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JPH01116992A - センス増幅器制御回路 - Google Patents

センス増幅器制御回路

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Publication number
JPH01116992A
JPH01116992A JP63204869A JP20486988A JPH01116992A JP H01116992 A JPH01116992 A JP H01116992A JP 63204869 A JP63204869 A JP 63204869A JP 20486988 A JP20486988 A JP 20486988A JP H01116992 A JPH01116992 A JP H01116992A
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JP
Japan
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pulse
circuit
sense amplifier
bit
output
Prior art date
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Application number
JP63204869A
Other languages
English (en)
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JPH0447399B2 (ja
Inventor
Hsing-San Lee
シングーサン・リイ
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International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH01116992A publication Critical patent/JPH01116992A/ja
Publication of JPH0447399B2 publication Critical patent/JPH0447399B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、集積半導体回路特に、記憶装置に使用される
センス増幅回路に関するものである。
B、従来の技術 不必要なタイミングの遅延を引き起こさない記憶装置、
特に高性能スタティック・ランダム・アクセス記憶装置
が必要とされる。
H,C,カーシュが1985年2月11日に出願した米
国特許第4649522号には、カラム・エネーブル信
号の活性化相互間の間、データ出力線を活性状態に留め
ることにより、任意に選択した行に沿った、多数の記憶
セルからデータを読み取るようにした、アクセス時間を
改善したダイナミック・ランダム・アクセス記憶装置が
示されている。
M、F、ツバツク等により、1983年12月30日に
出願された米国特許第4663735号には、行アドレ
ス信号と適切なデータ出力制御信号の双方に応答して、
逐次モードが設定され、かつ行アドレスのみの受信時に
限り、ランダム、または並行モードが設定される、ラン
ダム/逐次アクセス・モード選択回路が示されている。
S、小林等により、1981年7月23日に出願された
米国特許第4429375号は、同一のワード線で連続
記憶セルをアクセスする際、連続アクセス・モードに入
る記憶アクセス技術が示されている。
C0発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、特にスタティック・カラム・モードま
たは高速ページ・モード状態のとき、センス増幅器のセ
ット・パルスのタイミングを、自動的に最適動作に調整
する高性能記憶感知制御回路を提供することにある。
D0問題点を解決するための手段 − 本発明の技法により、行(またはワード)アドレスの変
化、および列(またはビット)アドレスの変化から取出
されるパルスが、最適の時間間隔でセンス増幅器に供給
されるセット・パルスを作りだすのに使用される、改良
型記憶感知制御回路が提供される。さらに詳説すると、
本記憶感知制御回路は、センス増幅器セット回路に結合
