JPH04132086A - Semiconductor memory device - Google Patents
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- JPH04132086A JPH04132086A JP2252522A JP25252290A JPH04132086A JP H04132086 A JPH04132086 A JP H04132086A JP 2252522 A JP2252522 A JP 2252522A JP 25252290 A JP25252290 A JP 25252290A JP H04132086 A JPH04132086 A JP H04132086A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[概要]
特にACロード方式によってビット線のプリチャージを
行う半導体記憶装置に関し、
プリチャージ時間を短縮化してリード/ライト速度のよ
り一層の向上を図ることを目的とし、電源線とビット線
との間を接続するロードトランジスタと、前記ビット線
に接続するメモリセルと、該メモリセルの読み出し期間
初期において前記ロードトランジスタの導通度を低下す
る一方、読み出し期間初期以外の期間において前記ロー
ドトランジスタの導通度を上げる導通度操作手段と、を
備えることを特徴とし、
または、電源線とビット線との間を接続するロードトラ
ンジスタと、前記ビット線に接続するメモリセルと、第
1の電位および該第1の電位よりも低い第2の電位を発
生する電位発生手段と、該第1の電位または第2の電位
を選択して前記ロードトランジスタのコントロール電極
に与える電位選択手段とを具備し、少なくとも前記ビッ
ト線のプリチャージ期間には第1の電位を選択する一方
、前記メモリセルに対する読み出し期間の初期には第2
の電位を選択することを特徴とする。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The purpose of this invention is to shorten the precharge time and further improve the read/write speed, especially regarding a semiconductor memory device in which bit lines are precharged using an AC loading method. A load transistor that connects between a power supply line and a bit line, a memory cell that connects to the bit line, and a conductivity of the load transistor is reduced at the beginning of a read period of the memory cell, while a period other than the beginning of the read period. and a conductivity operating means for increasing the conductivity of the load transistor, or a load transistor that connects between a power supply line and a bit line, a memory cell that connects to the bit line, potential generation means for generating a first potential and a second potential lower than the first potential; and potential selection means for selecting the first potential or the second potential and applying it to the control electrode of the load transistor. a first potential is selected at least during a precharge period of the bit line, and a second potential is selected at an early stage of a read period for the memory cell.
It is characterized by selecting the potential of .
本発明は、半導体記憶装置、特にACロード方式によっ
てビット線のプリチャージを行う半導体記憶装置に関す
る。The present invention relates to a semiconductor memory device, and particularly to a semiconductor memory device that precharges bit lines using an AC loading method.
近時、マイクロコンピュータ等の半導体集積回路の動作
速度が著しく向上する傾向にあるが、こうした回路に接
続するメモリに対しては、より一層の動作速度の向上が
要求される。In recent years, there has been a tendency for the operating speeds of semiconductor integrated circuits such as microcomputers to be significantly improved, but memories connected to such circuits are required to further improve their operating speeds.
半導体記憶装置の動作速度を向上するための方法の1つ
に、ロードトランジスタを用いたビット線のプリチャー
ジがある。これは、以下のrDCロード方式」とrAC
ロード方式」に分けられる。One method for improving the operating speed of a semiconductor memory device is to precharge bit lines using a load transistor. This is the following rDC loading method' and rAC
It is divided into "loading method".
旦旦ユニ上方式
第7図(a)において、一対のビット線BL、BLは、
Nチャネル型のトランジスタ(以下、ロードトランジス
タ)la、1bを介して定電源線Vccに接続されてい
る。In the Uni-level system shown in FIG. 7(a), the pair of bit lines BL, BL are as follows.
It is connected to a constant power supply line Vcc via N-channel transistors (hereinafter referred to as load transistors) la and 1b.
ここで、ロードトランジスタ1a、1bのゲートは定電
源線Vccに接続されており、したがって、ビット線B
L、BLは、定電源線の電位(便宜的にVccとする)
からロードトランジスタのしきい電圧(vtg−−Vt
Mb )だけ低下した電位にプリチャージされる。Here, the gates of load transistors 1a and 1b are connected to constant power supply line Vcc, and therefore bit line B
L and BL are the potentials of the constant power supply line (for convenience, it is assumed to be Vcc)
to the threshold voltage of the load transistor (vtg--Vt
It is precharged to a potential lowered by Mb).
すなわち、BLのプリチャージ電位はVccVTHaで
与えられ、また、BLのプリチャージ電位はV CCV
THIIで与えられる。なお、しきい電圧■THa 、
VTl11+の大きさは、ロードトランジスタの構造か
ら決定されるもので、はぼ等値である。That is, the precharge potential of BL is given by VccVTHa, and the precharge potential of BL is given by VCCV
Given in THII. In addition, the threshold voltage ■THa,
The size of VTl11+ is determined from the structure of the load transistor, and is approximately the same value.
