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JP2895292B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JP2895292B2
JP2895292B2 JP3336442A JP33644291A JP2895292B2 JP 2895292 B2 JP2895292 B2 JP 2895292B2 JP 3336442 A JP3336442 A JP 3336442A JP 33644291 A JP33644291 A JP 33644291A JP 2895292 B2 JP2895292 B2 JP 2895292B2
Authority
JP
Japan
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output
sense amplifier
circuit
potential
nmos
Prior art date
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Application number
JP3336442A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05166385A (en
Inventor
俊一 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP3336442A priority Critical patent/JP2895292B2/en
Priority to US07/992,120 priority patent/US5355349A/en
Publication of JPH05166385A publication Critical patent/JPH05166385A/en
Priority to US08/243,584 priority patent/US5438551A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2895292B2 publication Critical patent/JP2895292B2/en
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フリップフロップ構造
のメモリセルを有するSRAM(スタティック・ランダ
ム・アクセス・メモリ)等の半導体記憶装置といった半
導体集積回路装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device such as a semiconductor memory device such as an SRAM (Static Random Access Memory) having a memory cell of a flip-flop structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の半導体記憶装置では、マ
トリクス状にメモリセルを配置し、アドレス入力により
決定される1本のワード線と一対のビット線を選択する
ことによってメモリセルを選択し、該メモリセルに対す
るデータの読出しあるいはデータの書込みを行うように
なっている。その一構成例を図2に示す。図2は、従来
の半導体記憶装置における部分回路図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of semiconductor memory device, memory cells are arranged in a matrix, and a memory cell is selected by selecting one word line and a pair of bit lines determined by an address input. Data is read from or written to the memory cell. FIG. 2 shows an example of the configuration. FIG. 2 is a partial circuit diagram of a conventional semiconductor memory device.

【0003】この半導体記憶装置はSRAMを示すもの
で、アドレスにより選択される複数のワード線WL及び
複数のビット線BLa,BLb対を有し、それらの各交
差箇所には、それぞれメモリセル10が接続されてマト
リクス状に配列されている。各メモリセル10は、2つ
のNチャネル型MOSトランジスタ(以下、NMOSと
いう)11,12がたすき掛け接続されたフリップフロ
ップ構造を成し、該NMOS11,12が負荷抵抗1
3,14を介して電源電位VCCに接続されると共に、
接地電位VSSに接続されている。また、NMOS1
1,12は、スイッチ手段であるNMOS15,16を
介して相補的なビット線BLa,BLb対にそれぞれ接
続されている。
This semiconductor memory device is an SRAM having a plurality of word lines WL and a plurality of pairs of bit lines BLa and BLb selected by an address, and a memory cell 10 at each intersection thereof. They are connected and arranged in a matrix. Each memory cell 10 has a flip-flop structure in which two N-channel MOS transistors (hereinafter, referred to as NMOS) 11 and 12 are cross-connected.
Connected to the power supply potential VCC via the terminals 3 and 14;
It is connected to the ground potential VSS. Also, NMOS1
1 and 12 are connected to complementary pairs of bit lines BLa and BLb via NMOSs 15 and 16 as switching means, respectively.

【0004】ビット線BLa,BLb対は、その一端が
負荷抵抗用のNMOS21a,21bを介して電源電位
VCCに接続され、他端がトランスファゲート用のNM
OS22a,22bを介して相補的なデータ線DLa,
DLb対に接続されている。NMOS22a,22b
は、アドレスで選択されるカラム線CLによってオン,
オフ制御される。
One end of a pair of bit lines BLa and BLb is connected to power supply potential VCC via NMOSs 21a and 21b for load resistance, and the other end is connected to NM for a transfer gate.
Complementary data lines DLa, DLa, via OSs 22a, 22b
Connected to DLb pair. NMOS 22a, 22b
Is turned on by the column line CL selected by the address,
Controlled off.

【0005】データ線DLa,DLb対には、ビット線
対上の電位差を検知・増幅するセンスアンプ30の非反
転入力端子31a及び反転入力端子31bが接続されて
いる。センスアンプ30は、非反転入力端子31a及び
反転入力端子31bによってゲート制御される差動増幅
用のNMOS32,33を有し、それらのソース・ドレ
インの一方が負荷用のPチャネル型MOSトランジスタ
(以下、PMOSという)34,35を介して電源電位
VCCにそれぞれ接続され、他方が定電流源36を介し
て接地電位VSSに接続されている。NMOS32,3
3のドレイン側の出力端子38a,38bには、アドレ
ス遷移検出パルスφaによってゲート制御されるリセッ
ト用のNMOS37のソース・ドレインが接続されてい
る。このセンスアンプ30は、アドレス遷移検出パルス
φaによってNMOS37がアドレス遷移時に一旦オン
し、出力端子38a,38b間が短絡してリセットする
ようになっている。
[0005] The non-inverting input terminal 31a and the inverting input terminal 31b of the sense amplifier 30 for detecting and amplifying the potential difference on the bit line pair are connected to the pair of data lines DLa and DLb. The sense amplifier 30 has differential amplifying NMOSs 32 and 33 whose gates are controlled by a non-inverting input terminal 31a and an inverting input terminal 31b, and one of their sources and drains is a load P-channel MOS transistor (hereinafter referred to as a load). , PMOS) 34 and 35, respectively, and the other is connected to the ground potential VSS via the constant current source 36. NMOS 32,3
The drain-side output terminals 38a and 38b of 3 are connected to the source and drain of a resetting NMOS 37 whose gate is controlled by an address transition detection pulse φa. In the sense amplifier 30, the NMOS 37 is turned on once at the time of the address transition by the address transition detection pulse φa, and the output terminals 38a and 38b are short-circuited and reset.

