従来のスタティック・ランダム・アクセ
ス・メモリ(「SRAM」)では、プルアップ装置が各ビッ
ト線と電流源との間に接続されているが、このプルアッ
プ装置はビット線対の一方のビット線を高に引き上げ、
ビット線対のもう一方のビット線を低に引き下げるのを
助けることが望ましく、どちらのビット線が高くなるか
の選択はアドレスされたメモリ・セルの検出されたデー
タ状態の依存する。バイ−CMOS SRAMでは、なるべくな
らバイポーラ・トランジスタをプルアップ装置として使
用する方がよく、というのも急速なスィッチング特性を
有する(ビット線対の高いほうのビット線を正の電力源
レベルよりも少なくとも1ダイオード・ドロップ低い電
圧に維持する)ビット線用のダイオード・クランプとし
てこれが作動するからである。Further, the sense amplifier of such a memory circuit is generally required to detect a small difference voltage between a pair of bit lines to which a selected memory cell is connected. For speed, each of the paired bit lines is generally
It is precharged to a predetermined voltage, and is equalized by connecting the bit lines of the pair for a short period after the precharge operation. In conventional static random access memory ("SRAM"), a pull-up device is connected between each bit line and a current source, which pulls one bit line of a bit line pair. Raised to high,
It is desirable to help pull the other bit line of the bit line pair low, and the choice of which bit line goes high depends on the detected data state of the addressed memory cell. In bi-CMOS SRAMs, it is better to use bipolar transistors as pull-up devices if possible, because they have rapid switching characteristics (the higher bit line of a bit line pair must be at least higher than the positive power source level). This is because it operates as a diode clamp for the bit line (keeping one diode drop low).
しかし、バイポーラ・プルアップ装置のダイオード特
性は、プルアップ・トランジスタが接続されている正
(Vcc)の電力源にノイズがある場合に問題を生じる。
バイポーラ・プルアップ・トランジスタがダイオードと
して作動するため、Vccの正のノイズは両方のピット線
をより高い電圧に引き上げてしまい、Vccの負のノイズ
はビット線の電圧に影響を及ぼさない。Vccの正のノイ
ズの「バンプ」が両方のビット線をより高いレベルに引
き上げた後、読取りサイクルはビット線対の一方のビッ
ト線を引き下げ、もう一方のビット線をバンプした電圧
のままにしてしまう原因になる。正のバンプが非常に大
きいために、プリチャージ及び等化動作、すなわちプル
アップ・トランジスタによるビット線のプルアップがサ
イクルの終りでビット線を完全に等化するには不十分な
場合バンプ後の次のサイクルに不履行が生じる。完全に
スタティックなRAMの場合、この様な不履行が生じるの
は、成伊豆によるビット線の差電圧が非常に大きいた
め、メモリ・セルが正しい極にビット線電圧を設けるに
は時間が足りない場合である。However, the diode characteristics of a bipolar pull-up device can cause problems if the positive ( Vcc ) power source to which the pull-up transistor is connected has noise.
Since the bipolar pull-up transistor operates as a diode, the positive noise V cc is will pull up both pit line to a higher voltage, negative noise of V cc does not affect the voltage of the bit line. After a positive noise "bump" of Vcc raises both bit lines to a higher level, the read cycle pulls down one bit line of the bit line pair and leaves the other bit line at the bumped voltage. Cause it. If the positive bump is too large, the precharge and equalization operations, i.e., if the pull-up of the bit line by the pull-up transistor is not sufficient to completely equalize the bit line at the end of the cycle, Default occurs in the next cycle. In the case of completely static RAM, this failure occurs when the bit line differential voltage by Nariizu is so large that the memory cell does not have enough time to provide the bit line voltage to the correct pole. It is.
従って、本発明の目的は、バイポーラ・プルアップ装
置を有するバイアシング電力源の摂動に対して耐性のあ
るビット線プルアップ回路を提供することである。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a bit line pull-up circuit that is resistant to perturbation of a biasing power source having a bipolar pull-up device.
特定のメモリ・セルへの書込み動作は一般に、ビット
線対の一方のビット線を低レベル(Vee)に引き下げ、
もう一方のビット線を高電圧レベル(Vcc−Vbe)に引き
上げることによって達成される。書込みサイクル後、こ
れらのビット線は再び、バイポーラ・プルアップ・トラ
ンジスタによって、その後の読取りサイクルの準備中に
相関的な同一電位にプルアップしなければならない。し
かし、書込み後のビット線の大きな差電圧は、非常に大
きなプルアップ装置かまたは引き上げに要する長期間の
どちらか一方が好ましくない場合に、もう一方が必要と
なる。A write operation to a particular memory cell generally pulls one bit line of the bit line pair low (V ee ),
It is accomplished by pulling the other bit line to a high voltage level (V cc -V be). After a write cycle, these bit lines must again be pulled up by a bipolar pull-up transistor to the same relative potential in preparation for a subsequent read cycle. However, a large bit line differential voltage after writing requires a very large pull-up device or a longer pull-up period if either is not desirable.
従って、本発明のまたの目的は、書込みサイクル中の
ビット線の差電圧を減らし、その後ビット線を等化電圧
に回復させる速度を早めるビット線プルアップ回路を提
供することである。It is, therefore, another object of the present invention to provide a bit line pull-up circuit that reduces the differential voltage on a bit line during a write cycle and then increases the speed at which the bit line is restored to an equalized voltage.
本発明の目的は更に、バイ−CMOS技術に組み入れるそ
の様なプルアップ回路を提供することである。It is a further object of the present invention to provide such a pull-up circuit that incorporates bi-CMOS technology.
本発明の更に他の目的は、メモリ・セルの列ごとに1
個のセンス増幅器を配置したそのようなプルアップ回路
を提供することである。Yet another object of the present invention is to provide one per column of memory cells.
An object of the present invention is to provide such a pull-up circuit in which a plurality of sense amplifiers are arranged.
本発明の更に他の目的は、ビット線差電圧を減らすと
共に、Vcc電力源の摂動の改良した耐性を提供するその
ようなプルアップ回路を提供することである。It is yet another object of the present invention to provide such a pull-up circuit that reduces the bit line differential voltage while providing improved immunity to perturbations of the Vcc power source.
本発明の他の目的及び利点は、添付の図面に関連して
以下の実施例を参照することにより、普通の当業者にと
って明らかになるであろう。Other objects and advantages of the present invention will become apparent to those of ordinary skill in the art by reference to the following examples in connection with the accompanying drawings.
問題点を解決するための手段 本発明は、メモリ・セルの各例と関連する一対の相補
ビット線と、各列と関連する第一段目のセンス増幅器と
を有するバイ−CMOS SRAM読取り/書込みメモリに組み
入れられる。これらの第一段目のセンス増幅器はグルー
プに配列され、グループの各第一段目のセンス増幅器は
共通対の相補データ線を駆動する。第二段目のセンス増
幅器を各グループごとに提供して、第二段目のセンス増
幅器全部により一対のグローバル・データ線を駆動させ
る。列アドレスをデコードして、第一段目のセンサ増幅
器のうちの1個を選択するが、選択されなかった第一段
目のセンス増幅器は使用禁止にされ、高インピーダンス
を局所データ線に伝える。列アドレスの多数の最上位ビ
ットを用いて、選択された第一段目のセンス増幅器を含
むグループと関連する第二段目のセンス増幅器を使用可
能し、他の第二段目のセンス増幅器を使用禁止にしてグ
ローバル・データ線に高インピーダンスを伝える。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a bi-CMOS SRAM read / write having a pair of complementary bit lines associated with each instance of a memory cell and a first stage sense amplifier associated with each column. Incorporated into memory. These first-stage sense amplifiers are arranged in groups, and each first-stage sense amplifier in the group drives a common pair of complementary data lines. A second stage sense amplifier is provided for each group, and a pair of global data lines are driven by all the second stage sense amplifiers. The column address is decoded to select one of the first stage sensor amplifiers, but the unselected first stage sense amplifiers are disabled and transmit high impedance to the local data lines. Using the most significant bits of the column address, the second stage sense amplifier associated with the selected group including the first stage sense amplifier can be used, and the other second stage sense amplifiers can be used. Disable use and transmit high impedance to global data lines.
本発明は、メモリ・セルの各列と関連する一対の相補
ビット線を有し、前記ビット線のそれぞれがプルアップ
装置用のバイポーラ・トランジスタを有するバイ−CMOS
SRAM読取り/書込みメモリに組み入れられる。電力源
線上のノイズ摂道用低減フィルタとして作動するプルア
ップ回路を提供して、電力源の正のノイズがビット線電
圧を等化値より上に引き上げないようにする。書込みサ
イクル中にプルアップ・トランジスタのベース・ドライ
ブを制御する他のプルアップ回路を提供して、ビット線
対の高いほうのビット線と関連するプルアップ・トラン
ジスタのベース・ドライブが減少し、次の読取りサイク
ルに一層短い交差時間を提供するようにする。The present invention is a bi-CMOS having a pair of complementary bit lines associated with each column of memory cells, each of said bit lines having a bipolar transistor for a pull-up device.
Incorporated into SRAM read / write memory. A pull-up circuit is provided that operates as a noise depletion filter on the power supply line so that the positive noise of the power supply does not raise the bit line voltage above the equalization value. Providing another pull-up circuit for controlling the base drive of the pull-up transistor during a write cycle, reducing the base drive of the pull-up transistor associated with the higher bit line of the bit line pair, To provide a shorter crossing time for the read cycle.
実施例 第1図を説明するが、同図はスタティック・ランダム
・アクセス・メモリ(SRAM)のブロック図を示す。本実
施例のSRAM1は、単一の入力/出力端子I/Oを有する256k
ビットのメモリである(すなわち、SRAM1は256k×1メ
モリとして組織されている)。SRAM1の記憶素子はアレ
イ2に含まれているが、本実施例のアレイ2は256行102
4列に編成されている。SRAM1はアドレス入力Anのアドレ
ス情報を受け取る。この256kビットのメモリ内に各ビッ
トを個々にアドレスするため、アドレス入力Anは18個に
する。もちろん、1ビット以上が同時にアクセスされた
場合(例ば、256kビットのSRAM1が8入力及び8出力を
有す32k×8メモリとして組織されている場合)は、よ
り少数のアドレス入力Anが必要である。FIG. 1 is a block diagram of a static random access memory (SRAM). The SRAM 1 according to the present embodiment has a single input / output terminal I / O of 256 k
It is a bit of memory (ie, SRAM1 is organized as 256k × 1 memory). The storage element of SRAM 1 is included in array 2, but array 2 of this embodiment has 256 rows and 102 rows.
It is organized in four rows. SRAM1 receives the address information of the address input An. In order to individually address each bit in the 256 kbit memory, the number of address inputs An is set to 18. Of course, if more than one bit is accessed at the same time (for example, if the 256k bit SRAM1 is organized as a 32k × 8 memory with 8 inputs and 8 outputs), a smaller number of address inputs An is needed. is there.
アドレス入力Anはアドレス・バッファ4によって受け
取られるが、このアドレス・バッファ4は、従来技術で
周知の様に、アドレス入力Anに外部から呈されるアドレ
スの値をラッチして維持する。アドレス・バッファ4に
よって受け取られた18アドレス・ビットのうちの8ビッ
トは、行アドレスに対応するような8ビットであるが、
Xデコーダ6に伝達されて、アレイ2内の256行のうち
の1行を選択する。アドレス・バッファ4によって受け
取られた残りの10ビットは、列アドレスに対応し、第一
段目のYデコーダ8に伝達されて、1024個の第一段目の
センス増幅器10のうちの1個によって検出されるアレイ
2内の1024列のうちの1列を選択する。1024列の各列
と、従って1024個の第1段目のサンス増幅器は、以下に
説明するように、相補対のビット線と関連し、1024個の
第1段目のセンサ増幅器のうち選択された1個が相補ビ
ット線の差電圧を検出する。以下により詳細に説明する
ように、堆積ビット線プルアップ・トランジスタ21をSR
AM1に提供する。The address input An is received by an address buffer 4 which latches and maintains the value of an externally presented address on the address input An, as is well known in the art. Eight of the eighteen address bits received by address buffer 4 are eight bits as corresponding to the row address,
The signal is transmitted to the X decoder 6 to select one of the 256 rows in the array 2. The remaining 10 bits received by the address buffer 4 correspond to the column address and are transmitted to the first stage Y-decoder 8 to be output by one of the 1024 first-stage sense amplifiers 10. Select one of the 1024 columns in array 2 to be detected. Each of the 1024 columns, and thus 1024 first stage sensor amplifiers, is associated with a complementary pair of bit lines and is selected from the 1024 first stage sensor amplifiers, as described below. The other detects the difference voltage between the complementary bit lines. As described in more detail below, the deposited bit line pull-up transistor 21 is
Provide to AM1.
10個の列アドレス・ビットのうちの5ビットは同様に
第二段目のYデコーダ12にも伝達され、第二段目のセン
ス増幅器14のうちの1個を選択する。第1図には別々の
2個のYデコーダ8及び12が示されているが、第二段目
のYデコーダ12は代わりに同一段目のYデコーダ8に組
み入れてもよい。この様な組入れは、多数のデコーディ
ング段が第一段目のYデコーダ8内に必要な場合、また
その中のデコード段の間の切れ目が第二段目のセンス増
幅器14の一つを選択するのに必要な点で成される場合、
第二段目のセンス増幅器14の出力を用いて、適切な第二
段目のセンス増幅決14を選択するだけでなく、同様に列
アドレス信号のデコーディング中に第一段目のセンス増
幅器10の一つを選択する。1024側の第一段目のセンス増
幅器10は32個の32グループに集められ、各グループには
相補対のローカル(局所)データ線16が出力としてあ
る。第二段目のセンス増幅器14のうちの1個は32個の第
一段目のセンス増幅器の各グループと関連しており、そ
の入力で、関連対の局所データ線16を受け取る。相補対
のデータアウト線18は第二段目のセンス増幅器14によっ
て駆動される。動作中、列アドレスに対応する第一段目
のセンス増幅器10は第一段目のYデコーダ8からの号に
よって使用可能にされるが、Yデコーダ8により他の第
一段目のセンス増幅器10はアレイ2からの関連対のビッ
ト線のデータ状態の検出が不可能にされる。選択された
列を有する第一段目のセンス増幅器10のグループに対応
する第二段目のセンス増幅器14の1個も同様に使用可能
にされ、他の第二段目のセンス増幅器14は使用禁止にさ
れる。第二段目のセンス増幅器14の選択された1個は、
データアウト線18上で、局所データ線16の差電圧のその
入力における増幅である差電圧を呈し、入力/出力回路
20に伝達する。入力/出力回路20はデータアウト線18の
状態を入力/出力端子にA/Oに伝達する。Five of the ten column address bits are likewise transmitted to the second stage Y decoder 12 to select one of the second stage sense amplifiers 14. Although FIG. 1 shows two separate Y decoders 8 and 12, the second stage Y decoder 12 may be incorporated in the same stage Y decoder 8 instead. Such incorporation may be necessary if multiple decoding stages are required in the first stage Y decoder 8, and the break between the decoding stages selects one of the second stage sense amplifiers 14. To do what is necessary to
The output of the second-stage sense amplifier 14 is used to select not only the appropriate second-stage sense amplification decision 14 but also the first-stage sense amplifier 10 during decoding of the column address signal. Select one of The first-stage sense amplifiers 10 on the 1024 side are assembled into 32 groups of 32, and each group has a complementary pair of local data lines 16 as an output. One of the second stage sense amplifiers 14 is associated with each group of 32 first stage sense amplifiers and receives at its input the associated pair of local data lines 16. The data out line 18 of the complementary pair is driven by the second stage sense amplifier 14. In operation, the first stage sense amplifier 10 corresponding to the column address is enabled by the signal from the first stage Y decoder 8, but the other first stage sense amplifier 10 is enabled by the Y decoder 8. Disables detection of the data state of the associated pair of bit lines from array 2. One of the second-stage sense amplifiers 14 corresponding to the group of the first-stage sense amplifiers 10 having the selected column is also enabled, and the other second-stage sense amplifiers 14 are used. Be banned. A selected one of the second stage sense amplifiers 14 is:
On the data out line 18, the input / output circuit presents a differential voltage which is the amplification of the differential voltage of the local data line 16 at its input.
Communicate to 20. The input / output circuit 20 transmits the state of the data out line 18 to the input / output terminal to the A / O.
第1図のSRAM1の入力/出力回路20はまた入力/出力
端子I/Oからの入力データも受け取るが、読取りサイク
ルか或いは書込みサイクルのどちらが望ましいかの決定
は入力/出力回路20に接続されている端子R/Wの状態に
依存する。書込みサイクル中、入力/出力回路20は入力
/出力端子I/Oに外部から呈された論理状態をデータイ
ン・バス22に伝え、データイン・バス22は入力データの
真及び複数の状態を第一段目のセンス増幅器10に伝え
て、アレイ2の選択されたメモリ・セルに伝達する。デ
ータイン・バス22はまたプルアップ制御回路23にも接続
されており、以下により詳細に説明する書込み回復動作
を実行する。The input / output circuit 20 of the SRAM 1 of FIG. 1 also receives input data from the input / output terminal I / O, but the determination of whether a read cycle or a write cycle is desired is connected to the input / output circuit 20. Depends on the state of the terminal R / W. During a write cycle, the input / output circuit 20 communicates an externally presented logical state to the input / output terminal I / O to the data-in bus 22, which transmits the true and multiple states of the input data to the first input / output terminal. The signal is transmitted to the first stage sense amplifier 10 and transmitted to the selected memory cell of the array 2. The data-in bus 22 is also connected to a pull-up control circuit 23 to perform a write recovery operation described in more detail below.