されるビット・デコーダ・ドライブ・パルスを伝送する
第1および第2の経路と、その第1および第2の経路の
ひとつを選択するため、行(またはワード)および列(
またはビット)アドレス変化検出手段から取出されるパ
ルスに応答する手段とを含む。
E、実施例 第1A図および第1B図は、よく知られたスタティック
記憶セル1.1.1.2.2.1および2.2を有する
記憶配列10と共に本発明のセンス増幅器制御回路の具
体例が図示されている。セル1.1は第1B図に詳細に
示されている。セル1.1は、交差結合のNチャネル型
電界効果トランジスタ12および14と、3.3ボルト
の電源供給端子VHに接続された一対の負荷トランジス
タ16および18を内蔵する。負荷トランジスタ16お
よび18は、Pチャネル型の電界効果トランジスタで、
第1A図と第1B図において矩形内に対角線を設けた長
方形で示されている。第1と第2のアクセス・トランジ
スタ20と22は、それぞれ交差結合トランジスタ12
.14と一対のビット/センス線であるB1とπ1との
間に接続されている。第1のワード線WLIは、アクセ
ス・トランジスタ20と22の制御電極に接続されてい
る。セル1.2も一対のビット線B1とB1との間に接
続される。第2のビット線B2と百7の対は、お互いに
接続されたセル2.1と2.2を有する。ビット線B1
、B1およびB2、B2の対は、プル・ダウン装置26
に接続されたセンス増幅器24に並列に接続されている
。第1のビット・スイッチまたは分離手段として、セン
ス増幅器24とセル1.1および1.2間のビット線B
1およびB1位置に配置されたPチャネル型トランジス
タ28と30が含まれている。第2のビット・スイッチ
または分離手段として、センス増幅器24とセル2.1
および2.2間のビット線B2およびB2位置に配置さ
れたPチャネル型トランジスタ32および34が含まれ
ている。ビット復元回路35は、センス増幅器24の入
力部間に接続されている。このビット復元回路35は、
Pチャネル型ビット線電圧等化トランジスタ40と共に
、共通接続点が電源端子VHに接続された、直列に配列
されたPチャネル型トランジスタ36と38を有する。
ビット・ライン復元パルスは、ビット線復元線BRES
を通じてPチャネル型トランジスタ36.38および4
0の制御電極に印加される。第1のビット線デコード・
パルスは、ビット・デコード線BDEC1t’通して第
1のビット・スイッチ・トランジスタ28.30の制御
電極に印加される。一方、第2のビット線デコード・パ
ルスは、ビット・デコード線BDEC2を通して第2の
ビット・スイッチ・トランジスタ32.34の制御電極
に印加される。第1のワード線WL1は、セル1.1の
アクセス・トランジスタ20および22に接続されると
共にプロ→りで示されたセル2.1のアクセス・トラン
ジスタにも接続される。第2のワード線WL2は、セル
1.2のアクセス・トランジスタと、セル2.2のアク
セス・トランジスタに接続されるが、双方共にブロック
で示されている。セル1.2.2.1および2.2は、
セル1.1と同じである。オフ・チップ・ドライバ0C
D42は、センス増幅器24の出力に接続された入力と
データ出力端子に接続された出力とを有している。
センス増幅器制御回路は、第1A図に示されているよう
に、ストローブ・パルス発生手段44を含む、この44
は、チップ・エネーブル・パルスCEが印加される第1
の入力と、ワード・アドレス遷移検出器出力パルスXA
〒百が印加される第2の入力を有する第1のNAND回
路46を含む。
これは、記憶配列10のワード・アドレスが印加される
ワード・アドレス遷移検出器47から供給される。第1
のNAND回路46の出力には、行ストローブ・パルス
R5Tが発生され、このパルスR8Tは第2のNAND
回路50に接続された出力を有する第1のインバータ回
路48の入力に印加される。第2のNAND回路50の
第2の入力は、ビット・アドレス遷移検出出力パルスY
A〒′5が印加される。これは記憶配列10のビット・
アドレスが印加されるビット・アドレス遷移検出器51
から供給される。第2のNAND回路50の出力は、第
2のインバータ回路53を通過後、チップ・エネーブル
・パルスで百を第2の入力に受取る第3のNAND回路
52の第1の入力に印加される。これにより、第3のN
AND回路52の出力に列ストローブ・パルスC5Tを
発生する。
第1のNAND回路46の出力から生じる行ストローブ