【0006】センスアンプ30の出力端子38bには、
出力トランスファゲート40の入力端子41が接続さ
れ、その出力端子45が、出力ラッチ回路50及び出力
回路に接続されている。出力トランスファゲート40
は、相補的なアドレス遷移検出パルスφa,φbにより
制御されてセンスアンプ出力を出力回路側へ転送する回
路であり、入力端子41の電位を反転するPMOS42
a及びNMOS42bからなるCMOSインバータ42
と、該インバータ42をアドレス遷移検出パルスφa,
φbによってオン,オフ制御するPMOS43及びNM
OS44とで、構成されている。
The output terminal 38b of the sense amplifier 30 has
The input terminal 41 of the output transfer gate 40 is connected, and the output terminal 45 is connected to the output latch circuit 50 and the output circuit. Output transfer gate 40
Is a circuit controlled by complementary address transition detection pulses φa and φb to transfer the output of the sense amplifier to the output circuit side, and a PMOS 42 inverting the potential of the input terminal 41
CMOS inverter 42 comprising a and NMOS 42b
And the inverter 42 outputs the address transition detection pulse φa,
PMOS 43 and NM controlled on / off by φb
OS44.

【0007】出力トランスファゲート40の出力端子4
5に接続された出力ラッチ回路50は、アドレス遷移検
出パルスφa,φbにより制御されて出力データをラッ
チする回路であり、出力端子45に接続されたフリップ
フロップ(以下、FFという)51と、アドレス遷移検
出パルスφa,φbによってゲート制御されるPMOS
52及びNMOS53とで、構成されている。FF51
は、PMOS51a,51b及びNMOS51c,51
dがたすき掛け接続されている。
The output terminal 4 of the output transfer gate 40
The output latch circuit 50 connected to 5 is a circuit that latches output data under the control of the address transition detection pulses φa and φb, and includes a flip-flop (hereinafter referred to as FF) 51 connected to the output terminal 45 and an address. PMOS gate controlled by transition detection pulses φa, φb
52 and an NMOS 53. FF51
Are PMOS 51a, 51b and NMOS 51c, 51
d is cross-connected.

【0008】出力トランスファゲート40の出力端子4
5に接続された出力回路は、該出力端子45の電位を反
転するインバータ61,62と、該インバータ61,6
2によって駆動される出力バッファ63とで、構成され
ている。出力バッファ63は、電源電位VCCと接地電
位VSSとの間に直列接続されたPMOS63a及びN
MOS63bで構成され、その接続点には出力端子64
が接続されている。
Output terminal 4 of output transfer gate 40
5 includes inverters 61 and 62 for inverting the potential of the output terminal 45 and inverters 61 and 6
And an output buffer 63 driven by the output buffer 2. The output buffer 63 includes a PMOS 63 a and an N connected in series between the power supply potential VCC and the ground potential VSS.
MOS 63b, the connection point of which is an output terminal 64
Is connected.

【0009】図3は図2の動作波形図であり、この図を
参照しつつ、図2の半導体記憶装置における読出し動作
を説明する。読出しサイクルになると、アドレスADD
が遷移し、図示しないアドレス遷移検出回路によって相
補的なアドレス遷移検出パルスφa,φbが発生する。
このとき、一旦、アドレス遷移検出パルスφaが“H”
レベル、φbが“L”レベルとなる。そのため、センス
アンプ30内のNMOS37がオンし、該出力端子38
a,38b間が短絡されてその両出力電位が該センスア
ンプ30の動作点に近づく。また、出力トランスファゲ
ート40内のPMOS43がオフ、NMOS44がオフ
するため、該出力トランスファゲート40の出力端子4
5がフローティング状態となる。このとき、出力ラッチ
回路50内のPMOS52がオン、NMOS53がオン
するため、FF51が動作してアドレス遷移検出パルス
φaが発生している期間、前読出しサイクルの出力デー
タを保持する。これにより、出力バッファ63の出力端
子64には、前読出しサイクルの出力データが出力され
続ける。
FIG. 3 is an operation waveform diagram of FIG. 2, and the read operation in the semiconductor memory device of FIG. 2 will be described with reference to FIG. In the read cycle, the address ADD
, And complementary address transition detection pulses φa and φb are generated by an address transition detection circuit (not shown).
At this time, the address transition detection pulse φa is once set to “H”.
Level, φb becomes “L” level. Therefore, the NMOS 37 in the sense amplifier 30 is turned on, and the output terminal 38
a and 38b are short-circuited, and both output potentials approach the operating point of the sense amplifier 30. Further, since the PMOS 43 and the NMOS 44 in the output transfer gate 40 are turned off, the output terminal 4 of the output transfer gate 40 is turned off.
5 is in a floating state. At this time, since the PMOS 52 and the NMOS 53 in the output latch circuit 50 are turned on and the NMOS 53 is turned on, the output data of the previous read cycle is held while the FF 51 operates and the address transition detection pulse φa is generated. Thus, the output data of the previous read cycle is continuously output to the output terminal 64 of the output buffer 63.