SRAM1には基準電圧回路24もあり、これにより電力源
電圧Vcc及びVee(大地電位)を受け取る。電力源電圧V
cc及びVeeはバイアシングのためにSRAM1中のトランジス
タに運ばれるが、この様な伝達は平明にするために第1
図では示さない。ここに説明する特定の実施例のSRAM1
はバイ−CMOS SRAMで、Pチャネル及びNチャネルMOS
トランジスタだけでなく、バイポーラ・トランジスタの
両方も使用する。本実施例のSRAM1の一定の回路はエミ
ッタ結合論理で実現されている。エミッタ結合論理を用
いる場合、基準電圧回路24がバンドギャップ基準電圧を
提供する。The SRAM 1 also has a reference voltage circuit 24 for receiving the power source voltages Vcc and Vee (ground potential). Power source voltage V
Although cc and V ee are carried to the transistors in SRAM1 for biasing, such transmission is the first for clarity.
Not shown in the figure. SRAM1 of the specific embodiment described here
Is a bi-CMOS SRAM with P-channel and N-channel MOS
Not only transistors but also bipolar transistors are used. Certain circuits of the SRAM 1 of the present embodiment are realized by emitter-coupled logic. When using emitter-coupled logic, reference voltage circuit 24 provides a bandgap reference voltage.
さて第2図を説明するが、同図にはバイ−CMOS SRAM
1に組み入れた従来のCMOSスタティック・メモリ・セル2
4が示されている。メモリ・セル24は、周知のクロスカ
ップルド(交差結合)インバータの実現に従って構成さ
れているが、Pチャネル及びNチャネルのトランジスタ
の両方を利用できるので、CMOSインバータはメモリ・セ
ル24内で使用する。メモリ・セル24の第一のCMOSインバ
ータはPチャネル・トランジスタ26とNチャネル・トラ
ンジスタ28とから成り、ソース・ドレイン間経路がVcc
と接地との間に直列に接続され、ゲートが結び合わせら
れている。メモリ・セル24の第二のCMOSインバータも同
様に、ソース−ドレイン間経路がVccと接地との間に直
列に接続され、ゲートが同様に共通であるPチャネル・
トランジスタ30とNチャネル・トランジスタ32とで構成
されている。交差結合は、トランジスタ26及び28のゲー
トがトランジスタ30及び32のドレイン(第2図の節点S
2)に接続されていることと、トランジスタ30及び32の
ゲートがトランジスタ26及び28のドレイン(第2図の節
点S1)に接続されていることによって達成される。Nチ
ャネル・パス・トランジスタ34はソース−ドレイン間経
路が節点S1と第一のビット線BLとの間に接続されてお
り、そのゲートはワード線WLに接続されている。Nチャ
ネル・バス・トランジスタ36も同様にソース−ドレイン
間経路が節点S2と第二のビット線BL_との間に接続され
ており、そのゲートは同様にワード線WLに接続されてい
る。Referring now to FIG. 2, there is shown a bi-CMOS SRAM.
Conventional CMOS static memory cell incorporated in 1 2
4 is shown. Although memory cell 24 is configured according to the well-known implementation of a cross-coupled inverter, a CMOS inverter is used in memory cell 24 because both P-channel and N-channel transistors are available. . The first CMOS inverter of the memory cell 24 includes a P-channel transistor 26 and an N-channel transistor 28, and has a source-drain path of Vcc.
And ground are connected in series, and the gate is tied. Similarly, the second CMOS inverter of memory cell 24 has a P-channel circuit in which the source-drain path is connected in series between Vcc and ground, and the gate is likewise common.
It comprises a transistor 30 and an N-channel transistor 32. The cross-coupling occurs when the gates of transistors 26 and 28 are connected to the drains of transistors 30 and 32 (node S in FIG. 2).
2) and that the gates of transistors 30 and 32 are connected to the drains of transistors 26 and 28 (node S1 in FIG. 2). The N-channel pass transistor 34 has a source-drain path connected between the node S1 and the first bit line BL, and a gate connected to the word line WL. Similarly, the source-drain path of the N-channel bus transistor 36 is connected between the node S2 and the second bit line BL_, and its gate is similarly connected to the word line WL.
動作中、節点S1及びS2の電圧は、メモリ・セル24内の
CMOSインバータの交差結合性のため必ず相互の論理補数
である。ワード線WLが、アドレス入力Anで受け取られた
行アドレスに従って第1図に示したXデコーダ6によっ
て生かされると、パス・トランジスタ34及び36がターン
・オンされて、節点S1及びS2がビット線BL及びBL_にそ
れぞれ接続される。従って、ビット線BL及びBL_の状態
は、ワード線WLが生かされることによってメモリ・セル
24がそこに接続されると、相互の論理複数となる。In operation, the voltages at nodes S1 and S2 are
Due to the cross-connectivity of CMOS inverters, they are always logical complements of each other. When word line WL is activated by X-decoder 6 shown in FIG. 1 according to the row address received at address input An, pass transistors 34 and 36 are turned on and nodes S1 and S2 are connected to bit line BL. And BL_ respectively. Accordingly, the state of the bit lines BL and BL_ is changed by utilizing the word line WL.
When 24 is connected to it, it becomes a mutual logical plural.
本実施例を上述したように、第1図のアレイ2には25
6本のワード線WLとO1024対のビット線BL及びBL_とがあ
る。Xデコーダ6によってデコードされた行アドレスの
各値ごとに、1本のワード線WLが生かされて、1024個の
メモリ・セル24が1024対のビット線BL及びBL_に接続さ
れる。他の255本のワード線WLは低論理レベルにあるの
で、各列の選択されたワード線WLと関連する1個のメモ
リ・セル24のみがビット線対BL及びBL_に一度に接続さ
れる。As described above in this embodiment, the array 2 in FIG.
There are six word lines WL and O1024 pairs of bit lines BL and BL_. For each value of the row address decoded by the X decoder 6, one word line WL is utilized, and 1024 memory cells 24 are connected to 1024 pairs of bit lines BL and BL_. Since the other 255 word lines WL are at a low logic level, only one memory cell 24 associated with the selected word line WL in each column is connected to the bit line pair BL and BL_ at a time. .
さて第3図を説明するが、同図にはアレイ2の1列が
示されている。平明にするため、2個のメモリ・セル24
のみを2本をワード線WLn及びWLn+1のみと共に示してあ
るが、上述したように、各列には256個のメモリ・セル2
4が256本の別々のワード線WLと関連してある。第3図に
示した例では、セル24は相補ビット線BL及びBL_に接続
されて示されている。ビット線BL及びBL_は第一段目の
センス増幅器10に接続されており、またN−P−んプル
アップ・トランジスタ38a及び38bを介してそれぞれVcc
に接続されている。プルアップ・トランジスタ38は第1
図に示したビット線プルアップ21に対応している。プル
アップ・トランジスタ38a及び38bのベースはプルアップ
制御回路23によって駆動され、このプルアップ制御回路
23は入力/出力回路20からのデータイン・バス22上のク
ロックされた入力データを受け取る。Referring now to FIG. 3, one column of array 2 is shown. Two memory cells 24 for clarity
Only two are shown with only word lines WL n and WL n + 1, but as noted above, each column has 256 memory cells 2
4 are associated with 256 separate word lines WL. In the example shown in FIG. 3, the cell 24 is shown connected to the complementary bit lines BL and BL_. Bit lines BL and BL_ are connected to the sense amplifier 10 of the first stage, also V respectively through the N-P- N pull-up transistors 38a and 38b cc
It is connected to the. The pull-up transistor 38 is the first
This corresponds to the bit line pull-up 21 shown in the figure. The bases of the pull-up transistors 38a and 38b are driven by the pull-up control circuit 23.
23 receives the clocked input data on the data in bus 22 from the input / output circuit 20.
第一段目のセンス増幅器10は2個のエミッタ結合N−
P−Nトランジスタ42a及び42bから成り、これらのベー
スはビット線BL及びBL_にそれぞれ接続されている。ト
ランジスタ42a及び42bのエミッタはNチャネル・トラン
ジスタ45のドレインに接続されており、このNチャネル
・トランジスタ45のソースは接地に接続され、ゲートは
線YSELに接続されている。トランジスタ45は、列が選択
されない(すなわち、線YSELが低である)場合にターン
・オフされ、列が選択される(すなわち、線YSELが高で
ある)場合にターン・オンされて電流源として作動す
る。線YSELはまたPチャネル。トランジスタ47にも接続
されており、線YSELが低であるためにトランジスタ47が
オンしている時に、このトランジスタ47はビット線BL及
びBL_を等化するのに役立つ。特定の列の場合、線YSEL
は列が選択されないサイクル中に低であり、ビット線BL
及びBL_を等化する。トランジスタ42a及び42bのコレク
タは局所データ線16_及び16にそれぞれ接続されてい
る。本実施例を上述したように、32個の第一段目のセン
ス増幅器10は局所データ線16及び16_を共有する。局所
データ線16及び16_は抵抗器44によってVccまで引き上げ
られる。The first stage sense amplifier 10 has two emitter coupled N-
It comprises PN transistors 42a and 42b, and their bases are connected to bit lines BL and BL_, respectively. The emitters of transistors 42a and 42b are connected to the drain of N-channel transistor 45, whose source is connected to ground and whose gate is connected to line YSEL. Transistor 45 is turned off when the column is not selected (i.e., line YSEL is low) and turned on when the column is selected (i.e., line YSEL is high) to provide a current source. Operate. Line YSEL is also a P channel. Also connected to transistor 47, which serves to equalize bit lines BL and BL_ when transistor 47 is on because line YSEL is low. Line YSEL for a specific column
Is low during the cycle when no column is selected and bit line BL
And BL_ are equalized. The collectors of the transistors 42a and 42b are connected to the local data lines 16_ and 16, respectively. As described above in this embodiment, the 32 first-stage sense amplifiers 10 share the local data lines 16 and 16_. Local data lines 16 and 16_ are pulled up to Vcc by resistor 44.
特定の列用の書込み回路はNチャネル・トランジスタ
48a及び48bから成り、これらのソース−ドレイン間経路
はビット線BL及びBL_のそれぞれと接地との間の経路に
接続されている。Nチャネル・トランジスタ48a及び48b
のゲートはデータイン線22_及び22によってそれぞれ制
御され、一方のデータイン線は書込み動作が生じるのと
同時に高論理レベルにされるが、データイン線22及び22
_間の選択は入力/出力端子I/Oで受け取られる入力デー
タに依存する。読取りサイクル中、データイン線22及び
22_の両方は低論理レベルのままである。Nチャネル・
トランジスタ46a及び46bは、一方ではトランジスタ48a
及び48b、または他方ではビット線BL及びBL_の間にそれ
ぞれ直列に接続されているう。トランジスタ46a及び46b
の両方のゲートは軸YSELによって制御されて、データイ
ン線22及び22_の状態が1024列のうちの選択された1列
のみに影響を及ぼし、他の列からは分離されることにな
る。Write circuit for specific column is N-channel transistor
The source-drain paths 48a and 48b are connected to paths between the bit lines BL and BL_, respectively, and ground. N-channel transistors 48a and 48b
Are controlled by data-in lines 22_ and 22, respectively, and one data-in line is brought to a high logic level at the same time that a write operation occurs, while the data-in lines 22_ and 22
The choice between _ depends on the input data received at the input / output terminal I / O. During a read cycle, data in line 22 and
Both 22_ remain at a low logic level. N channel
Transistors 46a and 46b, on the other hand,
And 48b, or on the other hand, are connected in series between the bit lines BL and BL_, respectively. Transistors 46a and 46b
Are controlled by the axis YSEL so that the state of the data-in lines 22 and 22_ affects only one of the 1024 columns and is isolated from the other columns.
第4a図は読取り動作中の第3図の選択された列の等価
回路を示す。第5図は、その中の第一サイクルの、読取
りサイクルの動作を示すタイミング図である。読取りサ
イクル中、第3図のデータイン線22及び22_の両方が低
論理レベルにある。それに反応して、プルアップ制御回
路23がVccをプルアップ・トランジスタ38a及び38bのそ
れぞれのベース(第4a図及び第5図の節点A及びB)に
伝えて、トランジスタ38a及び38bのエミッタの電圧がV
cc−Vbeと同一になるようにするが、ここでVbeはベース
−エミッタ接続間の順方向バイアスされたダイオード降
下である。ワード線WLによって選択されたメモリ・セル
24はビット線BL及びBL_上の差電圧を表わす。この説明
は、ビット線BLがビット線BL_と比較して高い場合のも
のである。従って、ビット線BLはビット線BL_よりも高
いので、関連する第一段目のセンス増幅器トランジスタ
42aはビット線BL_と関連するトランジスタ42bより高く
ターン・オンされる。トランジスタ45がオンで、電流源
として作動してトランジスタ42a及び42bを通る電流の和
を一定に保つので、トランジスタ42aのベースの一層高
いドライブにより、トランジスタ45を通る大部分の電流
がトランジスタ42bと比較してトランジスタ42aを通って
流れてしまう。プルアップ・トランジスタ38a及び38bの
ため、ビット線BLは約Vcc−Vbeのままになるが、第5図
に示すように、ビット線BL_はわずかに電圧が降下す
る。FIG. 4a shows the equivalent circuit of the selected column of FIG. 3 during a read operation. FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the read cycle of the first cycle. During a read cycle, both data-in lines 22 and 22_ of FIG. 3 are at a low logic level. In response, the pull-up control circuit 23 transmits Vcc to the respective bases (nodes A and B in FIGS. 4a and 5b) of the pull-up transistors 38a and 38b, thereby connecting the emitters of the transistors 38a and 38b. Voltage is V
Although set to be the same as cc -V BE, where V be is the base - a forward-biased diode drop between the emitter connection. Memory cell selected by word line WL
24 represents the difference voltage on the bit lines BL and BL_. This description is for the case where the bit line BL is higher than the bit line BL_. Therefore, since the bit line BL is higher than the bit line BL_, the associated first-stage sense amplifier transistor
42a is turned on higher than transistor 42b associated with bit line BL_. Because transistor 45 is on, acting as a current source and keeping the sum of the currents through transistors 42a and 42b constant, the higher drive of the base of transistor 42a allows most of the current through transistor 45 to be compared to transistor 42b. And flows through the transistor 42a. For pull-up transistors 38a and 38b, the bit line BL becomes remains approximately V cc -V BE, as shown in FIG. 5, the bit line BL_ slightly voltage drops.
トランジスタ42aはトランジスタ45を通過する大部分
の電流を、トランジスタ42bと比較して導電してしまう
ので、局所データ線16_は引き下げられるが、局所デー
タ線16はトランジスタ42bを通る最小のドライブのため
高のままである。局所データ線16及び16_を共有する他
の第一段目のセンス増幅器10のそれぞれのトランジスタ
45をターン・オフし、データ線16及び16_の一方を引き
下げる唯一のトランジスタが、選択された列と関連する
高いほうのビット線BLまたはBL_によって駆動されるト
ランジスタ42または42bであるようになる。Transistor 42a conducts most of the current passing through transistor 45 compared to transistor 42b, so local data line 16_ is pulled down, but local data line 16 is for minimal drive through transistor 42b. Remains high. Each transistor of the other first-stage sense amplifier 10 sharing local data lines 16 and 16_
So that the only transistor turning off 45 and pulling down one of the data lines 16 and 16_ is the transistor 42 or 42b driven by the higher bit line BL or BL_ associated with the selected column. Become.
第4b図は、本発明に従って構成した第3図に示した列
の書込み動作中の等価回路を示す。データイン線22また
は22_の一方が、入力/出力端子I/Oで受け取られた入力
データに依存して、入力/出力回路20によって高レベル
に引き上げられるが、ここで説明する例では、データイ
ン線22が書込み動作用に高論理レベルに引き上げられ
る。これは第5図に示す時刻twで生じる。従って、第3
図の列のトランジスタ48bはデータイン線22によってタ
ーン・オンされるが、YSELが選択された列用に高レベル
であると主張されるので、第4b図に示したように、トラ
ンジスタ48bはビット線BL_を選択して低レベルに引き下
げ、書込みを実行する。FIG. 4b shows an equivalent circuit during a write operation of the column shown in FIG. 3 constructed in accordance with the present invention. One of the data-in lines 22 or 22_ is pulled high by the input / output circuit 20 depending on the input data received at the input / output terminal I / O, but in the example described here, the data In line 22 is pulled to a high logic level for a write operation. This occurs at time t w shown in FIG. 5. Therefore, the third
Transistor 48b in the illustrated column is turned on by data-in line 22, but because YSEL is asserted high for the selected column, as shown in FIG. Select the line BL_, pull it low, and execute the write.