なお、第7図(b)はrDCロード方式」の他の例であ
り、一対のビット線BL、百τと定電源線Vccとの間
を接続するロードトランジスタ2a、2bにPチャネル
型のトランジスタを使用するとともに、このロードトラ
ンジスタ2a、2bのゲートをGND (OV)に接続
している。一対のビット線BL、BLの電位を0■+し
きい電圧にプリチャージすることができる。In addition, FIG. 7(b) shows another example of the "rDC load method", in which P-channel type transistors are used as load transistors 2a and 2b that connect between the pair of bit lines BL, 10τ and the constant power supply line Vcc. The gates of the load transistors 2a and 2b are connected to GND (OV). The potential of the pair of bit lines BL, BL can be precharged to 0+threshold voltage.
これらのrDCロード方式」によれば、一対のビット線
BL、BLの電位を、Vccよりも低く、且つOvより
も高い定電位(VCC−Lきい電圧、または0■+しき
い電圧)にプリチャージでき、データのり一ド/ライト
を高速化できる。According to these rDC loading methods, the potential of the pair of bit lines BL, BL is pre-prepared to a constant potential (VCC-L threshold voltage, or 0 + threshold voltage) lower than Vcc and higher than Ov. It can be charged and data can be transferred/written at high speed.
ところで、かかるrDCロード方式」にあっては、ロー
ドトランジスタla、lb(または2a。By the way, in such an rDC load method, the load transistors la, lb (or 2a.
2b)が常に導通状態にあるため、読み出し期間初期に
もロードトランジスタを介してビット線にロード電流が
供給される結果、例えば、第8図に示すように、メモリ
セルからデータを読み出す場合に、一対のビット線の電
位の開き出しが遅くなる欠点がある。2b) is always in a conductive state, a load current is supplied to the bit line via the load transistor even at the beginning of the read period. As a result, for example, as shown in FIG. 8, when reading data from a memory cell, There is a drawback that the potential development of the pair of bit lines is delayed.
AS」≧二り友式
一方、ACロード方式は、第9図(a)(b)に示すよ
うに、一対のビット線BL、π工と定電源線Vccとの
間のロードトランジスタ3a、3b(または4a、4b
)を、プリチャージ信号Φ(またはΦの反転信号Φ)に
よってオン/オフするもので、一対のビット線BL、B
Lと定電源線Vccとの間をプリチャージ期間だけ接続
することができる。これによれば、例えば、第10図に
示すように、メモリセルからデータを読み出す場合の一
対のビット線の電位の開き始めを速やかにすることがで
きる。On the other hand, in the AC load method, as shown in FIGS. 9(a) and 9(b), the load transistors 3a and 3b are connected between the pair of bit lines BL and π wire and the constant power line Vcc. (or 4a, 4b
) is turned on/off by a precharge signal Φ (or an inverted signal Φ of Φ), and a pair of bit lines BL, B
L and the constant power supply line Vcc can be connected only during the precharge period. According to this, for example, as shown in FIG. 10, when reading data from a memory cell, the potentials of a pair of bit lines can quickly start to open.
しかしながら、かかるrACロード方式」を採用する半
導体記憶装置にあっては、読み出しの全期間でロードト
ランジスタを非導通状態にするため、リード/ライトに
伴う一対のビット線の電位の開き(第10図VΔ参照)
が大きくなりすぎ、次サイクルのプリチャージ時間が長
引く欠点があり、動作速度のより一層の向上といった面
で解決すべき問題点があった。However, in a semiconductor memory device that adopts the "rAC load method," the potential difference between a pair of bit lines accompanying read/write (see FIG. (See VΔ)
This has the disadvantage that the precharge time for the next cycle becomes too large and the precharge time for the next cycle is prolonged, which is a problem that needs to be solved in terms of further improvement of the operating speed.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、プリチャ
ージ時間を短縮化し、動作速度のより一層の向上を図る
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and aims to shorten the precharge time and further improve the operating speed.
本発明は上記目的を達成するために、その原理ブロック
図を第1図に示すように、電源線Vccとビット線BL
、BLとの間を接続するロードトランジスタ10.11
ト、前記’:: y ト線B L 、 Tf″′r−ニ
接続するメモリセル12と、該メモリセル12の読み出
し期間初期において前記ロードトランジスタ10.11
の導通度を低下する一方、読み出し期間初期以外の期間
において前記ロードトランジスタ10.11の導通度を
上げる導通度操作手段13と、を備えることを特徴とし
、
または、電源線とビット線との間を接続するロードトラ
ンジスタと、前記ビット線に接続するメモリセルと、第
1の電位および該第1の電位よりも低い第2の電位を発
生する電位発生手段と、該第1の電位または第2の電位
を選択して前記ロードトランジスタのコントロール電極
に与える電位選択手段とを具備し、少なくとも前記ビッ
ト線のプリチャージ期間には第1の電位を選択する一方
、前記メモリセルに対する読み出し期間の初期には第2
の電位を選択することを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention has a block diagram of the principle shown in FIG.