【0010】これと並行してアドレスADDが遷移する
ことにより、ワード線WLが“H”レベル、カラム線C
Lが“H”レベルになり、メモリセル10が選択され
る。そのため、メモリセル10内のNMOS15,16
がオンし、記憶データがビット線BLa,BLb対へ出
力される。このとき、NMOS22a,22bがオン状
態のため、メモリセル10から読出された記憶データ
は、データ線DLa,DLb対へ転送され、センスアン
プ30へ送られる。
At the same time, a transition of the address ADD causes the word line WL to go high and the column line C to go high.
L goes to the “H” level, and the memory cell 10 is selected. Therefore, the NMOSs 15 and 16 in the memory cell 10
Is turned on, and the stored data is output to the pair of bit lines BLa and BLb. At this time, since the NMOSs 22a and 22b are on, the storage data read from the memory cell 10 is transferred to the pair of data lines DLa and DLb and sent to the sense amplifier 30.

【0011】センスアンプ30では、アドレス遷移検出
パルスφaが“H”レベルから“L”レベルに遷移する
ことにより、リセット用NMOS37がオフ状態とな
り、増幅動作を開始する。アドレス遷移検出パルスφa
が“H”レベル、φbが“L”レベルになると、出力ト
ランスファゲート40内のPMOS43及びNMOS4
4がオンし、センスアンプ30の出力をCMOSインバ
ータ42を介してインバータ61,62へ送る。インバ
ータ61,62では、出力トランスファゲート40の出
力を反転して出力バッファ63を動作させる。これによ
り、出力バッファ63の出力端子64から出力データが
出力され、読出し動作が終了する。このとき、出力ラッ
チ回路50は、PMOS52及びNMOS53が共にオ
フであるため、FF51がオフ状態となって出力データ
に対して何等影響をおよぼさない。
In the sense amplifier 30, when the address transition detection pulse φa transitions from “H” level to “L” level, the reset NMOS 37 is turned off, and the amplification operation is started. Address transition detection pulse φa
Becomes “H” level and φb becomes “L” level, the PMOS 43 and NMOS 4 in the output transfer gate 40 become
4 is turned on, and the output of the sense amplifier 30 is sent to the inverters 61 and 62 via the CMOS inverter 42. Inverters 61 and 62 invert the output of output transfer gate 40 to operate output buffer 63. As a result, output data is output from the output terminal 64 of the output buffer 63, and the read operation ends. At this time, in the output latch circuit 50, since both the PMOS 52 and the NMOS 53 are off, the FF 51 is turned off and has no effect on the output data.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の装置では、読出しの高速化、及びセンスアンプ30
に対するリセットタイミングの設計の簡略化の要望が強
いが、次のような理由により、その要望を技術的に充分
満足させることができなかった。
However, in the device having the above structure, the reading speed is increased and the sense amplifier 30 is used.
However, there is a strong demand for simplification of the reset timing design, but the demand could not be sufficiently satisfied technically for the following reasons.

【0013】即ち、図2の装置では、出力端子64がア
ドレス遷移検出パルスφaの出力終了後にしか変化しな
いため、該アドレス遷移検出パルスφaのタイミングに
よってはスピード的に不利である。しかも、リセット
時、センスアンプ30は必ず該センスアンプ30の動作
点に近づくため、前サイクル出力に依存して誤出力する
おそれがあった。
That is, in the device shown in FIG. 2, the output terminal 64 changes only after the output of the address transition detection pulse φa is completed, so that it is disadvantageous in terms of speed depending on the timing of the address transition detection pulse φa. In addition, since the sense amplifier 30 always approaches the operating point of the sense amplifier 30 at the time of reset, there is a possibility that an erroneous output may occur depending on the output of the previous cycle.