本発明に従い、プルアップ制御回路23は、書き込まれ
るデータ状態に依存して、異なるレベルのバイアスをプ
ルアップ・トランジスタ38a及び38bのベースに伝え、書
込み動作の開始時の時刻twで開始する。節点B、すなわ
ちトランジスタ38bのベースに、プルアップ制御回路はV
eeを加えるが、これはトランジスタ38bが関連している
ビット線BL_が、(データイン線22_よりもむしろ)デー
タイン線22が引き上げられるために低レベルに引き下げ
られることになるからである。本発明に従い、時刻twで
開始すると、プルアップ制御回路23は節点A(トランジ
スタ38aのベース)に、読取りサイクル中に加えられた
バイアスから減じた電圧を加える。本実施例では、この
加えられた電圧は、トランジスタ50aがトランジスタ38a
のベースをバイアスするため、Vccよりも1ダイオード
・ドロップ(Vbe)低い。従って、「高」のビット線
(低に引き下げられたビット線と反対のもので、この場
合はビット線BL)で、プルアップ・トランジスタ38aが
バイアスを掛けられて導通するが、プルアップ・トラン
ジスタ38aのエミッタの電圧は読取りサイクルに関して
減じた電圧でる。この場合、高ビット線BLの電圧は書込
み動作中Vcc−2Vbeであるが、低ビット線BL_はVeeまで
引き下げられる。In accordance with the present invention, the pull-up control circuit 23, depending on the data state to be written, different transmitted levels of the bias to the base of the pull-up transistors 38a and 38b, begins at time t w at the start of the write operation. At the node B, that is, at the base of the transistor 38b, the pull-up control circuit
ee , because the bit line BL_ to which the transistor 38b is associated will be pulled low due to the data-in line 22 being pulled up (rather than the data-in line 22_). . In accordance with the present invention, starting at time t w, the pull-up control circuit 23 to the node A (base of the transistor 38a), applying a voltage obtained by subtracting from the bias applied during a read cycle. In the present embodiment, this applied voltage is
1 diode drop ( Vbe ) below Vcc to bias the base of Thus, on the "high" bit line (as opposed to the bit line pulled low, in this case bit line BL), pull-up transistor 38a is biased and conductive, while pull-up transistor 38a is conducting. The 38a emitter voltage is the reduced voltage for the read cycle. In this case, the voltage of the high bit line BL is during the write operation V cc -2 V BE, low bit line BL_ will be pulled up ee V.
書込みが達成されるのは、トランジスタ46b及び48bが
ビット線BL_をVeeまで引っ張り、メモリ・セル24の節点
S2(第2図参照)を低レベルにセットして、メモリ・セ
ル24内の交差係合インバータが好ましいデータ状態をラ
ッチするようになるからである。ビット線BL_の低レベ
ルは第一段目のセンス増幅器10のトランジスタ42bをタ
ーン・オフする。トランジスタ42aはトランジスタ45
(そのベースはトランジスタ42aをオンにしたままにす
るのに十分な電圧Vcc−2Vbeである)を通ることを許さ
れた電流全部を導電させるが、トランジスタ42aのベー
スに入ることを許された電流は、ビット線BLがおよそ電
圧Vcc−2Vbeのままであるように制限される。トランジ
スタ46b及び48bを通るビット線BL_の低レベルの効果
は、第一段目のセンス増幅器10を無効にして、望ましい
データをメモリ・セル24に書き込むことである。メモリ
・セル24の節点S2及びビット線BL_の寄生静電容量が放
電されると、第5図に示したように、ビット線BL_の電
圧はおおよそ電圧Veeまで降下する。The write is accomplished when transistors 46b and 48b pull bit line BL_ to V ee and the node of memory cell 24
This is because S2 (see FIG. 2) is set low, causing the cross-engaged inverter in memory cell 24 to latch the desired data state. The low level of the bit line BL_ turns off the transistor 42b of the first stage sense amplifier 10. Transistor 42a is transistor 45
(The base is a sufficient voltage V cc -2 V BE to leave you turn on the transistor 42a) is to conduct the entire current was allowed to pass through the, admitted to the base of the transistor 42a current, the bit line BL is limited to remain approximately the voltage V cc -2V be. The low level effect of bit line BL_ through transistors 46b and 48b is to disable first stage sense amplifier 10 and write the desired data to memory cell 24. When the parasitic capacitance of the node S2 and the bit line BL_ memory cell 24 is discharged, as shown in FIG. 5, the voltage of the bit line BL_ drops approximately to ee voltage V.
書込み動作中の高ビット線BLのトランジスタ38aの減
じたバイアスの十分な利益は、書込み動作後でかつ読取
り動作の前の時間(すなわち、書込み回復時間)中に表
明される。第5図を説明するが、書込みサイクルの終り
は、時刻trで、データイン線22または22_の一方(この
場合線22)が高論理レベルから低論理レベルになって開
始する。これによりトランジスタ48aがターン・オフさ
れ、本例では、ビット線BL_がVeeから離されてプルアッ
プ・トランジスタ38bに応答することが可能になる。同
様に、データイン線22が低レベルに戻るのに応答して、
プルアップ制御回路23はトランジスタ38a及び38bのベー
ス(それぞれ節点A及びB)のバイアスをVccに戻す。
書込みサイクルの前に低であったビット線、例えばビッ
ト線BL_の場合、プルアップ・トランジスタ38bのこのバ
イアシングは、前に説明した読取りサイクルにおいての
様に、ビット線BL_をもとのVcc−Vbeの方に引き上げ
る。書込みサイクルの前に高であったビット線、例えば
ビット線BLの場合、プルアップ・トランジスタ38aのバ
イアシングは、前に説明した読取りサイクルにおいての
様に、ビット線BLをVcc−2VbeからもとのVcc−Vbeの方
に引っ張る。The full benefit of the reduced bias of transistor 38a on high bit line BL during a write operation is asserted during the time after the write operation and before the read operation (ie, the write recovery time). While describing FIG. 5, the write cycle ending at time t r, one of the data-in line 22 or 22_ (in this case line 22) starts made from a high logic level to a low logic level. Thus the transistor 48a is turned off, in this example, it is possible to bit line BL_ responds to the pull-up transistor 38b is separated from ee V. Similarly, in response to data-in line 22 returning low,
The pull-up control circuit 23 returns the bias of the bases of the transistors 38a and 38b (nodes A and B, respectively) to Vcc .
For bit lines that were low prior to the write cycle, e.g., bit line BL_, this biasing of pull-up transistor 38b causes the bit line BL_ to return to its original V Raise to cc- Vbe. For bit lines that were high prior to the write cycle, e.g., bit line BL, biasing of pull-up transistor 38a causes bit line BL to be pulled from Vcc -2V be , as in the read cycle described earlier. And pull towards Vcc-V be .
選択されたメモリ・セル24のデータ状態が書込みサイ
クルによって書き込まれたものと同じ状態である場合、
2本のビット線BL及びBL_は第5図の第一の読取りサイ
クルに示されるように差電圧に戻る。本例では速度の向
上は何も立証されていないが、これはビット線BL及びBL
_の電圧が読取り状態に固定する前に交差しないからで
ある。しかし、第二の読取りサイクルによって読み取ら
れたデータが書込みサイクルによって書き込まれたもの
と反対の場合は、書込みサイクル中に高サイドにあるプ
ルアップ・トランジスタ38のベースの減じたバイアスの
ため、ビット線BL及びBL_の電圧がtr直後の時刻に交差
する。この場合は、第5図の第二の読み取りサイクルに
示されており、書込みサイクルにおいて書き込まれたも
のと異なる行のメモリ・セル24は(異なるデータを読み
取るために)第二の読み取りサイクルにおいて読み取ら
れるということが明らかであろう。If the data state of the selected memory cell 24 is the same as that written by the write cycle,
The two bit lines BL and BL_ return to the difference voltage as shown in the first read cycle of FIG. No speed improvement has been demonstrated in this example, but this is due to bit lines BL and BL.
This is because the _ voltage does not cross before it locks in the read state. However, if the data read by the second read cycle is the opposite of the data written by the write cycle, the bit line will have a reduced bias due to the reduced bias of the base of the high side pull-up transistor 38 during the write cycle. voltage of BL and BL_ intersects the time immediately after t r. In this case, shown in the second read cycle of FIG. 5, memory cells 24 in a different row than those written in the write cycle are read in the second read cycle (to read different data). It will be clear that
高サイドのビット線、この場合はビット線BLが、プル
アップ・トランジスタ38aによって低いほうの電圧(Vcc
−2Vbe)から高いほうの電圧(Vcc−Vbe−dV、dVは読取
りにおける低サイドのビット線であるためにデルタ電圧
である)に上げられるので、ビット線BLの電圧とビット
線BL_の電圧との交差が第5図に示す時刻tsで生じる。
交差点(ts)の時刻で、第一段目のセンス増幅器10は上
述したように適切なデータ状態にフリップするが、これ
は高サイドのビット線(この場合ビット線BL_)が、関
連するトランジスタ42を、低サイドのビット線(BL)が
駆動させるよりもハードに駆動させて読取りを達成する
からである。前の書込みからの高サイドのビット線(例
えばビット線BL)が、読取りサイクル中の電圧と同じ電
圧Vcc−Vbeから降下すると、上昇するビット線BL_との
交差点はts後の時刻まで生じない。第5図に示した波形
BL′は、トランジスタ38aの書込みバイアスが書込みサ
イクル中と読取りサイクル中とが同じ場合のビット線BL
の働きを示し、後の方の交差点は第5図では時刻ts′と
して示してある。高サイドのプルアップ・トランジスタ
のバイアスを様々にすることによるアクセス時間の向上
は、時刻ts′と時刻tsとの時間差である。The high side bit line, in this case bit line BL, is pulled to a lower voltage (V cc) by pull-up transistor 38a.
−2 V be ) to the higher voltage (V cc −V be −dV, dV is the delta voltage because it is the low side bit line in reading), so the voltage on bit line BL and bit line BL The intersection with the voltage of _ occurs at the time t s shown in FIG.
At the time of the crossing (t s ), the first stage sense amplifier 10 flips to the appropriate data state as described above, which means that the high side bit line (in this case, bit line BL_) has its associated transistor This is because 42 is driven harder than the low-side bit line (BL) to drive to achieve reading. Before the high side of the bit line from the write (e.g., bit line BL) is, when falls from the same voltage V cc -V BE and the voltage during a read cycle, the intersection of the bit line BL_ to increase after t s Time Does not occur until. Waveform shown in Fig. 5
BL ′ is the bit line BL when the write bias of the transistor 38a is the same during the write cycle and during the read cycle.
The latter intersection is shown as time t s ′ in FIG. The improvement in access time by varying the bias of the high side pull-up transistor is the time difference between time t s ' and time t s .
さて第6図を説明するが、同図には第一段目のセンス
増幅器10のグループと局所データ線16及び関連する第二
段目のセンス増幅器14との相互接続を示す。上述したよ
うに、1024個の第一段目のセンス増幅器100乃至101023
は32のグループに集められており、第一段目のセンス増
幅器100乃至1031は第一グループに、第一段目のセンス
増幅器1032乃至、1063は第二グループにというふうに集
められている。1グループの各第一段目のセンス増幅器
10の出力は、共通対の相補局所データ線16及び16_にワ
イヤー−AND接続されている。第一段目のセンス増幅器1
0の1グループからの各対の居所データ線16及び16_は、
そのグループと関連する第二段目のセンス増幅器14の入
力に伝えられる。例えば、第二段目のセンス増幅器140
は 第一段目のセンス増幅器100乃至1031からの局所データ
線16及び16_を受け取る。Referring now to FIG. 6, there is shown the interconnection of a group of first stage sense amplifiers 10 with local data lines 16 and associated second stage sense amplifiers 14. As described above, the sense amplifier 10 0 through 10 1023 1024 First stage
Are collected into 32 groups, the sense amplifiers 10 0 through 10 31 of the first stage to the first group, 32 to sense amplifier 10 of the first stage, is 10 63 collected in Fu that the second group Have been. Each group of first stage sense amplifiers
The outputs of 10 are wire-AND connected to a common pair of complementary local data lines 16 and 16_. First stage sense amplifier 1
Each pair of whereabouts data lines 16 and 16_ from one group of 0
The signal is transmitted to the input of the second stage sense amplifier 14 associated with the group. For example, the second stage sense amplifier 14 0
Receives local data lines 16 and 16_ from the sense amplifier 10 0 through 10 31 of the first stage.
1024個の第一段目のセンス増幅器10のうちの1個の列
アドレスの10ビットに従って選択し、選択された行にあ
る関連列のメモリ・セルの検出を実行する。この選択
は、唯一の選択線YSEL(第6図には示されていない)を
各第一段目のセンス増幅器10に伝達させる第一段目のY
デコーダ8によって達成され、第1図のアドレス入力An
で受け取られた10ビットの列アドレスの値に依存する。
選択されなかった第一段目のセンス増幅器10は使用可能
にはされず、補正局所データ線16及び16_の両方に高イ
ンピーダンスを伝える。第一段目のセンス増幅器10の選
択された1個によって実行された検出動作は、低レベル
に引き下げられる対の線の一方によって、局所データ線
対16及び16_に現れるが、これについては以下により詳
細に説明する。One of the 1024 first-stage sense amplifiers 10 is selected according to the 10 bits of the column address, and the detection of the memory cell in the associated column in the selected row is performed. This selection involves transmitting only one select line YSEL (not shown in FIG. 6) to each first stage sense amplifier 10.
The address input An of FIG.
Depends on the value of the 10-bit column address received at.
The unselected first-stage sense amplifiers 10 are not enabled and pass high impedance to both corrected local data lines 16 and 16_. The sensing operation performed by a selected one of the first stage sense amplifiers 10 appears on local data line pairs 16 and 16_ by one of the pairs of lines being pulled low, which will be described below. This will be described in more detail.
列アドレスによって選択された第一段目のセンス増幅
器10を含む第一段目のセンス増幅器10のグループに対応
する第二段目のセンス増幅器14を使用可能にして、局所
データ線16及び16_のそこに伝えられた差電圧を増幅
し、その増幅された相補対のデータアウト線18及び18_
に差電圧を伝える。この選択は第二段目のYデコーダ12
によって実行されるが、これは本例では、列アドレスの
5個の最上位ビットを受け取り、かつ第二段目のセンス
増幅器14に対する選択線SSL0乃至SSL31のうちの一本が
それを可能にすると主張する。第二段目のセンス増幅器
14の出力はデータアウト線18及び18_で共にワイヤー−O
R接続されている。第二段目のセンス増幅器14の選択さ
れなかったものは使用禁止にされ、高インピーダンスが
データアウト線18及び18_の両方に伝えられて、第二段
目のセンス増幅器14の選択された1個がデータアウト線
18及び18_の状態を定めることが可能になる。第1図に
示したように、データアウト線18及び18_は入力/出力
回路20によって受け取られ入力/出力端子I/Oに伝達さ
れる。The second stage sense amplifiers 14 corresponding to the group of the first stage sense amplifiers 10 including the first stage sense amplifiers 10 selected by the column address are enabled to use the local data lines 16 and 16_ Amplify the difference voltage transmitted there, and the amplified complementary data out lines 18 and 18_
To the difference voltage. This selection is performed by the second stage Y decoder 12.
Which in this example receives the five most significant bits of the column address, and one of the select lines SSL 0 through SSL 31 to the second stage sense amplifier 14 allows it. To argue. Second stage sense amplifier
The output of 14 is both data-out lines 18 and 18_
R is connected. Unselected ones of the second stage sense amplifier 14 are disabled and a high impedance is transmitted to both data out lines 18 and 18_, causing the selected one of the second stage sense amplifier 14 to be selected. Are data out lines
It is possible to determine the states of 18 and 18_. As shown in FIG. 1, data out lines 18 and 18_ are received by input / output circuit 20 and transmitted to input / output terminals I / O.
さて第7図を説明するが、同図により本実施例のSRAM
1の列デコーディング及び検出機構を説明する。本発明
の本実施例に従い、そして第1図に関連して以上に説明
したように、1個の第一段目のセンス増幅器10はアレイ
2の1024列のそれぞれと関連している。これらの第一段
目のセンス増幅器10は、32個の第一段目のセンス増幅器
10の32グループに集められている。第7図により、1グ
ループの32個の第一段目のセンス増幅器10の相互接続と
相補局所データ線16の駆動とを説明する。Referring now to FIG. 7, the SRAM of this embodiment will be described with reference to FIG.
One column decoding and detection mechanism will be described. In accordance with this embodiment of the present invention and as described above with reference to FIG. 1, one first stage sense amplifier 10 is associated with each of the 1024 columns of array 2. These first-stage sense amplifiers 10 are composed of 32 first-stage sense amplifiers.
Gathered in 32 groups of 10. Referring to FIG. 7, the interconnection of the 32 first-stage sense amplifiers 10 in one group and the driving of the complementary local data lines 16 will be described.