・パルスR5Tと、第3のNAND回路52の出力から
生じる列ストローブ・パルスC8Tは、規則的読取リサ
イクル検出回路54に印加される。この検出回路54は
第1のNAND回路46の出力に接続された入力と、第
4のNAN D回路58の第1の入力に接続された出力
とを有する第3のインバータ56を有する。NAND回
路58の第2の入力は、ストローブ・パルス発生手段4
4の第3のNAND回路52の出力に接続される。第4
のNAND回路58の出力は、第5のNAND回路60
の第1の入力に接続される。NAND回路60の出力は
第6のNAND回路62の第1の入力に接続される。第
6のNAND回路62の第2の入力は、第3のインバー
タ回路56の出力に接続され、NAND回路62の出力
は、第5のNAND回路60の第2の入力に接続される
。第6のNAND回路62の出力は、ラッチ66に接続
されたドレインを有する第1のNチャネル型プル・ダウ
ン・トランジスタ64の制御電極にもノードAにおいて
接続される。ラッチ66は、第4のインバータ回路68
と第5のインバータ回路70とを含む、規則的読取リサ
イクル検出回路54は、よく知られているように、セッ
ト優位型フリップ・フロップとも言われている。
ストローブ・パルス発生手段44の第1のNAND回路
46の出力は、立下り総遅延回路72にも接続される。
回路72は第1のNAND回路46の出力部に接続され
た入力と一1第7のインバータ回路76の入力に接続さ
れた出力とを有する第6のインバータ74を含む。第7
のインバータ回路76の出力は、第1のNOR回路78
の第1の入力に接続され、NOR回路78の第2の入力
は、第1のNAND回路46の出力に直接接続される。
第1のNOR回路78の出力は、第8のインバータ回路
80に接続される。スタティック・カラム・トグルまた
は高速アクセス・モード検出回路82は、第2のNOR
回路84と第3のNOR回路86を含む。第2のNOR
回路84の第1の入力は、立下り総遅延回路72の出力
、すなわち第8のインバータ回路80の出力に接続され
、第2のN。
R回路84の第2の入力は、第3のNOR回路86の出
力に接続される。第3のNOR回路86の第1の入力は
、ストローブ・パルス発生手段44の第3のNAND回
路52の出力に接続され、かつ第3のNOR回路86の
第2の入力は、第2のNOR回M84の出力に接続され
る。第2のNOR回路84の出力は、ラッチ66に結合
した第2のNチャネル型プル・ダウン・トランジスタ8
8の制御電極にもノードBにおいて接続される。このス
タティック・カラム・トグルまたは高速アクセス・モー
ド検出回路82は、よく知られているように、NORも
しくはR−Sフリップ・フロップまたはセット/リセッ
ト・ラッチとも言われている。
第1と第2の経路92と94をそれぞれ有するマルチプ
レクサ90は、線BDRのビット・デコーダ・ドライブ
・パルスを入力に受取る。第2の経路94は線BDRの
ビット・デコーダ・ドライブ・パルスを受取る。入力と
第10のインバータ回路98に接続商れた出力を有する
第9のインバータ回路96を含み、さらに、第1のNチ
ャネル型トランジスタ102と、トランジスタ102と
並列に接続された第1のPチャネル型トランジスタ10
4とを有する第1のCMOSパス回路またはスイッチ1
00とを含む。マルチプレクサ90の第1の経路92は
、第2のNチャネル型トランジスタ108と、この第2
のNチャネル型トランシタと並列に接続された第2のP
チャネル型トランジスタ110とを有する第2のCMO
Sパス回路またはスイッチ106のみを含む、スイッチ
106はインバータ回路96および98とスイッチ10
0にまたがって接続されている。第2のプル・ダウン・
トランジスタ88のドレインは、ノードCでスイッチ1
00の第1のトランジスタ102の制御電極に接続され
るとともに、第2のスイッチ106の第2のPチャネル
型トランジスタ110の制御電極に接続され、第1のス
イッチ100のPチャネル型トランジスタ104と、第
2のスイッチ106の第2のNチャネル型トランジスタ
108の制御電極は、第11のインバータ回路112を
通って第2のプル・ダウン・トランジスタ88のドレイ
ンに接続される。センス増幅器セット回路114は、マ
ルチプレクサ90の出力に接続された入力と、ノードD
でセンス増幅器セット・トランジスタ26の制御電極に
接続された出力とを有する。センス増幅器セット回路1
14は、第12のインバータ回路116、第13のイン