【0014】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、高速読出し動作時における煩雑な出力制御タイ
ミングを行わなければならないこと、及び誤出力のおそ
れがあるという点について解決した半導体記憶装置等と
いった半導体集積回路装置を提供するものである。
The present invention solves the problems of the prior art, such as the necessity of performing complicated output control timing at the time of high-speed read operation and the possibility of erroneous output. Such a semiconductor integrated circuit device is provided.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、アドレスにより選択される複数のワード
線及び複数のビット線対の各交差箇所にそれぞれ接続さ
れた複数のメモリセルと、前記メモリセルの記憶データ
の読出しサイクルにおいて前記アドレスの遷移時にアド
レス遷移検出パルスによってリセットされた後に前記ビ
ット対の電位差を検知・増幅するセンスアンプと、所定
のスレッショルド電圧を有し、前記センスアンプの出力
に基づき出力データを出力する出力回路とを、備えた半
導体記憶装置等といった半導体集積回路装置において、
次のような回路を有している。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of memory cells connected to respective intersections of a plurality of word lines and a plurality of bit lines selected by an address. , a sense amplifier for detecting and amplifying a potential difference of the bit pair after being reset by the address transition detection pulse upon transition of the address in the read cycle of the memory data of the memory cell, a predetermined
And an output circuit for outputting output data based on the output of the sense amplifier, a semiconductor integrated circuit device such as a semiconductor memory device,
It has the following circuit .

【0016】即ち、本発明では、前記センスアンプに接
続され、第1の状態のとき前記センスアンプのリセット
電位を前記スレッショルド電位より高い第1の電位に設
定し、第2の状態のとき前記センスアンプのリセット電
位を前記スレッショルド電位より低い第2の電位に設定
する設定回路と、前記センスアンプ及び前記設定回路に
接続され、前記センスアンプの出力及び前記アドレス遷
移検出パルスに応答して前記設定回路を第1の状態また
は第2の状態にする制御回路とを、有している。
That is, in the present invention, the connection to the sense amplifier is made.
And resetting the sense amplifier in the first state.
Potential to a first potential higher than the threshold potential.
The reset voltage of the sense amplifier in the second state.
Set to a second potential lower than the threshold potential
Setting circuit, and the sense amplifier and the setting circuit.
Connected, the output of the sense amplifier and the address transition
The setting circuit is brought into the first state or
And a control circuit for setting the second state.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、以上のように半導体集積回路
装置を構成したので、読出しサイクルにおけるセンスア
ンプのリセット時において、該センスアンプの出力及び
アドレス遷移検出パルスに応答して制御回路によって設
定回路が第1の状態または第2の状態になる。設定回路
が第1の状態または第2の状態になると、センスアンプ
のリセット電位が第1の電位または第2の電位に設定さ
れる。アドレス遷移検出パルスによってセンスアンプが
リセットされると、その後、メモリセルからの読出し時
のビット線対の電位差が該センスアンプによって検知・
増幅され、出力回路から出力データが出力される。
According to the present invention, since the semiconductor integrated circuit device is configured as described above, when the sense amplifier is reset in a read cycle , the output of the sense amplifier and
Set by the control circuit in response to the address transition detection pulse.
The constant circuit enters the first state or the second state. Setting circuit
Is in the first state or the second state, the sense amplifier
Reset potential is set to the first potential or the second potential.
It is. The address transition detection pulse causes the sense amplifier to
After being reset, when reading from memory cells
The potential difference between the pair of bit lines is detected by the sense amplifier.
It is amplified and output data is output from the output circuit.

【0018】[0018]

【実施例】図1は、本発明の実施例を示す半導体記憶装
置の部分回路図であり、従来の図2中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。この半導体記憶装置
は、従来と同様にSRAMを示すものである。図2のメ
モリセル10にそれぞれ接続された複数のビット線対B
L1a・BL1b,BL2a・BL2b,…は、カラム
線CL1,CL2,…によってオン,オフ制御されるト
ランスファゲート用のNMOS対22a−1・22b−
1,22a−2・22b−2,…を介して、相補的なデ
ータ線DLa,DLb対に接続されている。データ線D
La,DLb対には、従来のセンスアンプ30に代え
て、構成の異なるセンスアンプ30Aが接続されてい
る。センスアンプ30Aは、データ線DLaによってゲ
ート制御されるNMOS32と、データ線DLbによっ
てゲート制御されるNMOS33とを備え、該NMOS
32のドレイン側の出力端子38aが、負荷用のPMO
S34を介して電源電位VCCに接続されている。ま
た、NMOS33のドレイン側の出力端子38bは、負
荷用のPMOS35を介して電源電位VCCに接続され
ている。出力端子38aと38bとの間には、アドレス
遷移検出パルスφaによりゲート制御されるリセット用
のNMOS37のソース・ドレインがそれぞれ接続され
ている。
FIG. 1 is a partial circuit diagram of a semiconductor memory device showing an embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. This semiconductor memory device shows an SRAM as in the prior art. A plurality of bit line pairs B respectively connected to the memory cell 10 of FIG.
L1a / BL1b, BL2a / BL2b,... Are transfer gate NMOS pairs 22a-1 and 22b-, which are on / off controlled by column lines CL1, CL2,.
Are connected to complementary pairs of data lines DLa and DLb via 1, 22, 22b-2,. Data line D
Instead of the conventional sense amplifier 30, a sense amplifier 30A having a different configuration is connected to the La and DLb pairs. The sense amplifier 30A includes an NMOS 32 whose gate is controlled by the data line DLa and an NMOS 33 whose gate is controlled by the data line DLb.
32 is connected to the load PMO
It is connected to the power supply potential VCC via S34. The drain-side output terminal 38b of the NMOS 33 is connected to the power supply potential VCC via the load PMOS 35. Between the output terminals 38a and 38b, the source and the drain of the resetting NMOS 37 whose gate is controlled by the address transition detection pulse φa are respectively connected.