第一段目のセンス増幅器100乃至1031を第7図に概略
的に示す。各前記第一段目のセンス増幅器10には、第3
図に示したように、ベースがビット線BL及びBL_にそれ
ぞ接続され、コレクタが居所データ線16_及び16にそれ
ぞれ接続されているトランジスタ42a及び42bがある。ト
ランジスタ42a及びトランジスタ42bのエミッタは結び合
わせられ、トランジスタ45を通してVeeに接続されてい
る。各第一段目のセンス増幅器10はそのトランジスタ45
のゲートで、第一段目のYデコーダ8からの線YSEL上の
唯一の選択信号を受け取る。例えば、第一段目のセンス
増幅器100は線YSEL0を受け取り、第一段目のセンス増幅
器101は線YSEL1を受け取るというふうになる。上述した
ように、1024個の第一段目のセンス増幅器のそれぞれ
は、それ自体が関連する線YSELnの唯一の選択信号を受
け取るが、ここで説明するSRAM11は256k×1メモリとし
て構成されているので、ここでnは0から1023まであ
る。ゆえに、第一段目のセンス増幅器10の1個だけが使
用可能にされて、関連する選択線YSELの高論理レベルに
よる所定の読取り動作を行い、他の選択されなかった第
一段目のセンス増幅器10はそれらの選択線YSELの低論理
レベルを受け取る。The sense amplifier 10 0 through 10 31 of the first stage is shown schematically in Figure 7. Each of the first-stage sense amplifiers 10 includes a third
As shown, there are transistors 42a and 42b whose bases are connected to bit lines BL and BL_, respectively, and whose collectors are connected to location data lines 16_ and 16, respectively. The emitters of transistor 42a and transistor 42b are tied together and connected through transistor 45 to Vee . Each first stage sense amplifier 10 has its transistor 45
Receive the only selection signal on the line YSEL from the first stage Y decoder 8. For example, the sense amplifier 10 0 of the first stage receives a line YSEL 0, it becomes Fu that sense amplifier 10 1 of the first stage receives a line YSEL 1. As described above, each of the 1024 first-stage sense amplifiers receives its own select signal on the associated line YSEL n , but the SRAM 11 described herein is configured as a 256k × 1 memory. Here, n ranges from 0 to 1023. Therefore, only one of the first-stage sense amplifiers 10 is enabled to perform a predetermined read operation with the high logic level of the associated select line YSEL, and the other unselected first-stage sense amplifiers 10 are enabled. Amplifiers 10 receive the low logic level on their select line YSEL.
第7図に示したグループでは、線YSEL0乃至YSEL31の
どれも第一段目のYデコーダ8によって主張されなかっ
た場合、第一段目のセンス増幅器100乃至1031のトラン
ジスタ45全部がオフになる。この場合、抵抗器44は局所
データ線16及び16_の両方をVccに引っ張るが、これは第
一段目のセンス増幅器100乃至1031の何もが使用可能に
されずどの線も低に引き下げないからである。The group shown in FIG. 7, if not claimed by the Y decoder 8 none of the first stage of the line YSEL 0 to YSEL 31, transistor 45 all of the first stage of the sense amplifier 10 0 through 10 31 Turn off. In this case, the resistor 44 is pulling the both local data lines 16 and 16_ in V cc, which is any line be low not enabled anything the first stage of the sense amplifier 10 0 through 10 31 Because it is not reduced to
第7図に示したグループの第一段目のセンス増幅器10
0乃至1031のうちの一つが選択された場合、そのグルー
プの選択されなかった第一段目のセンス増幅器10はそれ
らが関連する選択線YSELの低論理レベルをまだ受け取
り、選択されなかった第一段目のセンス増幅器10のトラ
ンジスタ45のそれぞれがオフ状態に保たれる。しかし、
第一段目のセンス増幅器10の選択されたものについて
は、高論理レベルがその選択線YSELで受け取られ、トラ
ンジスタ45はターン・オンし、関連する対のビット線BL
及びBL_の差電圧の検出が可能になる。The first stage sense amplifier 10 of the group shown in FIG.
0 to the case where one of the 10 31 is selected, the first stage sense amplifier 10 that are not selected for the group is still receiving a low logic level of the select line YSEL with which they are associated, the unselected Each of the transistors 45 of the first stage sense amplifier 10 is kept off. But,
For the selected one of the first stage sense amplifiers 10, a high logic level is received on its select line YSEL, transistor 45 is turned on, and the associated pair of bit lines BL
And the difference voltage between BL_ and BL_ can be detected.
例えば、選択された第一段目のセンス増幅器101のた
め線YSEL1が高論理レベルになるとすると、第一段目の
センス増幅器101のトランジスタ45はターン・オンす
る。従って、上述したように、ビット線BL1及びBL1_の
高いほうと関連するトランジスタ42a及び42bの一方は、
ビット線BL1及びBL1_の低いほうと関連するトランジス
タ42a或いは42bよりも大きくターン・オンされるが、差
電圧の極性はもちろん選択された行のメモリ・セル24に
記憶されたデータ状態に依存する。もし、例えば選択さ
れたメモリ・セル24が、ビット線BL1_に比較してビット
線BL1を高にさせるデータを記憶していると、第一段目
のセンス増幅部101のトランジスタ42aはそこのトランジ
スタ42bよりもずっと強くターン・オンされ、電流源と
して作動するトランジスタ45を通過する電流の導電を支
配する。トランジスタ42aはこうして局所データ線16_を
引き下げるべく作動するが、局所データ線16_の引き下
げは選択されなかった第一段目のセンス増幅器100及び1
02乃至1031によって強く影響されず、これらはこれらの
トランジスタ45がオフ状態にあるからである。第一段目
のセンス増幅器101のトランジスタ42bを通る導電はトラ
ンジスタ45の影響のために縮小となり、局所データ線16
が高状態のままになって、第一段目のセンス増幅器101
による検出動作の結果を第二段目のセンス増幅器140に
伝達する。For example, when a line YSEL 1 for the first stage of the sense amplifier 10 1 selected becomes a high logic level, the first stage sense amplifier 10 1 of the transistor 45 is turned on. Therefore, as described above, one of the transistors 42a and 42b associated with the higher of _ the bit lines BL 1 and BL 1 are
Although the large turn-on than transistor 42a or 42b associated with the lower of _ the bit lines BL 1 and BL 1, the data state polarity stored course memory cells 24 in the selected row of the differential voltage Dependent. If, for example, a memory cell 24 that is selected and compared to _ the bit lines BL 1 stores data to a the bit lines BL 1 to high, the first stage of the sense amplifier portion 10 1 of the transistor 42a Is turned on much more strongly than the transistor 42b there, and governs the conduction of current through the transistor 45, which acts as a current source. Transistor 42a is thus operates to lower the local data line 16_ but the sense amplifiers 10 0 and 1 of the cuts is the first stage that has not been selected local data line 16_
It is not strongly affected by 0 2 to 10 31 because these transistors 45 are off. Conductive through the first stage of the sense amplifier 10 1 of the transistor 42b becomes reduced due to the effect of the transistor 45, the local data line 16
Remains high, the first stage sense amplifier 10 1
Transmitting the result of the detecting operation in the second stage of the sense amplifier 14 0 by.
さて第8図を説明するが、同図により、第二段目のセ
ンス増幅器14の構成及び動作を詳細に説明する。第二段
目のセンス増幅器14の入力側で、局所データ線16はN−
P−Nトランジスタ78aのベースに接続されているが、
このトランジスタ78aはコレクタがVccに接続され、エミ
ッタがN−P−Nトランジスタ867aのベースとNチャネ
ル・トランジスタ70のドレインとに接続されている。ト
ランジスタ76aはコレクタがプルアップ抵抗器80を通し
てVccに接続され、エミッタがNチャネル・トランジス
タ72のドレインに接続されている。同様に、局所データ
線16_はN−P−Nトランジスタ78bのベースに接続され
ているが、このトランジスタ78bはコレクタがVccに接続
され、エミッタがN−P−Nトランジスタ76bのベース
とNチャネル・トランジスタ74のドレインとに接続され
ている。トランジスタ76bはコレクタがもう一方のプル
アップ抵抗器80を通してVccに接続され、エミッタがN
チャネル・トランジスタ72のドレインに接続されてい
る。トランジスタ70、72及び74はソースがVeeに接続さ
れている。第二段目のYデコーダ12からの線SSLはNチ
ャネル・トランジスタ70、72及び74のゲートに接続され
ている。Referring now to FIG. 8, the configuration and operation of the second stage sense amplifier 14 will be described in detail. On the input side of the second stage sense amplifier 14, the local data line 16
Although connected to the base of the PN transistor 78a,
The transistor 78a has a collector connected to Vcc , and an emitter connected to the base of the NPN transistor 867a and the drain of the N-channel transistor 70. Transistor 76a has a collector connected to Vcc through pull-up resistor 80, and an emitter connected to the drain of N-channel transistor 72. Similarly, the local data line 16_ is connected to the base of an NPN transistor 78b, the collector of which is connected to Vcc and the emitter of which is connected to the base of the NPN transistor 76b. It is connected to the drain of the channel transistor 74. Transistor 76b has a collector connected to Vcc through another pull-up resistor 80, and an emitter
Connected to the drain of channel transistor 72. Transistors 70, 72 and 74 have their sources connected to Vee . The line SSL from the second stage Y decoder 12 is connected to the gates of N-channel transistors 70, 72 and 74.
動作中、第二段目のセンス増幅器14が第二段目のYデ
コーダ12によって選択されなかった場合、線SSLは低論
理レベルになる。トランジスタ70、72及び74はターン・
オフされ、局所データ線16及び16_の状態にかかわら
ず、N−P−Nトランジスタ78及び76のどれも導電しな
い。従って、節点SA及びSB、すなわちトランジスタ76a
及び76bのコレクタのそれぞれは、選択されなかった状
態で抵抗器80を通してVccに引っ張られる。In operation, if the second stage sense amplifier 14 is not selected by the second stage Y decoder 12, line SSL will be low. Transistors 70, 72 and 74 are turned
It is turned off and none of the NPN transistors 78 and 76 conduct, regardless of the state of local data lines 16 and 16_. Therefore, nodes SA and SB, that is, transistor 76a
And 76b are each pulled to Vcc through resistor 80 in an unselected state.
第二段目のセンス増幅器14が選択されると、線SSLは
高論理状態になり、トランジスタ70、72及び74をターン
・オンする。選択された状態で、第二段目のセンス増幅
器14の入力側は局所データ線16及び16_の間の差電圧を
検出するべく使用可能にされる。トランジスタ78a及び7
8bにより、ベース−エミッタ・ダイオード・ドロップ
(Vbe)だけ減じた局所データ線16及び16_のそれぞれの
電圧をトランジスタ76a及び76bのベースにそれぞれ伝達
する。第二段目のセンス増幅器14の入力側はこうして、
第一段目のセンス増幅器10と同様に作動し、トランジス
タ72はエミッタ接合トランジスタ76a及び76bの電流源と
して働く。上述の例では、局所データ線16が局所データ
線16_よりも高い電圧にあることにより、トランジスタ7
2を通過する電流の大部分がトランジスタ76bよりもむし
ろトランジスタ76aを通過する。ゆえに本例では、節点S
Aは節点SBよりも低い電圧である。When the second stage sense amplifier 14 is selected, line SSL goes to a high logic state, turning on transistors 70, 72 and 74. In the selected state, the input of the second stage sense amplifier 14 is enabled to detect the difference voltage between the local data lines 16 and 16_. Transistors 78a and 7
8b transmits the respective voltages of local data lines 16 and 16_ reduced by the base-emitter diode drop (V be ) to the bases of transistors 76a and 76b, respectively. The input side of the second stage sense amplifier 14 is thus
Operating similarly to the first stage sense amplifier 10, transistor 72 acts as a current source for emitter junction transistors 76a and 76b. In the above example, the local data line 16 is at a higher voltage than the local data line 16_,
Most of the current passing through 2 passes through transistor 76a rather than transistor 76b. Therefore, in this example, the node S
A is a voltage lower than the node SB.
次に第二段目のセンス増幅器14の出力側を説明する
が、Pチャネル・トランジスタ88aは節点SAがそのドレ
インに接続されており、ソースがN−P−Nトランジス
タ86aのベースに接続されている。同様に、節点SBはP
チャネル・トランジスタ88bのドレインに接続されてお
り、このトランジスタのソースはN−P−Nトランジス
タ86bのベースに接続されている。トランジスタ86a及び
86bはコレクタがVccに接続されており、エミッタがデー
タアウト線18_及び18にそれぞれ接続されている。トラ
ンジスタ86a及び86のベースはまたNチャネル・トラン
ジスタ92a及び92bのドレインにもそれぞれ接続されてお
り、トランジスタ92a及び92bのソースはそれぞれVeeに
接続されている。線SSLはインバータ82によって反転さ
れ、トランジスタ88a及び88bのゲートに接続される。線
SSLはまたトランジスタ92のゲートにも接続されてい
る。第二段目のセンス増幅器14のそれぞれには一対のN
チャネル・トランジスタ94a及び94bがあり、そのソース
−ドレイン間経路はデータアウト線18_及び18のそれぞ
れとVeeとの間に接続されている。インバータ82の出力
は、インバーティング遅延段90を通して、トランジスタ
94a及び94bのゲートを駆動させる。インバーティング遅
延段90は、比較的小さいPチャネル・プルアップ・トラ
ンジスタと比較的大きいNチャネル・プルダウン・トラ
ンジスタとを有するCMOSインバータから成る。これによ
りインバーティング遅延段90は1遷移分だけの実質的な
遅延を有することがで可能になり、以下に説明する理由
のため、インバーティング遅延段90の出力は高から低へ
の遷移を敏速に行なうが、低から高への遷移は比較的ゆ
っくりと行なう。Next, the output side of the second stage sense amplifier 14 will be described. In the P-channel transistor 88a, the node SA is connected to the drain, and the source is connected to the base of the NPN transistor 86a. I have. Similarly, node SB is P
It is connected to the drain of channel transistor 88b, the source of which is connected to the base of NPN transistor 86b. Transistors 86a and
86b has a collector connected to Vcc and an emitter connected to the data out lines 18_ and 18, respectively. The bases of transistors 86a and 86 are also connected to the drains of N-channel transistors 92a and 92b, respectively, and the sources of transistors 92a and 92b are each connected to V ee . Line SSL is inverted by inverter 82 and connected to the gates of transistors 88a and 88b. line
SSL is also connected to the gate of transistor 92. Each of the second-stage sense amplifiers 14 has a pair of N
There are channel transistors 94a and 94b, the source - drain path is connected between a respective and V ee of data-out lines 18_ and 18. The output of inverter 82 is passed through an inverting delay stage 90 through a transistor
The gates of 94a and 94b are driven. Inverting delay stage 90 comprises a CMOS inverter having relatively small P-channel pull-up transistors and relatively large N-channel pull-down transistors. This allows the inverting delay stage 90 to have a substantial delay of only one transition, and the output of the inverting delay stage 90 will quickly transition from high to low for reasons explained below. , But the transition from low to high occurs relatively slowly.
動作中、第二段目のセンス増幅器14が選択されない
と、インバータ82の出力が高論理レベルになる。従っ
て、トランジスタ88はターン・オフされ、トランジスタ
92がターン・オンされ、トランジスタ86のベースをVee
に引っ張ってターン・オフさせる。従って、第二段目の
センス増幅器14は高インピーダンスをデータアウト線18
及び18_に伝えることになるが、注意すべきことは他の3
2個の第二段目のセンス増幅器14は、第8図に示した第
二段目のセンス増幅器14と同様にデータアウト線18及び
18_に接続されているということである。トランジスタ9
4a及び94bも同様にターン・オフされ(定常状態にあ
る)、選択されなかった第二段目のセンス増幅器14は高
インピーダンスをデータアウト線18及び18_に伝えるよ
うになる。32個の第二段目のセンス増幅器14のデータア
ウト線18及び18_との接続は従ってワイヤード−ORの性
質を帯びており、第二段目のセンス増幅器のどれか1個
が一方のデータアウト線18或いは18_を引き上げること
ができ、第二段目のセンス増幅器14の選択されなかった
ものは本質的に高インピーダンスをそこに伝える。During operation, if the second stage sense amplifier 14 is not selected, the output of inverter 82 will be at a high logic level. Therefore, transistor 88 is turned off and transistor
92 is turned on and connects the base of transistor 86 to V ee
To turn off. Accordingly, the second stage sense amplifier 14 applies a high impedance to the data out line 18.
And 18_, but note that the other three
The two second-stage sense amplifiers 14 have the data-out lines 18 and the same as the second-stage sense amplifiers 14 shown in FIG.
18_ is connected to. Transistor 9
4a and 94b are similarly turned off (in a steady state), and the unselected second stage sense amplifiers 14 pass a high impedance to the data out lines 18 and 18_. The connection of the 32 second-stage sense amplifiers 14 to the data-out lines 18 and 18_ is therefore of the wired-OR nature, with one of the second-stage sense amplifiers having one data line. The out-line 18 or 18_ can be pulled up, and the unselected one of the second stage sense amplifiers 14 essentially transmits a high impedance thereto.
第二段目のセンス増幅器14が選択されると、インバー
タ82の出力は低論理レベルになり、トランジスタ88a及
び88bをターン・オンする。トランジスタ92a及び82bは
ターン・オフされて、節点SA及びSBの全差電圧がトラン
ジスタ88a及び88bのゲートにそれぞれ伝えられることが
可能になる。節点SA及びSBの電圧は、それから引き続き
トランジスタ86a及び86bのベースに接続される。When the second stage sense amplifier 14 is selected, the output of inverter 82 goes to a low logic level, turning on transistors 88a and 88b. Transistors 92a and 82b are turned off, allowing the full difference voltage at nodes SA and SB to be transmitted to the gates of transistors 88a and 88b, respectively. The voltages at nodes SA and SB are then subsequently connected to the bases of transistors 86a and 86b.