バータ回路118、および第14のインバータ回1!f
!120を含み、これらはすべて直列に配列されている
インバータ回路120の出力は、第7のNAND回路1
22の第1の入力部に接続され、このNAND回路12
2の第2の入力は、マルチプレクサ90の出力に直接、
接続される。第7のNAND回路122の出力は、第1
5のインバータ回路124に接続され、ノードDにおい
てセンス増幅器セット・トランジスタ26の制御電極に
接続される。
本発明に関わるセンス増幅器制御回路の動作を第1A図
および第1B図に従って説明する。
第1B図に示す記憶配列10は、概してよく知られた方
法で作動する。例えば、セル1.1を選択する場合は、
チップ・エネブール・パルスで百が印加された後に、ビ
ット復元回路35が線BRESパルスによってオン状態
となり、次にビット・スイッチ手段28.30がオンに
なってビット線B1、B1のそれぞれに等しい電圧を印
加する。
また、ワード・パルスがワード線WLIに印加され、ア
クセス・トランジスタ20.22をオン状態にする。ア
クセス・トランジスタ20および22をオン状態にする
前にビット復元回路はオフになり、VHマイナス閾値電
圧Vtと同等もしくはこれに近い電圧にビット線B1お
よび百T上を浮動させる。ビット線B1および百丁を浮
動させ、かつアクセス・トランジスタ20および22を
オン状態にすると、ビット線B1または百丁の一方が放
電するが、これは交差結合のトランジスタ12および1
4のどちらがオン状態であるかによって決まる。ビット
線B1または1Tの一方が放電を開始してビット・スイ
ッチ手段28.30がオン状態にあるときに、センス増
幅器セット・トランジスタ26がオンにされ、センス増
幅器24を完全にセットする。センス増幅器24からの
出力はオフ・チップ・ドライバ42の入力に接続され、
2進情報すなわちデータをデータ出力端子に与える。記
憶配列10の別のセル、例えばセル2.2を選択するた
めには、ビット復元回路35が再度オン状態にされ、次
にビット・スイッチ手段32.34がビット、デコード
線BDEC2のパルスによりオン8態となる。ビット線
B2およびB2を浮動させるためにビット復元回路85
が再度オフにされる。ワード線WL2のパルスが、次に
、対のビット線B2およびB2の一方を放電するセル2
.2のアクセス・トランジスタに印加される。
ビット線B2またはB2の一方が放電され、かつビット
・スイッチ手段32.34がオンにされているときに、
センス増幅器セット・トランジスタ26が再度オンにさ
れ、センス増幅器24は完全にセットされる。センス増
幅器24からの出力は次にオフ・チップ・ドライバ42
を再度通ってデータ出力端子に送られる。セル1.2や
セル2.1その他も同様な方法でアクセスされる。
本発明のセンス増幅器制御回路の動作、特に第1A図に
図示された部分については、第1A図および第1B図の
回路図と共に、第2図に図示されたパルスを参考にする
ことでよく理解できるはずである。チップ・エネブール
・パルスCEおよびワード・アドレス遷移検出口wi4
7から取出されたワード・アドレス遷移パルスXλ〒T
5が第1のNAND回路46に印加されると、行ストロ
ーブ・パルスRSTが、第1のNAND回路46の出力
で発生する0行ストローブ・パルスR5Tは第1のイン
バータ回路を通り、ビット・アドレス遷移検出回路51
から発生されるパルスYA↑百と共に第2のNAND回
路50に印加される。第2のNAND回路50の出力は
第2のインバータ53を通り、チップ・エネーブル・パ
ルスでπと共i第3のNAND回路52に印加され、列
ストローブパルスC5T発生する。行ストローブ・パル
スR8Tと列ストローブ・パルスC8Tは、規則的読み
取りサイクル検出回路54に印加され、ノードAに、第
1のプル・ダウン・トランジスタ64をオン状態にする
高電圧を発生する。トランジスタ64が、オシ収態の場
合、ノードCの電圧は高くなり、これにより、第1のパ
ス回路100のNチャネル型トランジスタ102をオシ
収態にすると共に、第11のインバータ112を通過後
、第1のパス回路100のPチャネル型トランジスタ1
04をもオシ収態にする。列ストローブ・パルスC8T
の発生時にビットデコーダ駆動パルスが、ピットデコー
ド駆動線BDR,マルチプレクサ90に印加される。第
2のパス回路106がオフ状態で、第1のパス回路10
0がオン状態である場合には、B DR線からのパルス