【0019】差動増幅を行うNMOS32,33の内、
NMOS32のソース側は、第1の状態である第1の動
作点(リセット電位)VR1を得るための定電流源36
を介して接地電位VSSに接続されている。さらに、N
MOS33のソース側は、定電流源36の入力側に接続
されると共に、第2の状態である第2の動作点(リセッ
ト電位)VR2を得るための設定回路100に接続され
ている。この設定回路100は、出力端子38bの信号
とアドレス遷移検出パルスφaのNOR論理によってオ
ン,オフ動作する回路であり、NMOS33のソース側
と接地電位VSSとの間に直列接続されたNMOS10
1,102で構成されている。NMOS102のドレイ
ン及びゲートは、相互に接続されている。
Of the NMOSs 32 and 33 for performing differential amplification,
The source side of the NMOS 32 is provided with a constant current source 36 for obtaining a first operating point (reset potential) VR1 in the first state.
To the ground potential VSS. Furthermore, N
The source side of the MOS 33 is connected to the input side of the constant current source 36 and to the setting circuit 100 for obtaining a second operating point (reset potential) VR2 in the second state . The setting circuit 100 is a circuit that is turned on and off by the NOR logic of the signal of the output terminal 38b and the address transition detection pulse φa, and the NMOS 10 connected in series between the source side of the NMOS 33 and the ground potential VSS.
1, 102. The drain and gate of the NMOS 102 are connected to each other.

【0020】センスアンプ30Aの出力端子38bに
は、図2と同様の出力回路60が接続されると共に、新
たに設けられた制御回路110が接続されている。出力
回路60は、センスアンプ30Aの出力端子38b上の
信号を反転するインバータ61,62と、該インバータ
61,62によって駆動される出力バッファ63とで、
構成されている。出力バッファ63は、インバータ6
1,62の出力によってそれぞれゲート制御されるPM
OS63a及びNMOS63bを有し、それらが電源電
位VCCと接地電位VSSとの間に直列接続され、その
接続点に出力端子64が接続されている。
The output terminal 38b of the sense amplifier 30A is connected to an output circuit 60 similar to that shown in FIG. 2 and a newly provided control circuit 110. The output circuit 60 includes inverters 61 and 62 for inverting a signal on the output terminal 38b of the sense amplifier 30A, and an output buffer 63 driven by the inverters 61 and 62.
It is configured. The output buffer 63 includes the inverter 6
PM gated by outputs of 1, 62
It has an OS 63a and an NMOS 63b, which are connected in series between a power supply potential VCC and a ground potential VSS, and an output terminal 64 is connected to the connection point.

【0021】制御回路110は、図示しないアドレス遷
移検出回路から出力されるアドレス遷移検出パルスφa
と、センスアンプ30Aの出力端子38bからの信号と
に基づき、前読出しサイクルの出力データの“H”レベ
ルまたは“L”レベルを検出し、その検出結果に応じて
設定回路100内のNMOS101をオン,オフ制御す
る制御信号φuを出力する回路である。
The control circuit 110 generates an address transition detection pulse φa output from an address transition detection circuit (not shown).
And the signal from the output terminal 38b of the sense amplifier 30A, the "H" level or the "L" level of the output data in the previous read cycle is detected, and the NMOS 101 in the setting circuit 100 is turned on according to the detection result. , And a circuit for outputting a control signal φu for off control.