線SSLが高状態になると、インバータ82の出力は低に
なり、インバーティング遅延段90の出力は結局高論理レ
ベルになって、トランジスタ94a及び94bをターン・オン
させる。しかし、上述したように、インバーティング遅
延段90はその出力での低から高への遷移をゆっくりと行
なうように構成されている。遅延段90によるインバータ
82の出力とトランジスタ94a及び94bのゲートとの間のこ
の遅延は、トランジスタ86a及び86bがデータアウト線18
_及び18をそれぞれ駆動し始めた後の時刻の所で、トラ
ンジスタ94a及び94bがターン・オンするような遅延であ
る。トランジスタ94a及び94bのターン・オンを遅らせる
ことにより、データアウト線18及び18_に伝えられるデ
ータ状態が前の読取りサイクル中にそこに伝えられたデ
ータと同じ場合、アクセス時間の向上を提供する。も
し、例えばデータアウト線18が他の第二段目のセンス増
幅器14によって前のサイクルデータアウト線18_と比較
して高レベルに駆動された場合、トランジスタ94bがタ
ーンオンする前にデータアウト線18を駆動し始める限
り、トランジスタ86bはデータアウト線18にすでにある
レベルと同じレベルを維持して、高速出力反応を提供し
さえすればよい。トランジスタ86bがターン・オンする
のに先立ってトランジスタ94bがターン・オンすると、
データアウト線18はVeeに放電され、トランジスタ86bは
データアウト線18をずっと戻してその終局の出力レベル
に引上げ、SRAM1のアクセス時間効率を遅くさせなけれ
ばならない。インバーティング遅延段90によりターン・
オンされると、トランジスタ94a及び94bは電流源として
作動し、データアウト線18及び18_の電圧が節点SA及びS
Rの差電圧を反映することが可能になる。データアウト
線18_及び18に伝えられる電圧は、それぞれ、実質的
に、トランジスタ86a及び86bのベース−エミッタ・ダイ
オード・ドロップだけシフトされた節点SA及びSBの電圧
である。When line SSL goes high, the output of inverter 82 goes low and the output of inverting delay stage 90 eventually goes to a high logic level, turning transistors 94a and 94b on. However, as described above, the inverting delay stage 90 is configured to make a low-to-high transition at its output slowly. Inverter with delay stage 90
This delay between the output of 82 and the gates of transistors 94a and 94b causes transistors 86a and 86b to
The delay such that transistors 94a and 94b turn on at a time after starting to drive _ and 18 respectively. Delaying the turn-on of transistors 94a and 94b provides an improved access time if the data state communicated on data out lines 18 and 18_ is the same as the data communicated thereto during a previous read cycle. If, for example, the data out line 18 is driven high by another second stage sense amplifier 14 compared to the previous cycle data out line 18_, the data out line 18 is turned on before the transistor 94b is turned on. Need only maintain the same level already on data out line 18 to provide a fast output response. If transistor 94b turns on prior to transistor 86b turning on,
Data out line 18 is discharged to V ee and transistor 86b must pull data out line 18 all the way back to its final output level, slowing the access time efficiency of SRAM1. Inverting delay stage 90 turns
When turned on, transistors 94a and 94b act as current sources, causing the voltages on data out lines 18 and 18_ to be at nodes SA and S.
It becomes possible to reflect the difference voltage of R. The voltages transmitted to data out lines 18_ and 18 are substantially the voltages at nodes SA and SB, respectively, shifted by the base-emitter diode drop of transistors 86a and 86b.
上述した例では、節点SBが節点SAよりも高い電圧であ
るので、データアウト線18はデータアウト線18_よりも
高い電圧になる。従って、第二段目のセンス増幅器14は
選択された第一段目のセンス増幅器10の出力を、選択さ
れたメモリ・セル24のデータ状態を検出することによ
り、入力/出力回路20に伝達する。In the example described above, since the node SB has a higher voltage than the node SA, the data out line 18 has a higher voltage than the data out line 18_. Accordingly, the second stage sense amplifier 14 transmits the output of the selected first stage sense amplifier 10 to the input / output circuit 20 by detecting the data state of the selected memory cell 24. .
特定の第二段目のセンス増幅器14が選択された状態か
ら選択されない状態になる次のサイクルで、線SSLは低
論理レベルになり、トランジスタ70、72、74、84a及び8
4bをターン・オフさせ、トランジスタ92a及び92bをター
ン・オンさせることにより、トランジスタ84a及び84bの
ベースが引き下げられる。インバーティング遅延段90は
トランジスタ94a及び94bを敏速にターン・オフさせるこ
とになるが、これはインバーティング遅延段90の出力が
インバータ82の出力に応答して高から低への遷移を敏速
に行なうことができるようにインバーティング遅延段90
が構成されているからである。In the next cycle when a particular second stage sense amplifier 14 goes from a selected state to a non-selected state, line SSL goes low and transistors 70, 72, 74, 84a and 8
By turning off 4b and turning on transistors 92a and 92b, the bases of transistors 84a and 84b are pulled down. Inverting delay stage 90 will quickly turn off transistors 94a and 94b, which causes the output of inverting delay stage 90 to make a rapid high-to-low transition in response to the output of inverter 82. Can be inverted delay stage 90
Is configured.
ゆえに、上述の本発明は第一段目のセンス増幅器10の
減少した負荷を提供するが、これは、縮小した数の第一
段目のセンス増幅器10をグループに集めて一対の局所デ
ータ線16及び16_を駆動させることにより、また列アド
レスの最上位ビットによって選択された各グループごと
の第二段目のセンス増幅器を有してグローバル・データ
アウト線18及び18_を駆動させることにより提供する。
この縮小した駆動により、アレイの列ピッチ内に適合す
ることができるような大きな駆動トランジスタを必要と
せずに、各列ごとに単一の第一段目のセンス増幅器10を
提供することが可能になる。Thus, while the present invention described above provides a reduced load on the first stage sense amplifier 10, it reduces the number of first stage sense amplifiers 10 into groups to form a pair of local data lines 16a. And by driving global data out lines 18 and 18_ with a second stage sense amplifier for each group selected by the most significant bit of the column address. I do.
This reduced drive makes it possible to provide a single first stage sense amplifier 10 for each column without the need for large drive transistors that can fit within the array column pitch. Become.
第4a図に関連して上述したように、トランジスタ38a
及び38bのベースは、特定の列が選択されてもされなく
ても、読取り動作中にVccにバイアスされる。プルアッ
プ・トランジスタ38のそれぞれは、ビット線BL或いはBL
_とトランジスタ38のベースの電圧との間のダイオード
を表わす。トランジスタ38のベースがVccに接続されて
いると、Vccの負の電圧バンプはビット線BL及びBL_に接
続されず、これは、ベース電圧がビット線電圧よりも下
に降下する場合、N−P−Nトランジスタ38のベース−
エミッタ・ダイオードが逆バイアスされるためである。
しかし、電力源Vccが上方にバンプする場合、ベース−
エミッタ接合間の電圧がVbeのままであるので、ビット
線BL及びBL_は高いほうのレベルVccに追従する。読取り
動作中、低ビット線BL或いはBL_は、選択されたメモリ
・セル24がそれを低に保つので、ノイズによって上方に
引き上げられる傾向はないが、高い方のビット線はVcc
の正極のノイズに追従する傾向がある。従って、Vcc電
力源の正極のノイズは、この様なノイズが無い場合より
も高いビット線間の差電圧を生じる。このノイズが十分
に高い場合、ビット線差電圧が非常に大きくなって、等
化トランジスタ47がビット線を等化することができず、
次のサイクルにおいて選択されたメモリ・セル24の状態
の誤検出の原因となる。As described above in connection with FIG.
And 38b are biased to Vcc during a read operation, whether or not a particular column is selected. Each of the pull-up transistors 38 is connected to a bit line BL or BL
Represents a diode between _ and the voltage at the base of transistor 38. When the base of the transistor 38 is connected to V cc, a negative voltage bump V cc is not connected to the bit lines BL and BL_, this is when the base voltage drops below the bit line voltage, Base of NPN transistor 38
This is because the emitter diode is reverse-biased.
However, if the power source Vcc bumps upward, the base-
Since the voltage between the emitter junction remains at V BE, the bit lines BL and BL_ follows the level V cc of the higher. During a read operation, the low bit line BL or BL_, since the memory cell 24 that is selected keep it low, but not tend to be pulled up by the noise, higher bit line V cc
Tends to follow the positive noise. Thus, the positive noise of the Vcc power source produces a higher differential voltage between the bit lines than without such noise. If this noise is sufficiently high, the bit line difference voltage becomes very large, and the equalizing transistor 47 cannot equalize the bit line,
In the next cycle, the state of the selected memory cell 24 may be erroneously detected.
さて第9図を説明するが、同図には読取り動作中の第
3図の列の別の表示の等価回路が示されており、プルア
ップ・トランジスタ38a及び38bのそれぞれと関連するプ
ルアップ制御回路23の他の部分も含まれている。第9図
に示したプルアップ制御回路23の部分は、Vcc電力線で
の比較的高周波のノイズがビット線BL及びBL_の等化を
くつがえさないようにフィルタの働きをするために、低
成フィルタ動作を実行する。Referring now to FIG. 9, there is shown an equivalent circuit of another representation of the column of FIG. 3 during a read operation, wherein the pull-up control associated with each of the pull-up transistors 38a and 38b is shown. Other parts of the circuit 23 are also included. The pull-up control circuit 23 shown in FIG. 9 functions as a filter so that relatively high-frequency noise on the Vcc power line does not reverse the equalization of the bit lines BL and BL_. Perform a low-pass filter operation.
第4a図に関連して上述したような読取り動作中、選択
されたメモリ・セル24のデータ状態によって、一方のビ
ット線BL或いはBL_が他方と比較して高くなる。第9図
に示した例ではビット線BLがビット線BL_と比較して高
い。メモリ・セル24及び第一段目のセンス増幅器10の動
作は、電流源として作動する選択されたトランジスタ4
5、及びトランジスタ45を通過する電流を共有するトラ
ンジスタ42a及び42bも含めて、高いほうのビット線BLに
接続された電流IHIを通す第一の電流源、及び低いほう
のビット線BL_に接続された電流ILOを通す第二の電流源
の様に作ることができるが、もちろん、逆のデータ状態
が選択されたメモリ・セル24に記憶されると、等化電流
源IHI及びILOは逆のビット線BL及びBL_に接続される。I
HIは、ビット線BLが高である本例では、トランジスタ42
aのベース電流に相当する。ILOは、メモリ・セル24によ
り低論理状態が伝えられる(本例では)ビット線BL_か
ら引かれる電流に相当する。During a read operation as described above in connection with FIG. 4a, depending on the data state of the selected memory cell 24, one bit line BL or BL_ will be high compared to the other. In the example shown in FIG. 9, the bit line BL is higher than the bit line BL_. The operation of the memory cell 24 and the first stage sense amplifier 10 depends on the selected transistor 4 acting as a current source.
5, and also including transistors 42a and 42b share the current passing through the transistor 45, the first current source through the current I HI connected to the bit line BL of the higher and lower towards the bit line BL_ It can be made like a second current source passing through the connected current I LO , but of course, if the opposite data state is stored in the selected memory cell 24, the equalization current sources I HI and I H LO is connected to the opposite bit lines BL and BL_. I
HI is the transistor 42 in this example where the bit line BL is high.
It corresponds to the base current of a. I LO corresponds to the current drawn from bit line BL_ (in this example) that a low logic state is conveyed by memory cell 24.
トランジスタ38a及び38bのベースをVccにバイアスす
るためにプルアップ制御回路23に組み入れられるのは、
抵抗器50とキャパシタ52から成る低域フィルタである。
この低域フィルタにより節点A及びBを読取り動作用に
バイアスすることが可能になるが、Vcc電力源のより高
い周波数のノイズはフィルタ・アウトして、Vccの正極
のノイズがトランジスタ38a及び38bを通してビット線BL
及びBL_に届かないようにする。抵抗器50及びキャパシ
タ52の値は、フィルタ後の節点A及びBの電圧の最大変
化率が、ビット線BL及びBL_が等化電流源IHI及びILOを
介して、そこの電圧変位に反応するよりも遅くなるよう
に選択しなければならない。この例では、抵抗器50は10
kオームの値を有し、キャパシタ52は15pF乃至20pFの範
囲のMOSキャパシタである。Included in pull-up control circuit 23 to bias the bases of transistors 38a and 38b to Vcc is
This is a low-pass filter including a resistor 50 and a capacitor 52.
This low pass filter allows nodes A and B to be biased for read operations, but filters out the higher frequency noise of the Vcc power source and the noise at the Vcc positive pole reduces to transistors 38a and 38a. Bit line BL through 38b
And BL_. The values of the resistor 50 and the capacitor 52 are such that the maximum rate of change of the voltage at the nodes A and B after filtering is such that the bit lines BL and BL_ are at the voltage displacement there via the equalizing current sources I HI and I LO. You must choose to be slower than responding. In this example, resistor 50 is 10
With a value of k ohms, the capacitor 52 is a MOS capacitor ranging from 15 pF to 20 pF.
第10図はプルアップ制御回路23の構成のブロック図で
ある。プルアップ制御回路23は2個のブロック55a及び5
5bを含み、ブロック55a及び55bのそれぞれは実質的に同
一の回路を中に含んでいる。ブロック55aは節点A、す
なわちプルアップ・トランジスタ38aのベースを駆動す
るためのものであり、一方ブロック55bは節点B、すな
わちプルアップ・トランジスタ38bのベースを駆動する
ためのものである。ブロック55aは入力でデータイン線2
2_を受け取り、後述するように、線INVBはブロック55b
によって発生される。ブロック55bも同様にデータイン
線22を受け取り、後述するように、線INVAはブロック55
aによって発生される。FIG. 10 is a block diagram of a configuration of the pull-up control circuit 23. The pull-up control circuit 23 has two blocks 55a and 55
5b, and each of blocks 55a and 55b includes substantially identical circuitry therein. Block 55a is for driving node A, the base of pull-up transistor 38a, while block 55b is for driving node B, the base of pull-up transistor 38b. Block 55a is input and data in line 2
2_, and as described below, line INVB goes to block 55b
Generated by Block 55b similarly receives data-in line 22, and line INVA is
Generated by a.
さて第11図を参照して、ブロック55aの詳細な構成図
を説明する。ブロック55bは上述のごとく同様に構成さ
れている。データイン線22_は、ブロック55aによってN
チャネル・トランジスタ60のゲートで、またインバータ
62及び64によって受け取られる。インバータ62及び64は
なるべくなら周知のプルアップの実現で構成されるCMOS
インバータがよい。インバータ62の出力はN−P−Nト
ランジスタ66のベースに接続されており、インバータ64
の出力はN−P−Nトランジスタ68のベースに接続され
ている。トランジスタ66及び68は、コレクタがVccによ
ってバイアスされ、周知のダーリントン構成で結び合わ
せられており、トランジスタ66のエミッタはトランジス
タ68のベースを駆動する。トランジスタ68のエミッタは
ブロック55aの出力、すなわち節点Aに接続されてい
る。インバータ62と64の組合わせ、そしてダーリントン
・トランジスタ66及び68とは、高速プルアップ回路とし
て役立つが、これについては1988年2月16日出願の米国
特許出願第158,004号に説明されている。このプルアッ
プ回路は節点Aでデータイン線22_の状態の論理補数を
呈する。Now, a detailed configuration diagram of the block 55a will be described with reference to FIG. Block 55b is similarly configured as described above. The data-in line 22_ is set to N by the block 55a.
At the gate of channel transistor 60 and also at the inverter
Received by 62 and 64. Inverters 62 and 64 are preferably implemented with a well-known pull-up CMOS
An inverter is good. The output of the inverter 62 is connected to the base of an NPN transistor 66,
Is connected to the base of an NPN transistor 68. Transistors 66 and 68 have their collectors biased by Vcc and are tied together in a known Darlington configuration, with the emitter of transistor 66 driving the base of transistor 68. The emitter of transistor 68 is connected to the output of block 55a, node A. The combination of inverters 62 and 64, and Darlington transistors 66 and 68, serve as fast pull-up circuits and are described in U.S. Patent Application No. 158,004, filed February 16,1988. This pull-up circuit presents the logical complement of the state of data-in line 22_ at node A.
プルダウン側で、トランジスタ60のソース−ドレイン
間経路はNチャネル・トランジスタ70のソース−ドレイ
ン間経路と直列に、節点AとVeeとの間に接続されてい
る。トランジスタ70のゲートは節点Aに接続されてい
る。トランジスタ60及び70間の接合は、コレクタが節点
Aに接続されたエミッタがVeeに接続されているN−P
−Nトランジスタ72に接続されている。トランジスタ6
0、70及び72のプルダウン回路は、データイン線22の論
理状態が低論理レベルから高論理レベルに切り替わる場
合に節点Aを敏速に引き下げるのに役立つ。On the pull-down side, the source-drain path of transistor 60 is connected between node A and V ee in series with the source-drain path of N-channel transistor 70. The gate of transistor 70 is connected to node A. The junction between transistors 60 and 70 is an N-P with an collector connected to node A and an emitter connected to Vee.
-N Connected to transistor 72. Transistor 6
The pull-down circuits of 0, 70, and 72 serve to quickly pull node A down when the logic state of data-in line 22 switches from a low logic level to a high logic level.