はそれぞれ第9と第10のインバータ回路96と98を
含むマルチプレクサ90の第2の経路94、閉じられた
第1のパス回路またはスイッチ100を通してセンス増
幅器セット回路114の入力に入る0回路114の出力
のノードDにおける出力パルスは、センス増幅器セット
・トランジスタ26のゲート電極に印加される高レベル
のセンス増幅器トリガ制御パルスである。行ストローブ
・パルスR8Tと、列ストローブ・パルスC5Tがスタ
ティック・カラム・トグルまたは高速アクセス・モード
検出回路82に印加されるとき、Bノードにおける電圧
は低く、従って、第2のプル・ダウン・トランジスタ8
8はオフ状態に留まり、Cノードは、高レベル状態に保
たれることに注目されたい。
ワード線WLIに接続されたセル1.1のような1つの
セルが選択されたときに、時としてワード線WLIに接
続されているセル2.1のような別のセルが直後に続け
て選択されることがあるという事実もまた注目すべきで
ある。この場合、ワード・アドレス遷移検出器からの遷
移パルスXλ〒■は発生せず、従って、第1のNAND
回路46の出力での行ストローブ・パルスR5Tは、発
生しない。しかしながら、この記憶配列の動作に従えば
、ビット・アドレスは常に発生するため、ビット・アド
レス遷移検出回路からのビット・アドレス遷移パルスY
A〒″5が常に発生する。従って列ストローブ・パルス
C3Tは、第2図にあるように各動作サイクルの期間に
第3のNAND回路52の出力に発生する。行ストロー
ブ・パルスR5Tが低レベル状態で、列ストローブ・パ
ルスC5Tが高レベル状態にあると、規則的読取リサイ
クル検出回路54はノードAに低レベル重圧を発生し、
第1のプル・ダウン・トランジスタ64をオンにしない
。しかしながら、列ストローブ・パルスC8Tが高レベ
ル状態で、行ストローブ・パルスR5Tが低レベル状態
の場合、スタティッり・カラム・トグルまたは高速アク
セス・モード検出回路82は、ノードBに高レベル電圧
を発生する。Bノードにおける高電圧は、第2のプル・
ダウン・トランジスタ88をオン状態にし、Cノードを
グランドに放電する。Cノードをグランドに放電すると
、第1のパス回路106の第2のPチャネル型トランジ
スタ110と、第2のNチャネル型トランジスタ108
は、オン状態になる。第1のパス回路106がオン状態
になると、BDR線のビットデコーダ・駆動パルスは、
遅延なくセンス増幅器セット回路114の入力に直接入
る。次に、このパルスはDノードでセンス増幅器トリガ
制御パルスを発生し、このパルスは、前述の如く、セン
ス増幅器のセット・トランジスタ26をオン状態にし、
ワード・アドレス変化が検出されたときに・オンにされ
たときよりも早くセンス増幅器24をセットする。
第2図のパルス・プログラムをよく見るとチップ・エネ
ーブル・パルスCBがオン状態、すなわち本例では低レ
ベル状態になると、選択されたチップの回路が活性化さ
れ、ワードおよびビット・アドレス入力WAIとBAI
は、それぞれ記憶回路からそのチップに送られることが
わかる。ワードおよびビット・アドレス用アドレス遷移
検出回路47.51が活性化され、第2図にあるように
結果として行ストローブ・パルスR3Tと列ストローブ
・パルスC5Tを発生する。チップが選択される間に、
ワードまたはビット・アドレス入力のWAlとBAIの
変化が、第2図にあるように、対応するパルスR5T、
もしくはC5T、あるいはその双方を作りだす。
規則的読取リサイクル検出回路54の真理値表は、下記
の通りである。
R5T   C5T    Aノード 0    0      Q ここでQは、前状態の電圧を表わしている。
高速アクセス・モード検出回路82の真理値表は下記の
通りである。
R5T   C5T    Bノード 0    0      Q 遅延回路72はチップ選択時に、R8Tパルスの立下り
縁を遅延させることにより、R3Tパルスを広げるのに
使用される。インバータ80の出力における高レベル収
態から低レベル状態への遷移は、所望の動作マージンを
確保するため、インバータ74および76の回路遅延に
より遅延される。
センス増幅器セット回路114はセンス差動増幅器26
の電力消費を最少にするためのセルフ・タイム・アウト
式のシングル・ショット・パルスを発生するのに使われ
る。Dノードにおける最大出力パルス幅は、インバータ
116.118および120の遅延時間で制限される。