【0022】図4は、図1の構成例を示す回路図であ
る。図4において、制御回路110は、PMOS11
1,112及びNMOS113,114を有し、該PM
OS111,112が電源電位VCCに直列接続され、
さらにそのPMOS112のソースが、並列接続された
NMOS113,114を介して接地電位VSSに接続
されている。PMOS112とNMOS113,114
との接続点は、設定回路110内のNMOS101のゲ
ートに接続されている。PMOS112及びNMOS1
14の各ゲートは、センスアンプ30Aの出力端子38
bに共通接続され、さらにPMOS111及びNMOS
113の各ゲートが、アドレス遷移検出パルスφaを反
転するインバータ121の出力側に接続されている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of FIG. In FIG. 4, the control circuit 110 includes a PMOS 11
1,112 and NMOS 113,114,
OSs 111 and 112 are connected in series to the power supply potential VCC,
Further, the source of the PMOS 112 is connected to the ground potential VSS via NMOSs 113 and 114 connected in parallel. PMOS 112 and NMOS 113, 114
Is connected to the gate of the NMOS 101 in the setting circuit 110. PMOS 112 and NMOS 1
14 are connected to the output terminal 38 of the sense amplifier 30A.
b, and a PMOS 111 and an NMOS
Each of the gates 113 is connected to the output side of the inverter 121 that inverts the address transition detection pulse φa.

【0023】インバータ121の出力側には、2つのイ
ンバータ122,123が縦続接続され、該インバータ
123から反転アドレス遷移検出パルスφbが出力され
るようになっている。図5は図1及び図4の動作波形図
であり、この図を参照しつつ、図1及び図4に示す半導
体記憶装置の読出し動作を説明する。
On the output side of the inverter 121, two inverters 122 and 123 are cascaded, and the inverter 123 outputs an inverted address transition detection pulse φb. FIG. 5 is an operation waveform diagram of FIGS. 1 and 4, and the read operation of the semiconductor memory device shown in FIGS. 1 and 4 will be described with reference to FIG.

【0024】まず、センスアンプ30Aのリセット状態
を説明すると、制御回路110の出力制御信号φuが
“L”レベルのとき、設定回路100内のNMOS10
1がオフ状態となり、このときの該センスアンプ30A
の動作点を第1の動作点VR1とする。また、制御回路
110の出力制御信号φuが“H”レベルのとき、設定
回路100内のNMOS101がオン状態となり、この
ときの該センスアンプ30Aの動作点を第2の動作VR
2とする。すると、 VCC>VR1>VR2>VSS なる関係がある。さらに、出力回路60内のバッファ駆
動用インバータ61,62のスレッショルド電位VTH
は、 VR1>VTH>VR2 なる電位であるとする。
First, the reset state of the sense amplifier 30A will be described. When the output control signal φu of the control circuit 110 is at "L" level, the NMOS 10 in the setting circuit 100
1 is turned off, and the sense amplifier 30A at this time is turned off.
Is referred to as a first operating point VR1. When the output control signal φu of the control circuit 110 is at “H” level, the NMOS 101 in the setting circuit 100 is turned on, and the operating point of the sense amplifier 30A at this time is set to the second operation VR.
Let it be 2. Then, there is a relationship of VCC>VR1>VR2> VSS. Furthermore, the threshold potential VTH of the buffer driving inverters 61 and 62 in the output circuit 60 is
Is a potential satisfying VR1>VTH> VR2.

【0025】例えば、読出しサイクルにおいて、図2の
ワード線WLが立上がってメモリセル10の記憶データ
が読出され、そのデータがビット線対BL1a・BL1
b,BL2a・BL2b,…、及びカラム線CL1,C
L2,…によってオン状態となるNMOS対22a−1
・22b−1,22a−2・22b−2,…を介して、
データ線DLa,DLb対へ転送される。相補的なデー
タ線DLa,DLb対の内、一方のデータ線DLaが
“H”レベル、他方のデータ線DLbが“L”レベルと
なる読出し状態の場合、センスアンプ30A内のNMO
S33がオン状態、NMOS32がオフ状態となる。そ
のため、出力端子38bが“L”レベルとなる。このと
き、アドレスADDが変化していないのでアドレス遷移
検出パルスφaが“L”レベルであり、それがインバー
タ121で反転されて“H”レベルとなり、制御回路1
10内のNMOS113がオンし、該制御回路110か
ら出力される制御信号φuが“L”レベルとなる。制御
信号φuが“L”レベルとなると、設定回路100内の
NMOS101がオフ状態となる。
For example, in a read cycle, the word line WL of FIG. 2 rises to read data stored in memory cell 10, and the data is stored in bit line pair BL1a.BL1.
, BL2a, BL2b,... and column lines CL1, C
NMOS pair 22a-1 turned on by L2,.
-Via 22b-1, 22a-2, 22b-2, ...
The data is transferred to the pair of data lines DLa and DLb. In a read state in which one of the complementary data lines DLa and DLb is at the "H" level and the other data line DLb is at the "L" level, the NMO in the sense amplifier 30A is in a read state.
S33 is turned on, and NMOS 32 is turned off. Therefore, the output terminal 38b becomes "L" level. At this time, since the address ADD has not changed, the address transition detection pulse φa is at the “L” level, which is inverted by the inverter 121 to the “H” level, and the control circuit 1
The NMOS 113 in 10 is turned on, and the control signal φu output from the control circuit 110 goes to “L” level. When the control signal φu goes to “L” level, the NMOS 101 in the setting circuit 100 is turned off.