インバータ64の出力はまたNANDゲート74の第一の入力
にも接続されているが、NANDゲート74のもう一方の入力
はプルアップ制御回路23のブロック55bからの線INVBを
受け取る。インバータ62の出力は遅延段63を介して、線
NIVAの論理状態をプルアップ制御回路内のブロック55b
に伝える。線INVAは、ブロック55a内のNANDゲート74と
同様に配置されているブロック55b内のNANDゲートの入
力に接続されていることと、線INVBは、ブロック55a内
のインバータ62と同様に配置されているブロック55b内
のインバータによって駆動されるということとに注意さ
れたい。この様な相互接続は、交差結合ブロック55a及
び55bが、以下に説明するような様々な読取り及び書込
み状態を制御するのに役立つ。The output of inverter 64 is also connected to a first input of NAND gate 74, while the other input of NAND gate 74 receives line INVB from block 55b of pull-up control circuit 23. The output of inverter 62 is connected to line
Block 55b in the NIVA logic state pull-up control circuit
Tell Line INVA is connected to the input of a NAND gate in block 55b, which is located similarly to NAND gate 74 in block 55a, and line INVB is located, like inverter 62 in block 55a. Note that it is driven by the inverter in block 55b. Such an interconnect helps cross-coupling blocks 55a and 55b control various read and write states as described below.
NANDゲート74により、Pチャネル・トランジスタ76の
ゲートとPチャネル・トランジスタ78のゲート、そして
小さいNチャネル・トランジスタ80のゲートとを駆動す
る。トランジスタ76はソース−ドレイン間経路がVccと
節点Aとの間に接続されており、トランジスタ78はソー
ス−ドレイン間経路がVccと節点Aとの間にフィルタ抵
抗器50と直列に接続されている。トランジスタ80はソー
ス−ドレイン間経路が節点AとVeeとの間に接続されて
いる。抵抗器50及びキャパシタ52の低減フィルタと関連
して更に提供するのは、ダイオード構成で接続したN−
P−Nトランジスタ82及び84である。トランジスタ82は
コレクタとベースがVccに接続されており、エミッタが
トランジスタ80のソースに接続されているが、一方トラ
ンジスタ84にはコレクタがトランジスタ80のソースに接
続されており、ベースとエミッタがVccに接続されてい
る。従って、トランジスタ78が(以下に説明するよう
に)読取り動作中にオンであると、トランジスタ82及び
84はVccと節点Aとの間の逆ダイオードとして作動し、
その間の差電圧が影響のあるほど大きなものに上がるの
を防ぐ。NAND gate 74 drives the gate of P-channel transistor 76, the gate of P-channel transistor 78, and the gate of small N-channel transistor 80. Transistor 76 has a source-drain path connected between Vcc and node A, and transistor 78 has a source-drain path connected between Vcc and node A in series with filter resistor 50. ing. The transistor 80 has a source-drain path connected between the node A and Vee . Further provided in connection with the reduction filter of the resistor 50 and the capacitor 52 is an N- diode connected in a diode configuration.
PN transistors 82 and 84. Transistor 82 has its collector and base connected to Vcc and its emitter connected to the source of transistor 80, while transistor 84 has its collector connected to the source of transistor 80 and its base and emitter connected to Vcc. Connected to cc . Thus, if transistor 78 is on during a read operation (as described below), transistors 82 and
84 acts as a reverse diode between Vcc and node A,
The difference voltage between them is prevented from rising to an influential one.
動作中、ブロック55aは、SRAM1によって実行されるサ
イクルのタイプに依存して、第9図に示したような読取
りサイクル中に提供される低域フィルタによって、第4a
及び4b図に関して上述した電圧の節点Aを呈するのに役
立つ。読取りサイクル中、上述したように、データイン
線22及び22_は共に低論理レベルになる。ブロック55aに
関して、低であるデータイン線22_はトランジスタ60を
ターン・オフし、引き続きトランジスタ72をターン・オ
フする。インバータ62及び64は共に出力のところで高論
理レベルを表わし、トランジスタ66及び68の両方をター
ン・オフする。前述の米国特許出願第158,004号に説明
されているように、ダーリントン構成のトランジスタ66
及び68の動作は、節点Aが敏速に完全なVccレベル、す
なわちトランジスタ68のベース−エミッタ接合の寄生接
合静電容量からのブートラストラッピングによる完全な
レベルに充電し始めるようになっている。インバータ64
の出力はまた高レベルをNANDゲート74にも伝え、インバ
ータ62の出力は、遅延段63による遅延後、高レベルを線
INVAに伝える。In operation, block 55a, depending on the type of cycle performed by SRAM1, performs a 4a by a low pass filter provided during a read cycle as shown in FIG.
And serves to exhibit the voltage node A described above with respect to FIG. 4b. During a read cycle, data-in lines 22 and 22_ are both at a low logic level, as described above. With respect to block 55a, the low data-in line 22_ turns off transistor 60 and subsequently turns off transistor 72. Inverters 62 and 64 both represent a high logic level at the output, turning off both transistors 66 and 68. As described in the aforementioned U.S. Patent Application No. 158,004, a transistor 66 in Darlington configuration
And the operation of 68, such that node A quickly begins to charge to the full Vcc level, ie, the full level due to bootstrapping from the parasitic junction capacitance of the base-emitter junction of transistor 68. Inverter 64
Also outputs a high level to NAND gate 74, and the output of inverter 62, after being delayed by delay stage 63,
Tell INVA.
データイン線22も同様に低状態であるので、しかし、
ブロック55bはブロック55aと同様に構成されているの
で、ブロック55bからの線INVBも同様、NANDゲート74へ
の第二の入力で高レベルになる。NANDゲート74の出力は
従って低レベルになり、Pチャネル・トランジスタ76及
び78がターン・オンされる。Pチャネル・トランジスタ
76は従って、節点AをVccに引き上げるのを助け、NAND
ゲート74の出力の変化を生じるまで節点Aをこのレベル
に保つ。トランジスタ78は、第10図で説明したようにV
cc電力源線の高周波ノイズをフィルタ・アウトするため
に、抵抗器50及びキャパシタ52の低減フィルタを節点A
に接続するのに役立つ。ダイオード82及び84は、上述し
たようにトランジスタ78がオンであるような時にVccと
節点Aとの間に起こり得る差電圧を制限する。トランジ
スタ80はもちろん読取りサイクル中はNANDゲート74の出
力によってオフに保たれる。抵抗器50及びキャパシタ52
の節点Aへの接続はブロック55a内のトランジスタ78に
よっゲートされるので、多数のプルアップ制御ブロック
がSRAM1の他のビット線対に提供された場合、ブロック5
5aのフィルタ回路はブロック55bと或いは追加のブロッ
ク55a及び55bと共有される。この共有はトランジスタ78
のソースの節点を他のブロック内に同様に配置されたト
ランジスタのソースに接続することによって達成され得
る。Since the data-in line 22 is also low,
Since block 55b is configured similarly to block 55a, line INVB from block 55b is also high at the second input to NAND gate 74. The output of NAND gate 74 is therefore low, turning on P-channel transistors 76 and 78. P-channel transistor
76 therefore helped raise node A to Vcc , NAND
Node A is held at this level until a change in the output of gate 74 occurs. Transistor 78 is connected to V as described in FIG.
In order to filter out the high frequency noise of the cc power source line, the reduction filter of the resistor 50 and the capacitor 52 is connected to the node A.
Help to connect to. Diodes 82 and 84 limit the potential difference between Vcc and node A when transistor 78 is on, as described above. Transistor 80 is of course kept off during the read cycle by the output of NAND gate 74. Resistor 50 and capacitor 52
To gate A is gated by transistor 78 in block 55a, so if multiple pull-up control blocks are provided to other bit line pairs of SRAM1, block 5
The filter circuit of 5a is shared with block 55b or with additional blocks 55a and 55b. This sharing is transistor 78
Can be achieved by connecting the source node of this to the source of a transistor similarly located in another block.
ビット線BLが低レベルになるような、すなわち第3図
に示したようにデータ線22_が高レベルになるような書
込みサイクルでは、節点AはVeeにバイアスされること
になる。第11図に示したブロック55aの回路では、高レ
ベルになるデータイン線22_でトランジスタ60がターン
・オンすることによって、これが達成される。トランジ
スタ70及び72は、節点Aが最初に高レベルであったよう
な場合に、ターン・オンしているトランジスタ60によっ
てターン・オンされるので、節点Aは敏速にバイポーラ
・トランジスタ72を通して放電されることができる。更
に、インバータ62及び64の出力は低レベルになり、トラ
ンジスタ66及び68をターン・オフし、NANDゲート74を介
して、トランジスタ76及び78がオフであることを確実に
する。従って、節点Aは、データイン線22_が高レベル
になるような場合はブロック55aによってVeeに引っ張ら
れ、(節点Aによって駆動される)トランジスタ38aと
関連するビット線BLが書込み動作様に低にされることを
意味する。インバータ62の出力は、NANDゲート74へと同
様に、ブロック55bのNANDゲートの入力に伝達され、ブ
ロック55aについて以下に説明する様な方法で、節点B
のバイアスを達成する。Bit line BL is such that the low level, i.e., in the write cycle, such as the data lines 22_ goes high as shown in FIG. 3, the node A will be biased to ee V. In the circuit of the block 55a shown in FIG. 11, this is achieved by turning on the transistor 60 on the data-in line 22_ which goes high. Transistors 70 and 72 are quickly turned on by bipolar transistor 72, such that if node A was initially high, node A would be quickly discharged through bipolar transistor 72. be able to. In addition, the outputs of inverters 62 and 64 go low, turning off transistors 66 and 68 and, via NAND gate 74, ensuring that transistors 76 and 78 are off. Thus, node A is pulled to V ee by block 55a if data-in line 22_ goes high, causing bit line BL associated with transistor 38a (driven by node A) to be in a write operation. Means being lowered. The output of inverter 62 is transmitted to the input of the NAND gate of block 55b, as well as to NAND gate 74, and is coupled to node B in the manner described below for block 55a.
To achieve a bias.
ビット線BL_が低にされるような、すなわちデータ線2
2が高レベルになるような書込みサイクルの場合、節点
Aは、第4b図に関連して上述したように、本発明に従い
Vcc−Vbeにバイアスされることになる。この場合、デー
タイン線22_が低になり、上述した読取りサイクルの場
合のように、トランジスタ66及び68をターン・オンさ
せ、トランジスタ60、70及び72をターン・オフさせる。
しかし、データイン線22は高レベルにあるので、ブロッ
ク55bは線INVBの低論理レベルをNANDゲート74の第二の
入力に伝えるが、これはブロック55aのインバータ62と
同様に配置されたブロック55bのインバータが、高論理
レベルにあるデータイン線22のために低出力を有するか
らである。従って、ブロック55aではNANDゲート74の出
力は高レベルになり(その入力の一つは低であり)、こ
れによりトランジスタ76及び78をターン・オフさせるが
トランジスタ80はターン・オンさせ、それらを通して節
点AをVeeに接続する。As bit line BL_ is pulled low, i.e. data line 2
In the case of a write cycle where 2 goes high, node A will be in accordance with the invention as described above in connection with FIG. 4b.
It will be biased to Vcc- Vbe. In this case, the data-in line 22_ goes low, turning on transistors 66 and 68 and turning off transistors 60, 70 and 72, as in the read cycle described above.
However, since data-in line 22 is at a high level, block 55b carries the low logic level of line INVB to the second input of NAND gate 74, which is arranged similarly to inverter 62 of block 55a. Have a low output due to the data-in line 22 being at a high logic level. Thus, in block 55a, the output of NAND gate 74 goes high (one of its inputs is low), thereby turning off transistors 76 and 78 but turning on transistor 80, through which node Connect A to Vee .
しかし、上述したようにトランジスタ80は比較的小さ
なトランジスタであり、トランジスタ66及び68のダーリ
ントン対への抵抗負荷になる傾向がある。この抵抗負荷
は、間の接合に節点Aがあるトランジスタ68及びトラン
ジスタ80の回路がエミッタ・ホロワとして作動する原因
となる。トランジスタ68のベースのいかなるブートスト
ラッピングの減衰後、トランジスタ68のベースはCMOSイ
ンバータ64によって駆動されるVcc電位になる。従っ
て、トランジスタ68のエミッタは、トランジスタ80がそ
れへのプルダウン負荷として作動するため、節点Aで、
Vcc−Vbeになる。ゆえに、ブロック55aは節点A、すな
わち第4b図のトランジスタ38aのベースをVcc−Vbeの電
圧にバイアスするように作動するが、この電圧は読取り
サイクル中にバイアスされる節点Aへの電圧よりも低
い。従って、交差点は、第9図に示したように、読取り
サイクルが書込み動作に続いて開始する早い時間に達す
る。However, as described above, transistor 80 is a relatively small transistor and tends to result in a resistive load on the Darlington pair of transistors 66 and 68. This resistive load causes the circuit of transistors 68 and 80 with node A at the junction between them to operate as an emitter follower. After any bootstrapping decay of the base of transistor 68, the base of transistor 68 is at the Vcc potential driven by CMOS inverter 64. Thus, the emitter of transistor 68 is at node A because transistor 80 acts as a pull-down load on it,
It becomes V cc -V be. Thus, the block 55a is a node A, i.e. the base of transistor 38a of FIG. 4b operates to bias voltage of V cc -V BE, than this voltage, the voltage to node A which is biased during read cycle Is also low. Thus, the intersection reaches an early time when the read cycle begins following the write operation, as shown in FIG.
遅延段63の遅延は、ビット線BL及びBL_の交差点が書
込みサイクルに続く読取りサイクル中の初期に生じるこ
とを可能にするために使用する。ブロック55aへの線INV
Bに(また逆に、ブロック55bへの線INVAに)伝えられる
遅延により、Pチャネル・トランジスタ76及び78が、関
連するプルアップ・トランジスタ38がVcc−Vbeに駆動さ
れるデータ状態用の書込みサイクルに続いて、オフのま
まになることが可能になる。例えば、(ブロック55aと
同様に構成されている)ブロック55aが書込みサイクル
中に節点AをVcc−Vbeにバイアスする場合、そしてブロ
ック55bへの線22が低状態に戻って読取りを確実にする
場合、なるべくならトランジスタ76及び78をオフのまま
にして、ビット線BL_が読取り動作中に充電されている
間の周期に、節点AがVcc−Vbeから完全なVccレベルに
即時に引っ張られるのを防ぐことが好ましい。第5図に
示すように、節点Aが節点Bに先立ってVccになった場
合、ビット線BLはtr後の早い時刻にその最終レベルに達
する。しかし、本発明に従う早い交差点は、ビット線BL
が(本発明の場合)読取り中よりも書込みサイクル中に
低いほうの電圧にあり、れにより交差点が両方のビット
線BL及びBL_が充電されている間に生じることが可能に
なるためである。時刻tsでの交差点は、ビット線BLがメ
モリ・セル24によってその最終レベルまで十分に充電さ
れた後にそれが生じる場合は遅らされる。遅延が長けれ
ば長いほど、交差点のビット線BLの電圧が低くなり、従
って、それだけ早くビット線BL_がビット線BLの電圧に
達する。もちろん、遅延段63の遅延量は、第5図に示し
たのと逆のデータ状態の読取りの場合、すなわちビット
線BL_が「ゼロ」検出レベルにチャージされた後にビッ
ト線BLがVcc−2Vbeに保たれるくらいその遅延が長い場
合、疑似交差を生じるほど長くなることができない。遅
延段63の遅延は代わりに、第11図に示した以外の様々な
方法、例えば節点Aから信号を誘導すること等によって
構成することができるということに注意されたい。The delay of delay stage 63 is used to allow the intersection of bit lines BL and BL_ to occur early during a read cycle following a write cycle. Line INV to block 55a
(Conversely, the lines INVA to the block 55b) to B by the delay imparted, P-channel transistors 76 and 78, the data state associated pull-up transistor 38 is driven to V cc -V BE Following a write cycle, it can be left off. For example, if (block 55a and is configured in the same manner) blocks 55a to bias the node A to V cc -V BE during a write cycle, and the line 22 to the block 55b is reliably read back to the low state If possible, leave transistor 76 and 78 off, preferably during a period while bit line BL_ is being charged during a read operation, node A immediately goes from V cc −V be to full V cc level. It is preferable to prevent it from being pulled. As shown in FIG. 5, if the node A becomes V cc prior to the node B, the bit lines BL reaches its final level in the early time after t r. However, the fast intersection according to the present invention is the bit line BL
At the lower voltage during a write cycle than during a read (in the case of the present invention), which allows an intersection to occur while both bit lines BL and BL_ are being charged. . Crossing at time t s, the bit line BL is if it occurs after the fully charged to its final level by the memory cell 24 is delayed. The longer the delay, the lower the voltage on the bit line BL at the intersection, and therefore the sooner the bit line BL_ reaches the voltage on the bit line BL. Of course, the delay amount of the delay stage 63, when the reading of the opposite data state to that shown in FIG. 5, namely the bit line BL is V cc after the bit line BL_ is charged to "zero" detection level - If the delay is long enough to be kept at 2V be , it cannot be long enough to produce a pseudo-crossing. Note that the delay of delay stage 63 can alternatively be configured in various ways other than that shown in FIG. 11, such as by deriving a signal from node A.