本発明によれば、モードを検出する自己調整型センス増
幅器タイマを有する、非同期的スタティック・ランダム
・アクセス・メモリのためのセンス増幅器制御回路が提
供されることがわかる。さらに詳しくいうと、本発明に
おいては、種々の動作モード、特にワード・アドレスの
変更が必要でない高速スタティック・モードまたはトグ
ル・モードの期間に最適なセンス・タイミングおよびア
クセス・タイムを提供する。また、本発明においては、
差動センス増幅器セット・パルスが、ビット・スイッチ
・パルスと符合して作動し、配列ビット・ラインに発生
する大信号を直ちに増幅する。しかしながら、規則的ワ
ード・アクセス読取リサイクルにおいては、センス増幅
器セット・パルスの立上り縁が、ワード・システムの遅
延、小さく比較的低速な配列セル信号の発生、センス増
幅器のパラメータの不一致および雑音に合わせて自動的
に遅延される。第2図でわかるように、Dノードにおけ
るパルス波形は、時間t2、t4およびt5においてR
5Tパルスに起因する立上り縁の遅延を示している。又
、第2図でわかるように時間t3、t6、t7およびt
8においては、R5Tストローブ・パルスが発生しなか
ったので、ノードDのパルス波形の立上り縁はBDRパ
ルスの立上り縁に関して遅延していない。
記憶配列の2組のビット線だけがセンス増幅器24に接
続しているように示されているものの、さらに多くの、
例えば、合計32対のビット線を1台のセンス増幅器に
接続可能であり、また他のセンス増幅器もそれぞれ他の
32対のビット線に接続できることは理解されよう、さ
らに、ワード線の数は希望により256本以上に増やす
ことも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1A図および第1B図は本発明のセンス増幅器制御回
路の回路図である。 第2図は読取り動作期間に発生する電圧波形図である。 階、 、 、センス増幅器、26・・・セット・トラン
ジスタ、44・・・ストローブパルス発生手段、92・
・・第1の経路、94・・・第2の経路。 出願人  インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人  弁理士  山  本  仁  朗(外1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 セット装置を有するセンス増幅器と、 第1の遅延時間を有する第1の経路およびこの第1の経
    路と並列に接続され上記第1の遅延時間よりも短い遅延
    時間を有する第2の経路を含み、入力に、上記セット装
    置を付勢するためのパルスを受取り、出力に、上記セッ
    ト装置へ供給されるパルスを発生する第1回路手段と、 ワード・アドレスおよびビット・アドレスの遷移に応答
    して発生されるパルスに応答して上記第1の経路および
    第2の経路の1つを選択する第2回手段と、 を有することを特徴とするセンス増幅器制御回路。
JP63204869A 1987-10-26 1988-08-19 センス増幅器制御回路 Granted JPH01116992A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US112348 1987-10-26
US07/112,348 US4825410A (en) 1987-10-26 1987-10-26 Sense amplifier control circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01116992A true JPH01116992A (ja) 1989-05-09
JPH0447399B2 JPH0447399B2 (ja) 1992-08-03

Family

ID=22343420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63204869A Granted JPH01116992A (ja) 1987-10-26 1988-08-19 センス増幅器制御回路

Country Status (4)

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US (1) US4825410A (ja)
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