【0026】この状態より、アドレスADDが遷移し、
データ線DLaが“L”レベル、データ線DLbが
“H”レベルへ遷移した状態を考える。アドレスADD
が遷移すると、アドレス遷移検出パルスφaが一旦
“H”レベルとなり、それがインバータ121で反転さ
れて“L”レベルとなり、その“L”レベルによって制
御回路110内のPMOS111が一旦オンし、制御信
号φuが“H”レベルとなる。制御信号φuが“H”レ
ベルになると、設定回路100内のNMOS101がオ
ンし、センスアンプ30Aのリセット電位が第2の動作
点VR2に設定される。インバータ61,62のスレッ
ショルド電位VTHはVHT>VR2であるから、セン
スアンプ30Aの出力端子38bの出力信号によって該
インバータ61,62が反転動作をせず、出力バッファ
63が前読出しサイクルの出力データを出力し続ける。
From this state, the address ADD transits,
Consider a state in which the data line DLa has transitioned to the “L” level and the data line DLb has transitioned to the “H” level. Address ADD
Makes a transition, the address transition detection pulse φa temporarily goes to the “H” level, which is inverted by the inverter 121 to the “L” level, and the “L” level turns on the PMOS 111 in the control circuit 110 to temporarily turn on the control signal. φu becomes “H” level. When the control signal φu goes to “H” level, the NMOS 101 in the setting circuit 100 turns on, and the reset potential of the sense amplifier 30A is set to the second operating point VR2. Since the threshold potential VTH of the inverters 61 and 62 is VHT> VR2, the inverters 61 and 62 do not perform the inverting operation by the output signal of the output terminal 38b of the sense amplifier 30A, and the output buffer 63 outputs the output data of the previous read cycle. Continue to output.

【0027】センスアンプ30A内のNMOS37がオ
フ状態となってリセットが終了すると、そのリセットの
終了次第、該センスアンプ30Aが当該読出しサイクル
におけるデータ線DLa,DLb対上の読出しデータを
検知・増幅し、出力端子38bから出力する。この出力
によってインバータ61,62が反転動作し、出力バッ
ファ63の出力端子64から出力データが出力される。
このように、リセットが終わり次第、センスアンプ30
Aが当該読出しサイクルにおけるデータ線DLa,DL
b対上のデータを増幅するため、誤出力のおそれがな
い。
When the reset is completed by turning off the NMOS 37 in the sense amplifier 30A, as soon as the reset is completed, the sense amplifier 30A detects and amplifies the read data on the pair of data lines DLa and DLb in the read cycle. , And output from the output terminal 38b. This output causes the inverters 61 and 62 to perform an inversion operation, and output data is output from the output terminal 64 of the output buffer 63.
Thus, as soon as the reset is completed, the sense amplifier 30
A is the data line DLa, DL in the read cycle.
Since the data on the pair b is amplified, there is no possibility of erroneous output.

【0028】また、前記データと逆の遷移の状態も同様
であり、この場合、制御回路110の出力制御信号φu
が“L”レベルとなって設定回路100が動作しない。
そのため、センスアンプ30Aのリセット電位は第1の
動作点VR1に設定される。この第1の動作点VR1
は、VR1>VHTより、インバータ61,62が反転
動作せず、出力バッファ63が前読出しサイクルの出力
データを、当該読出しサイクルの出力データが出力され
るまで保持する。
The same applies to the state of the transition opposite to the data. In this case, the output control signal φu
Becomes "L" level and the setting circuit 100 does not operate.
Therefore, the reset potential of the sense amplifier 30A is set to the first operating point VR1. This first operating point VR1
Since VR1> VHT, the inverters 61 and 62 do not perform the inverting operation, and the output buffer 63 holds the output data of the previous read cycle until the output data of the read cycle is output.

【0029】このように、本実施例では、従来のような
センスアンプのリセット中に動作する出力ラッチ回路5
0を省略し、さらに該センスアンプのリセット中に、セ
ンスアンプ30Aと出力回路60とを、従来のように出
力トランスファゲート40で分離しないため、出力デー
タの誤出力を的確に防止できる。しかも、誤出力を防止
できるため、読出し速度の高速化が可能になる。さら
に、従来の出力トランスファゲート40及び出力ラッチ
回路50を省略できるので、回路構成を簡単にできる。
As described above, in the present embodiment, the output latch circuit 5 which operates during reset of the sense amplifier as in the prior art is
0 is omitted, and since the sense amplifier 30A and the output circuit 60 are not separated by the output transfer gate 40 as in the related art during reset of the sense amplifier, erroneous output of output data can be accurately prevented. In addition, since erroneous output can be prevented, the reading speed can be increased. Further, since the conventional output transfer gate 40 and output latch circuit 50 can be omitted, the circuit configuration can be simplified.