ここに説明したように、ブロック55aは、SRAM1の1024
列全部について、プルアップ・トランジスタ38aのバイ
アスを制御するべく作動することができ、またブロック
55bは、SRAM1の1024列全部について、プルアップ・トラ
ンジスタ38bのバイアスを制御するべく作動することが
できる。代わりに、この1024列は、列の各グループごと
に一対のブロック55a及び55bが提供される列グループに
分けてもよい。それぞれがSRAM1の列の1グループのみ
に役立つ多数のブロック55a及び55bを提供する場合、デ
コーディング及び選択回路をブロック55a及び55bのそれ
ぞれの中に提供して、選択された列を含む列グループと
関連するブロック対55a及び55b以外の全てのブロック55
a及び55bを選択的に使用禁止にする。この様な使用禁止
化により、なるべくなら使用禁止にされたブロック55a
及び55bを、他のグループの列への書込み動作中に、プ
ルアップ・トランジスタ38のベースをVccにバイアスさ
せるような状態に置くのがよい。As described herein, block 55a is 1024 of SRAM1
For the entire column, it can operate to control the bias of the pull-up transistor 38a and block
55b can operate to control the bias of pull-up transistor 38b for all 1024 columns of SRAM1. Alternatively, the 1024 columns may be divided into column groups where a pair of blocks 55a and 55b are provided for each group of columns. If providing multiple blocks 55a and 55b, each serving only one group of columns of SRAM1, decoding and selecting circuits may be provided in each of blocks 55a and 55b to provide a column group including the selected column and All blocks 55 except the related block pair 55a and 55b
a and 55b are selectively disabled. Block 55a whose use has been banned if possible due to such bans
And 55b may be placed such that the base of pull-up transistor 38 is biased to Vcc during a write operation to another group of columns.
上述したように、本発明は、メモリ・デバイス内のデ
ータ記憶の信頼性を向上させると共に、その性能を改良
するプルアップ制御回路を提供する。増加した信頼性は
特にVcc電力源がノイズを伴う環境のメモリ・デバイス
に備えられるが、この様な増加した信頼性はプルアップ
制御回路23内に含まれるフィルムのためである。改良さ
れた性能は書込み動作に続くサイクルの向上した読取り
アクセス時間のために提供し、これはプルアップ制御回
路が書込みサイクル中のプルアップ・トランジスタを読
取りサイクル中よりも低い電圧にバイアスすることによ
るものである。As described above, the present invention provides a pull-up control circuit that improves the reliability of data storage in a memory device and improves its performance. The increased reliability is particularly provided for memory devices in environments where the Vcc power source is noisy, but such increased reliability is due to the film included in the pull-up control circuit 23. The improved performance provides for improved read access time of the cycle following the write operation, because the pull-up control circuit biases the pull-up transistor during the write cycle to a lower voltage than during the read cycle. Things.
更に、上述した実施例は各列がそれ自体の第一段目の
センス増幅器を有する構造についてであるということに
注意されたい。ビット線電圧の電力源ノイズの影響を減
少させ、書込み動作中のビット線をバイアスして、改良
した書込み回復を提供する本発明の恩典は、多数の列が
単一のセンス増幅器を共有する場合の構造に適応するこ
とができる。Further, it should be noted that the embodiments described above are for structures where each column has its own first stage sense amplifier. The benefit of the present invention of reducing the effect of power source noise on bit line voltage and biasing the bit line during a write operation to provide improved write recovery is when the multiple columns share a single sense amplifier. Can be adapted to the structure.
以上に本発明をその好ましい実施例に関連して説明し
たが、この説明は単なる一例であって、制約的な意味で
なされたものではないということを理解されたい。更
に、この説明を参照することにより、本発明の実施例の
細部の多くの変更及び本発明の追加的な実施例をなすこ
とが当業者にとって明らかであるということを理解され
たい。これらの変更及び追加の実施例は特許請求の範囲
に記載される本発明の精神及び真の範囲内に含まれるも
のである。Although the present invention has been described in connection with a preferred embodiment thereof, it is to be understood that this description is by way of example only and not by way of limitation. Furthermore, it is to be understood that many changes in detail of embodiments of the present invention, and additional embodiments of the present invention, will be apparent to those skilled in the art upon reference to this description. These modifications and additional embodiments are intended to be included within the spirit and true scope of the invention as set forth in the appended claims.
以上の説明に関連して、更に下記の項を開示する。 In connection with the above description, the following items are further disclosed.
(1) 読取り/書込みメモリであって、 行及び列に配列されたメモリ・セルのアレイと、アドレ
ス信号を受け取るアドレス・バッファと、前記アドレス
・バッファに接続されており、前記アドレス信号の行ア
ドレス部に応答して前記アレイの行を選択する行デコー
ダと、 第一のグループと第二のグループに集められた複数の
第一段目のセンス増幅器であって、各前記第一段目のセ
ンス増幅器が前記アレイの列と関連していることと、 前記第一のグループの各前記第一段目のセンス増幅器
に接続された第一の居所データ・バスと、 前記第二のグループの各前記第一段目のセンス増幅器
に接続された第二の局所データ・バスと、 データアウト・バスと、 前記第一の局所データ・バスと前記データアウト・バ
スとに接続された第一の第二段目のセンス増幅器と、 前記第二の局所データ・バスと前記データアウト・バ
スとに接続された第二の第二段目のセンス増幅器と、 前記アドレス・バッファに接続されており、前記アド
レス信号の列アドレス部に応答して第一段目のセンス増
幅器を選択する列デコード手段であって、前記列デコー
ド手段が第一段目のセンス増幅器を選択するのに用いた
前記アドレス信号の前記列アドレス部のビットのうち少
なくとも1ビットに応答して第二段目のセンス増幅器を
選択し、また前記アドレス信号の前記列アドレス部に応
答して第二段目のセンス増幅器を選択して、選択された
第二段目のセンス増幅器が前記列デコード手段によって
選択された第一段目のセンス増幅器の出力を前記データ
アウト・バスに伝える列デコード手段とを含む読取り/
書込みメモリ。(1) A read / write memory, comprising an array of memory cells arranged in rows and columns, an address buffer for receiving an address signal, and a row address of the address signal connected to the address buffer. A row decoder for selecting a row of the array in response to a plurality of first stage sense amplifiers assembled in a first group and a second group; An amplifier associated with a column of the array; a first location data bus connected to each first stage sense amplifier of the first group; and A second local data bus connected to the first stage sense amplifier, a data out bus, and a first second data bus connected to the first local data bus and the data out bus. Stage A second second-stage sense amplifier connected to the second local data bus and the data-out bus; and a column of the address signal, the column being connected to the address buffer. Column decoding means for selecting a first stage sense amplifier in response to an address portion, wherein the column address portion of the address signal used by the column decode means to select a first stage sense amplifier. And the second stage sense amplifier is selected in response to the column address portion of the address signal. Column decode means for transmitting the output of the first stage sense amplifier selected by the column decode means to the data out bus.
Write memory.
(2) 第(1)項に記載したメモリにおいて、前記列
デコード手段が、 前記アドレス信号の列アドレス部の所定数の最上位ビ
ットを前記アドレス・バッファから受け取り、それに応
答して第二段目のセンス増幅器を選択する第二段目の列
デコーダと、 前記アドレス信号の列アドレス部を前記アドレス・バ
ッファから、前記第二段目の列デコーダによって受け取
られた前記アドレス信号の列アドレス部の前記所定数の
最上位ビットを含めて受け取り、それに応答して第一段
目のセンス増幅器を選択する第一段目の列デコーダとを
含むメモリ。(2) In the memory described in the item (1), the column decoding means receives a predetermined number of most significant bits of a column address portion of the address signal from the address buffer, and responds to the second stage in response to the reception. A second-stage column decoder for selecting a sense amplifier; and a column address portion of the address signal received by the second-stage column decoder from the address buffer. A first-stage column decoder that receives a predetermined number of most significant bits and selects a first-stage sense amplifier in response thereto;
(3) 行及び列に配列したメモリ・セルのアレイであ
って前記アレイの各列が真及び複数のビット線対と関連
しているメモリ・セルのアレイと、アドレス信号を受け
取るアドレス・バッファと、前記アドレス・バッファに
接続されて前記アドレス信号の行アドレス部に応答して
前記アレイの行を選択する行デコーダと、前記アドレス
信号の列アドレス部に応答して前記アレイの列を選択す
る列デコーダとを有するタイプの読取り/書込みメモリ
において、改良点が、 第一のグループと第二のグループに集められた複数の
第一段目のセンス増幅器であって、各前記第一段目のセ
ンス増幅器が前記アレイの列と関連する真及び補数のビ
ット線に接続されていることと、 前記第一及び第二のグループの各前記第一段目のセン
ス増幅器にそれぞれ接続されている第一及び第二の局所
データ・バスと、 データアウト・バスと、 前記第一の局所データ・バスと前記データアウト・バ
スとに接続された第一の第二段目のセンス増幅器と、 前記第二の局所データ・バスと前記データアウト・バ
スとに接続された第二の第二段目のセンス増幅器とを含
む読取り/書込みメモリにおいて、 前記列デコーダが前記アドレス信号の列アドレス部に
応答して第一段目のセンス増幅器を選択し、また第一段
目のセンス増幅器を選択するの用いた前記アドレス信号
の前記列アドレス部の所定数の最上位ビットに応答して
第二段目のセンス増幅器も選択して、選択された第二段
目のセンス増幅器が選択された列と関連する真及び補数
のビット線の差電圧の極性に対応する電圧を前記データ
アウト・バスに伝える読取り/書込みメモリ。(3) an array of memory cells arranged in rows and columns, each column of the array being associated with a true and a plurality of bit line pairs; an address buffer for receiving address signals; A row decoder connected to the address buffer for selecting a row of the array in response to a row address portion of the address signal; and a column for selecting a column of the array in response to a column address portion of the address signal In a read / write memory of the type having a decoder, the improvement comprises a plurality of first stage sense amplifiers assembled in a first group and a second group, each said first stage sense amplifier. An amplifier connected to the true and complement bit lines associated with the columns of the array; and an amplifier connected to each of the first stage sense amplifiers of the first and second groups, respectively. First and second local data buses, a data out bus, and a first second stage sense amplifier connected to the first local data bus and the data out bus A read / write memory including a second second stage sense amplifier connected to the second local data bus and the data out bus, wherein the column decoder is configured to store a column address of the address signal. Responsive to a predetermined number of most significant bits of the column address portion of the address signal used to select the first stage sense amplifier. The second stage sense amplifier is also selected and the selected second stage sense amplifier applies a voltage corresponding to the polarity of the difference voltage of the true and complement bit lines associated with the selected column to the data out bus. Read to tell / Write memory.
(4) 第(3)項に記載した改良メモリにおいて、前
記列デコーダが、 前記アドレス信号の列アドレス部の所定数の最上位ビ
ットを前記アドレス・バッファから受け取り、それに応
答して第二段目のセンス増幅器を選択する第二段目の列
デコーダと、 前記アドレス信号の列アドレス部を前記アドレス・バ
ッファから、前記第二段目の列デコーダによって受け取
られた前記アドレス信号の列アドレス部の所定数の最上
位ビットを含めて受け取り、それに応答して第一段目の
センス増幅器を選択する第一段目の列デコーダとを含む
改良メモリ。(4) In the improved memory described in (3), the column decoder receives a predetermined number of most significant bits of a column address portion of the address signal from the address buffer, and responds to the second stage. A second stage column decoder for selecting a sense amplifier, and a column address portion of the address signal received by the second stage column decoder from the address buffer. A first stage column decoder for receiving, including the most significant bits of the number, and selecting a first stage sense amplifier in response.
(5) 行及び列に配列したメモリ・セルのアレイと、
行アドレス信号を受け取り、それに応答してメモリ・セ
ルの前記アレイの行を選択する行デコーダと、列アドレ
ス信号を受け取り、それに応答してメモリ・セルの前記
アレイの列を選択する列デコーダとを有するタイプの読
取り/書込みメモリであって、読取り動作中に選択され
た行にある選択された列のメモリ・セルのデータを呈
し、書込み動作中に選択された行にある選択された列の
メモリ・セルに入力データを書き込みように作動可能な
前記読取り/書込みメモリ・デバイスにおいて、前記ア
レイのメモリ・セルの各列が真及び補数のビット線を共
有し、前記メモリ・デバイスが更に、 前記列デコーダによって選択された前記アレイの列の
ビット線と連絡しており、前記選択された行にある前記
選択された列のメモリ・セルに記憶されたデータを検出
するセンス増幅器と、 書込み動作中に第一の論理状態の入力データに応答し
て、選択された列の真のビット線を所定の電圧にバイア
スし、書込み動作中に第二の論理状態の入力データに応
答して、選択された列の補数のビット線を前記所定の電
圧にバイアスする書込み回路と、 各列の各真のビット線ごとの第一のプルアップ・トラ
ンジスタであって、各前記第一のプルアップ・トランジ
スタがその関連する真のビット線に接続されたエミッタ
と、電力源接点に接続されたコレクタとを有し、またベ
ースを有することと、 各列の各補数のビット線ごとの第二のプルアップ・ト
ランジスタであって、各前記第二のプルアップ・トラン
ジスタがその関連する補数のビット線に接続されたエミ
ッタと前記電力源接点に接続されたコレクタとを有し、
またベースを有することと、 前記第一及び第二のプルアップ・トランジスタに接続
され、前記第一及び第二のプルアップ・トランジスタの
両方が読取り動作中にオン状態にバイアスされ、また前
記入力データの論理状態に依存して、書込み動作中に選
択された列の前記第一及び第二のプルアップ・トランジ
スタの一方が読取り動作中のオン状態よりも低い電圧に
バイアスされ、もう一方がオフにバイアスされるプルア
ップ制御回路とを含む読取り/書込みメモリ・デバイ
ス。(5) an array of memory cells arranged in rows and columns;
A row decoder receiving a row address signal and responsively selecting a row of the array of memory cells; and a column decoder receiving a column address signal and responsively selecting a column of the array of memory cells. Read / write memory of the type having the data of the memory cells of the selected column in the selected row during the read operation, and the memory of the selected column in the selected row during the write operation The read / write memory device operable to write input data to a cell, wherein each column of memory cells of the array shares true and complement bit lines, and the memory device further comprises: In communication with a bit line in a column of the array selected by a decoder and stored in a memory cell of the selected column in the selected row. A sense amplifier for detecting the data that has been sensed in response to input data in a first logic state during a write operation, biasing a true bit line of a selected column to a predetermined voltage, A write circuit responsive to input data in a logic state to bias a complemented bit line of a selected column to the predetermined voltage; and a first pull-up transistor for each true bit line in each column. Wherein each said first pull-up transistor has an emitter connected to its associated true bit line, a collector connected to a power source contact, and has a base; and A second pull-up transistor for each complement bit line, wherein each said second pull-up transistor is an emitter connected to its associated complement bit line and a collector connected to the power source contact. And a motor,
And a base connected to the first and second pull-up transistors, wherein both the first and second pull-up transistors are biased on during a read operation; and One of the first and second pull-up transistors of a selected column during a write operation is biased to a lower voltage than the on state during a read operation, and the other is turned off during a write operation. A read / write memory device including a biased pull-up control circuit.
(6) 第(5)項に記載した読取り/書込みメモリ・
デバイスにおいて、前記書込み回路が書込み動作中に第
一の論理状態の入力データに応答して、選択された列の
前記真のビット線を低電圧にバイアスし、書込み動作中
に第二の論理状態の入力データに応答して、選択された
列の前記補数のビット線を低電圧にバイアスする読取り
/書込みメモリ・デバイス。(6) The read / write memory described in (5)
In the device, the write circuit is responsive to input data of a first logic state during a write operation to bias the true bit line of a selected column to a low voltage, and a second logic state during a write operation. A read / write memory device for biasing said complement bit lines of a selected column to a low voltage in response to input data of a selected column.
(7) 第(6)項に記載した読取り/書込みメモリ・
デバイスにおいて、前記プルアップ制御回路が前記選択
された列の前記第一のプルアップ・トランジスタをオフ
にバイアスし、前記第一の論理状態の入力データに応答
して読取り動作中のオン状態よりも低い電圧に前記選択
された列の前記第二のプルアップ・トランジスタをバイ
アスし、また、前記プルアップ制御回路が前記選択され
た列の前記第二のプルアップ・トランジスタをオフにバ
イアスし、前記第二の論理状態の入力データに応答して
読取り動作中のオン状態よりも低い電圧に前記選択され
た列の前記第一のプルアップ・トランジスタをバイアス
する読取り/書込みメモリ・デバイス。(7) The read / write memory described in (6)
In the device, the pull-up control circuit biases the first pull-up transistor of the selected column off, such that the first pull-up transistor is in response to input data of the first logic state than in an on state during a read operation. Biasing the second pull-up transistor of the selected column to a low voltage, and the pull-up control circuit biasing off the second pull-up transistor of the selected column, A read / write memory device for biasing the first pull-up transistor of the selected column to a lower voltage than an on state during a read operation in response to input data of a second logic state.
(8) 第(5)項に記載した読取り/書込みメモリ・
デバイスにおいて、前記プルアップ制御回路が同様に、
書込み動作中に、前記入力データの論理状態に依存し
て、読取り動作中のオン状態よりも低い電圧に、バイア
ス・オンされた選択されなかった列の前記第一及び第二
のプルアップ・トランジスタの一方をバイアスし、もう
一方をオフにバイアスする読取り/書込みメモリ・デバ
イス。(8) The read / write memory described in (5)
In the device, the pull-up control circuit may also include:
During a write operation, depending on the logic state of the input data, the first and second pull-up transistors of the unselected columns that are biased on to a lower voltage than an on state during a read operation. Read / write memory device, one of which is biased and the other is biased off.