【0030】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。例えば、図2のメモリセル1
0を他の回路構成にしたり、あるいは図4のセンスアン
プ30Aを他のトランジスタで構成しても良い。さら
に、センスアンプ30A内の設定回路100、出力回路
60及び制御回路110を、他のトランジスタ構成にし
ても良い。また、上記実施例ではSRAMについて説明
したが、他の半導体記憶装置等にも上記実施例を適用で
きる。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible. For example, the memory cell 1 of FIG.
0 may have another circuit configuration, or the sense amplifier 30A of FIG. 4 may be configured with another transistor. Further, the setting circuit 100, the output circuit 60, and the control circuit 110 in the sense amplifier 30A may have another transistor configuration. In the above embodiment, the SRAM has been described. However, the above embodiment can be applied to other semiconductor memory devices and the like.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、アドレス遷移検出パルスを用いたメモリセルの読
出し動作において、制御回路によって設定回路を第1の
状態または第2の状態にし、センスアンプのリセット電
位を第1の電位または第2の電位に設定するようにした
ので、当該読出しサイクルまでの出力データを前読出し
サイクルの出力データに保持できる。そのため、出力デ
ータの誤出力を的確に防止でき、それによって読出し速
度の高速化が期待できる。さらに、従来のようなセンス
アンプのリセット中に動作する出力ラッチ回路が不要に
なると共に、出力トランスファゲートも省略できるの
で、回路構成を簡単化できる。
As described above in detail, according to the present invention, in the read operation of the memory cell using the address transition detection pulse, the setting circuit is controlled by the control circuit to the first circuit.
State or the second state, and reset the sense amplifier.
Since the potential is set to the first potential or the second potential, output data up to the read cycle can be held as output data in the previous read cycle. For this reason, erroneous output of output data can be accurately prevented, and a higher reading speed can be expected. Further, the output latch circuit that operates during reset of the sense amplifier as in the related art becomes unnecessary, and the output transfer gate can be omitted, so that the circuit configuration can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す半導体記憶装置の部分回
路図である。
FIG. 1 is a partial circuit diagram of a semiconductor memory device showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来の半導体記憶装置の部分回路図である。FIG. 2 is a partial circuit diagram of a conventional semiconductor memory device.

【図3】図2の動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram of FIG. 2;

【図4】図1の構成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of FIG. 1;

【図5】図1及び図4の動作波形図である。FIG. 5 is an operation waveform diagram of FIGS. 1 and 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 メモリセル 30A センスアンプ 60 出力回路 100 設定回路 110 制御回路 BLa,BLb,BL1a,BL1b,BL2a,BL
2b ビット線 WL ワード線 φa,φb アドレス遷移検出パルス φu 制御信号
Reference Signs List 10 memory cell 30A sense amplifier 60 output circuit 100 setting circuit 110 control circuit BLa, BLb, BL1a, BL1b, BL2a, BL
2b Bit line WL Word line φa, φb Address transition detection pulse φu Control signal

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11C 11/419 G11C 11/41 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G11C 11/419 G11C 11/41

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アドレスにより選択される複数のワード
線及び複数のビット線対の各交差箇所にそれぞれ接続さ
れた複数のメモリセルと、前記メモリセルの記憶データ
の読出しサイクルにおいて前記アドレスの遷移時にアド
レス遷移検出パルスによってリセットされた後に前記ビ
ット線対の電位差を検知・増幅するセンスアンプと、
定のスレッショルド電位を有し、前記センスアンプの出
力に基づき出力データを出力する出力回路とを、備えた
半導体集積回路において、前記センスアンプに接続され、第1の状態のとき前記セ
ンスアンプのリセット電位を前記スレッショルド電位よ
り高い第1の電位に設定し、第2の状態のとき前記セン
スアンプのリセット電位を前記スレッショルド電位より
低い第2の電位に設定する設定回路と、 前記センスアンプ及び前記設定回路に接続され、前記セ
ンスアンプの出力及び前記アドレス遷移検出パルスに応
答して前記設定回路を第1の状態または第2の状態にす
る制御回路とを、有する ことを特徴とする半導体集積回
路装置。
A plurality of memory cells connected to respective intersections of a plurality of word lines and a plurality of bit line pairs selected by an address; a sense amplifier for detecting and amplifying a potential difference of the bit line pair after being reset by the address transition detection pulse, where
And an output circuit having a constant threshold potential and outputting output data based on the output of the sense amplifier.
The reset potential of the sense amplifier to the threshold potential.
Higher than the first potential, and in the second state,
The reset potential of the amplifier is set higher than the threshold potential.
A setting circuit for setting to a low second potential, the sense amplifier and the setting circuit being connected to the setting circuit;
In response to the output of the sense amplifier and the address transition detection pulse.
In response, the setting circuit is set to the first state or the second state.
And a control circuit .
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