(9) 行及び列に配列したメモリ・セルのアレイと、
行アドレス信号を受け取り、それに応答してメモリ・セ
ルの前記アレイの行を選択する行デコーダと、列アドレ
ス信号を浮け取り、それに応答してメモリ・セルの前記
アレイの列を選択する列デコーダと、読取り動作中に選
択された行にある選択された列のメモリ・セルのデータ
を呈する検出及び出力回路と、書込み動作中に選択され
た行にある選択された列のメモリ・セルに入力データを
書き込む書込み回路とを有するタイプの読取り/書込み
メモリにおいて、前記アレイのメモリ・セルの各列が真
及び補数のビット線を共有する読取り/書込みメモリに
おいて、改良点が、 各列の各真のビット線ごとの第一のプルアップ・トラ
ンジスタであって、各前記第一のプルアップ・トランジ
スタがその関連する真のビット線に接続されたエミッタ
と、電力源接点に接続されたコレクタとを有し、またベ
ースを有することと、 各列の各補数のビット線ごとの第二のプルアップ・ト
ランジスタであって、各前記第二のプルアップ・トラン
ジスタがその関連する補数のビット線に接続されたエミ
ッタと前記電力源接点に接続されたコレクタとを有し、
またベースを有することと、 前記第一及び第二のプルアップ・トランジスタに接続
されたプルアップ制御回路であって、 前記第一及び第二のプルアップ・トランジスタの前記
ベースに接続され、前記第一及び第二のプルアップ・ト
ランジスタの両方が読取り動作中にオン状態にバイアス
されるバイアス回路と、 前記電力源接点と前記第一及び第二のプルアップ・ト
ランジスタの前記ベースとの間に接続された低域フィル
タとを含むプルアップ制御回路とを含む読取り/書込み
メモリ。(9) an array of memory cells arranged in rows and columns;
A row decoder for receiving a row address signal and responsively selecting a row of the array of memory cells; and a column decoder for recognizing a column address signal and selecting a column of the array of memory cells in response. Detection and output circuitry for presenting data of a selected column of memory cells in a selected row during a read operation, and input data to a selected column of memory cells in a selected row of a write operation during a write operation In a read / write memory of the type having a write circuit for writing the data, each column of the memory cells of the array shares a true and complement bit line, the improvement is that each true A first pull-up transistor for each bit line, each said first pull-up transistor having an emitter connected to its associated true bit line And a collector connected to the power source contact and having a base; and a second pull-up transistor for each complement bit line of each column, wherein each said second pull-up transistor A transistor having an emitter connected to its associated complement bit line and a collector connected to the power source contact;
A pull-up control circuit connected to the first and second pull-up transistors, the pull-up control circuit being connected to the bases of the first and second pull-up transistors; A bias circuit in which both first and second pull-up transistors are biased on during a read operation; and a connection between the power source contact and the base of the first and second pull-up transistors. And a pull-up control circuit including a low-pass filter.
(10) 行及び列に配列したメモリ・セルのアレイと、
行アドレス信号を受け取り、それに応答してメモリ・セ
ルの前記アレイの行を選択する行デコーダと、列アドレ
ス信号を受け取り、それに応答してメモリ・セルの前記
アレイの列を選択する列デコーダとを有するタイプの読
取り/書込みメモリであって、読取り動作中に選択され
た行にある選択された列のメモリ・セルのデータを呈
し、書込み動作中に選択された行にある選択された列の
メモリ・セルに入力データを書き込むように作動可能な
前記読取り/書込みメモリ・デバイスにおいて、前記ア
レイのメモリ・セルの各列が真及び補数のビット線を共
有し、前記メモリ・デバイスが更に、 前記列デコーダによって選択された前記アレイの列の
ビット線と連絡しており、前記選択された行にある前記
選択された列のメモリ・セルに記憶されたデータを検出
するセンサ増幅器と、 書込み動作中に第一の論理状態の入力データに応答し
て、選択された列の真のビット線を所定の電圧にバイア
スし、書込み動作中に第二の論理状態の入力データに応
答して、選択された列の補数のビット線を前記所定の電
圧にバイアスする書込み回路と、 各列の各真のビット線ごとの第一のプルアップ・トラ
ンジスタであって、各前記第一のプルアップ・トランジ
スタがその関連する真のビット線に接続されたエミッタ
と、電力源接点に接続されたコレクタとを有し、またベ
ースを有することと、 各列の各補数のビット線ごとの第二のプルアップ・ト
ランジスタであって、各前記第二のプルアップ・トラン
ジスタがその関連する補数のビット線に接続されたエミ
ッタと前記電力源接点に接続されたコレクタとを有し、
またベースを有することと、 前記第一及び第二のプルアップ・トランジスタに接続
され、前記第一及び第二のプルアップ・トランジスタの
両方が読取り動作中にオン状態にバイアスされ、また前
記入力データの論理状態に依存して、書込み動作中に選
択された列の前記第一及び第二のプルアップ・トランジ
スタの一方が読取り動作中のオン状態よりも低い電圧に
バイアスされ、もう一方がオフにバイアスされるプルア
ップ制御回路であって、前記プルアップ制御回路が、 前記第一のプルアップ・トランジスタのベースをバイ
アスし、第一のデータイン信号を受け取るデータ入力
と、フィードバック入力と、前記データイン信号の論理
状態に対応する遅延信号を呈する遅延フィードバック出
力と、前記第一のプルアップ・トランジスタの前記ベー
スに接続されたバイアス出力とを有する第一のブロック
と、 前記第二のプルアップ・トランジスタのベースをバイ
アスし、第二のデータイン信号を受け取るデータ入力
と、前記第一のブロックのフィードバック出力に接続さ
れたフィードバック入力と、前記第一のブロックのフィ
ードバック入力に接続され、前記第二のデータイン信号
の論理状態に対応する遅延信号を呈する遅延フィードバ
ック出力と、前記第二のプルアップ・トランジスタの前
記ベースに接続されたバイアス出力とを有する第二のブ
ロックとを有するプルアップ制御回路とを含む読取り/
書込みメモリ・デバイス。(10) an array of memory cells arranged in rows and columns;
A row decoder receiving a row address signal and responsively selecting a row of the array of memory cells; and a column decoder receiving a column address signal and responsively selecting a column of the array of memory cells. Read / write memory of the type having the data of the memory cells of the selected column in the selected row during the read operation, and the memory of the selected column in the selected row during the write operation The read / write memory device operable to write input data to a cell, wherein each column of memory cells of the array shares true and complement bit lines; and wherein the memory device further comprises: In communication with a bit line in a column of the array selected by a decoder and stored in a memory cell of the selected column in the selected row. A sensor amplifier for detecting the data that has been detected, and responsive to input data of a first logic state during a write operation, biasing a true bit line of a selected column to a predetermined voltage, and A write circuit responsive to input data in a logic state to bias a complemented bit line of a selected column to the predetermined voltage; and a first pull-up transistor for each true bit line in each column. Wherein each said first pull-up transistor has an emitter connected to its associated true bit line, a collector connected to a power source contact, and has a base; and A second pull-up transistor for each complement bit line, wherein each said second pull-up transistor is an emitter connected to its associated complement bit line and a collector connected to the power source contact. And a motor,
And a base connected to the first and second pull-up transistors, wherein both the first and second pull-up transistors are biased on during a read operation; and One of the first and second pull-up transistors of a selected column during a write operation is biased to a lower voltage than the on state during a read operation, and the other is turned off during a write operation. A biased pull-up control circuit, wherein the pull-up control circuit biases a base of the first pull-up transistor and receives a first data-in signal; a feedback input; A delayed feedback output presenting a delayed signal corresponding to the logic state of the IN signal; A first block having a bias output coupled to the first block, a data input for biasing the base of the second pull-up transistor and receiving a second data-in signal, and a feedback of the first block. A feedback input connected to the output, a delayed feedback output connected to the feedback input of the first block, the delayed feedback output presenting a delayed signal corresponding to a logic state of the second data-in signal, and the second pull-up. And a second block having a bias output connected to the base of the transistor.
Write memory device.
(11) バイCMOSスタティック・ランダム・アクセス・
メモリ(SRAM)を開示するが、これは第一段目及び第二
段目のセンス増幅器を有する。メモリ・アレイ2の各列
は第一段目のセンス増幅器10と関連しており、第一段目
のセンス増幅器はグループに配列されているが、各グル
ープは一対の局所データ線16にワイヤード−AND方式で
接続されている。列アドレスを使用して、第一段目のセ
ンス増幅器の1個を選択し、選択された列のメモリ・セ
ル24の状態を検出する。1個の第二段目のセンス増幅器
は第一段目のセンス増幅器の各グループと関連してお
り、選択された第一段目のセンス増幅器を含むグループ
と関連する第二段目のセンス増幅器は列アドレスの最上
位ビットに従って選択される。第二段目のセンス増幅器
はデータアウト・バス18にワイヤード−OR方式で接続さ
れており、選択された第二段目のセンス増幅器の出力は
データアウト・バスを駆動する。開示のメモリは更に、
入力データ・バス22に応答するプルアップ制御回路23を
有する。この制御回路を提供して、プルアップ・トラン
ジスタ38のベースのバイアスを制御し、読取りサイクル
中に、低サイドのビット線と関連するプルアップ装置の
ベースが、読取り用にバイアスされるプルアップ装置の
ベースへの電圧よりも低い電圧にバイアスされるように
し、結果として、逆のデータ状態の読取り用にビット線
電圧が交差する時間が短縮される。プルアップ制御回路
は更に低域フィルタ50、52を具備し、ビット線差電圧の
電源ノイズの影響を減らす。(11) BiCMOS static random access
A memory (SRAM) is disclosed, which has first and second stage sense amplifiers. Each column of the memory array 2 is associated with a first stage sense amplifier 10, the first stage sense amplifiers being arranged in groups, each group being wired to a pair of local data lines 16. Connected by AND method. Using the column address, one of the first stage sense amplifiers is selected to detect the state of the memory cells 24 in the selected column. One second stage sense amplifier is associated with each group of first stage sense amplifiers and a second stage sense amplifier associated with the group including the selected first stage sense amplifier. Are selected according to the most significant bit of the column address. The second stage sense amplifier is connected to the data out bus 18 in a wired-OR fashion, and the output of the selected second stage sense amplifier drives the data out bus. The disclosed memory further comprises:
There is a pull-up control circuit 23 responsive to the input data bus 22. This control circuit is provided to control the bias of the base of the pull-up transistor 38 so that during a read cycle, the base of the pull-up device associated with the low side bit line is biased for reading. Biased to a voltage lower than the voltage to the base of the bit line, thereby reducing the time the bit line voltage crosses for reading the opposite data state. The pull-up control circuit further includes low-pass filters 50 and 52 to reduce the influence of power supply noise on the bit line difference voltage.
第1図は本発明を組入れるスタティック・ランダム・ア
クセス・メモリ(SRAM)のブロック回路図である。 第2図は第1図のSRAMに使用することができるような従
来のCMOSメモリ・セルの概略回路図である。 第3図はビット線プルアップ回路及び第一段目のセンス
増幅器と関連するビット線対の概略回路図である。 第4a図及び第4b図は本発明による読取り及び書込みサイ
クル用のプルアップ・トランジスタのバイアシングを説
明する概略回路図である。 第5図は読取り及び書込みサイクル中の第3図の列の動
作を示すタイミング図である。 第6図は第一段目及び第二段目のセンス増幅器の相互接
続を説明するブロック回路図である。 第7図は一対の局所データ線への第一段目のセンス増幅
器のグループの相互接続の概略回路図である。 第8図は第二段目のセンス増幅器の概略回路図である。 第9図は本発明に従って構成した第3図のビット線の電
源ノイズの影響を減少する回路の概略回路図である。 第10図は本発明のプルアップ制御回路の構成を説明する
ブロック回路図である。 第11図は本発明に従って構成したプルアップ制御回路の
ブロックのうちの1ブロックの概略回路図である。 主な符号の説明 2:メモリ・アレイ 10:第一段目のセンス増幅器 14:第二段目のセンス増幅器 16:一対の局所データ線 18:データアウト・バス 22:入力データ・バス 23:プルアップ制御回路 24:メモリ・セル 38:プルアップ・トランジスタ 50,52:低域フィルタFIG. 1 is a block circuit diagram of a static random access memory (SRAM) incorporating the present invention. FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a conventional CMOS memory cell such as can be used for the SRAM of FIG. FIG. 3 is a schematic circuit diagram of a bit line pull-up circuit and a bit line pair associated with a first stage sense amplifier. 4a and 4b are schematic circuit diagrams illustrating the biasing of the pull-up transistors for read and write cycles according to the present invention. FIG. 5 is a timing diagram illustrating the operation of the column of FIG. 3 during a read and write cycle. FIG. 6 is a block circuit diagram illustrating the interconnection of the first and second stage sense amplifiers. FIG. 7 is a schematic circuit diagram of the interconnection of a group of first stage sense amplifiers to a pair of local data lines. FIG. 8 is a schematic circuit diagram of the second stage sense amplifier. FIG. 9 is a schematic circuit diagram of a circuit configured in accordance with the present invention to reduce the effect of power supply noise on the bit lines of FIG. FIG. 10 is a block circuit diagram illustrating the configuration of the pull-up control circuit of the present invention. FIG. 11 is a schematic circuit diagram of one of the blocks of the pull-up control circuit configured according to the present invention. Explanation of main symbols 2: Memory array 10: First stage sense amplifier 14: Second stage sense amplifier 16: A pair of local data lines 18: Data out bus 22: Input data bus 23: Pull Up control circuit 24: Memory cell 38: Pull-up transistor 50, 52: Low-pass filter
Claims (1)
スするため、列デコーダによって選択されたメモリアレ
イの列のビット線と連絡するセンス増幅器を有し、 選択された列の真のビット線を、書き込み動作の第1の
論理状態の入力データに応答して予め定められた電圧に
バイアスし、かつ選択された列の相補ビット線を、書き
込み動作の第2の論理状態の入力データに応答して上記
予め決められた電圧にバイアスするための書き込み回路
を有し、 各列の各真のビット線用の第1のプルアップトランジス
タを有し、この第1のプルアップトランジスタの各々は
その関連した真のビット線に接続されたエミッタと、電
源供給ノードに接続されたコレクタと、ベースを備え、
かつ 各列の各相補ビット線用の第2のプルアップトランジス
タを有し、この第2のプルアップトランジスタの各々は
その関連した相補ビット線に接続されたエミッタと、電
源供給ノードに接続されたコレクタと、ベースを備え、
かつ 上記第1と第2のプルアップトランジスタのベースに接
続されるプルアップ制御回路を有し、それにより、上記
第1と第2のプルアップトランジスタは読み出し動作の
オン状態へバイアスされ、更に選択された列の上記第1
と第2のプルアップトランジスタが、入力データの論理
状態に従って、その内の1つが読み出し動作におけるオ
ン状態より低い電圧にバイアスオンされ、他の1つがバ
イアスオフされる、 上記メモリデバイス。1. A memory device having a sense amplifier in communication with a bit line of a column of a memory array selected by a column decoder to sense data stored in a memory cell of a selected row. Biasing the true bit line of the selected column to a predetermined voltage in response to the input data of the first logic state of the write operation, and setting the complementary bit line of the selected column to the write operation. A write circuit for biasing to the predetermined voltage in response to input data of a second logic state; and a first pull-up transistor for each true bit line in each column. Each of the first pull-up transistors has an emitter connected to its associated true bit line, a collector connected to a power supply node, and a base;
And a second pull-up transistor for each complementary bit line in each column, each of the second pull-up transistors being connected to an emitter connected to its associated complementary bit line and to a power supply node. With a collector and a base,
And a pull-up control circuit connected to the bases of the first and second pull-up transistors, whereby the first and second pull-up transistors are biased to a read operation ON state, and further selected. The first of the
And a second pull-up transistor, one of which is biased on to a lower voltage than the on state in the read operation and the other is biased off according to the logic state of the input data.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US158017 | 1988-02-16 | ||
US07/158,017 US4866674A (en) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | Bitline pull-up circuit for a BiCMOS read/write memory |
US156520 | 1988-02-16 | ||
US07/156,520 US4862421A (en) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | Sensing and decoding scheme for a BiCMOS read/write memory |
Publications (2)
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JPH029088A JPH029088A (en) | 1990-01-12 |
JP2840277B2 true JP2840277B2 (en) | 1998-12-24 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR (1) | KR970010646B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6070590A (en) * | 1983-09-28 | 1985-04-22 | Nec Corp | Semiconductor memory |
JPS6111991A (en) * | 1984-06-28 | 1986-01-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor memory device |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1035962A patent/JP2840277B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-15 KR KR1019890001719A patent/KR970010646B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6070590A (en) * | 1983-09-28 | 1985-04-22 | Nec Corp | Semiconductor memory |
JPS6111991A (en) * | 1984-06-28 | 1986-01-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor memory device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR890013656A (en) | 1989-09-25 |
JPH029088A (en) | 1990-01-12 |
KR970010646B1 (en) | 1997-06-28 |
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