, the load transistor 10.11 connecting between BL and BL.
and the memory cell 12 connected to the T line BL, Tf'''r-, and the load transistor 10.11 at the beginning of the read period of the memory cell 12.
or between a power supply line and a bit line. a memory cell connected to the bit line; a potential generation means for generating a first potential and a second potential lower than the first potential; and a potential selection means for selecting a first potential and applying it to the control electrode of the load transistor, the first potential being selected at least during the precharging period of the bit line, and the first potential being selected at the beginning of the read period for the memory cell. is the second
It is characterized by selecting the potential of .
本発明では、読み出し期間の初期において、ロードトラ
ンジスタの導通度が下げられる。したがって、この間、
ビット線へのロード電流の供給が抑えられ、読み出し初
期のビット線電位の開き始めが早められる。In the present invention, the conductivity of the load transistor is reduced at the beginning of the read period. Therefore, during this time,
The supply of load current to the bit line is suppressed, and the opening of the bit line potential at the initial stage of reading is accelerated.
また、読み出し期間初期以外の期間においてロードトラ
ンジスタの導通度が上げられる。しだがって、この間、
ビット線へのロード電流の供給が許容される結果、読み
出しに伴うビット線電位の開き幅が抑えられ、次サイク
ルのプリチャージに要する時間の短縮化が可能になる。Furthermore, the degree of conductivity of the load transistor is increased during periods other than the initial period of the read period. Therefore, during this time,
As a result of allowing the supply of load current to the bit line, the width of the bit line potential difference due to reading is suppressed, and the time required for precharging in the next cycle can be shortened.
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第2〜
6図は本発明に係る半導体記憶装置の一実施例を示す図
であり、S−RAM(スタティック・ランダム・アクセ
スメモリ)への適用例である。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 2nd ~
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention, and is an example of application to S-RAM (static random access memory).
第2図において、II〜1.は列方向に並べられたm個
のメモリセル、BL、 、BL、−BL、。In FIG. 2, II to 1. are m memory cells arranged in the column direction, BL, , BL, -BL,.
BLτは各列毎のメモリセル11〜1.に接続する各一
対のビット線であり、一対のビット線BL、、■1曹−
〜BL、、f区 (以下、BL、、f口で表すこともあ
る、但しiは1.2、・・・・・・n)は、列当たり4
つのNチャネル型トランジスタ(以下、ロードトランジ
スタ)T1、T2、T3、T4(〜T! 、T? 、T
s 、T9 )を介して電源線■ccに接続されている
。BLτ represents memory cells 11 to 1 . Each pair of bit lines is connected to a pair of bit lines BL, , ■1 -
~BL,, f section (hereinafter sometimes expressed as BL,, f section, where i is 1.2,...n) is 4 per column.
N-channel transistors (hereinafter referred to as load transistors) T1, T2, T3, T4 (~T!, T?, T
s, T9) to the power supply line ■cc.
すなわち、1列目の一方のビット線BL、がロードトラ
ンジスタTIおよびT2を介してVccに接続され、同
じく1列目の他方のビット線「口がロードトランジスタ
T、およびT4を介してVccに接続され、・・・・・
・、n列目の一方のビット線BL、がロードトランジス
タT6およびT、を介してVccに接続され、同しくn
列目の他方のビット線BLτがロードトランジスタT、
およびT。That is, one bit line BL in the first column is connected to Vcc via load transistors TI and T2, and the other bit line BL in the first column is connected to Vcc via load transistors T and T4. And...
・One bit line BL of the n-th column is connected to Vcc via the load transistors T6 and T, and also
The other bit line BLτ of the column is a load transistor T,
and T.
を介してVccに接続されている。It is connected to Vcc via.
なお、各一対のビットIBLi 、rの線間に接続され
たPチャネル型のトランジスタT6、・・・、T1゜は
、所定のプリチャージ期間に導通するもので、ビット線
対BL、 、BL=の電位差をイコライズ(等価)する
ものである。Note that the P-channel type transistors T6, . . . , T1° connected between the lines of each pair of bits IBLi, r are conductive during a predetermined precharge period, and the bit line pairs BL, , BL= This is to equalize (equalize) the potential difference between.
第3図(a)は、代表して1列目のロードトランジスタ
T1〜T#を示す構成図である。2つのロードトランジ
スタT11T4のゲートには、ノード電圧NL(後述)
が与えられており、残りの2つのトランジスタTt 、
T、のゲートには、所定のプリチャージ期間でハイレベ
ルとなるプリチャージ信号正が与えられている。FIG. 3(a) is a configuration diagram representatively showing the load transistors T1 to T# in the first column. A node voltage NL (described later) is applied to the gates of the two load transistors T11T4.
is given, and the remaining two transistors Tt,
A precharge signal positive which becomes high level during a predetermined precharge period is applied to the gate of T.
第2図において、ノード電圧NLは、伝送ゲートトラン
ジスタTll〜TI4および電圧分割用のトランジスタ
THss TI&からなる電位発生回路VCで作られる
。In FIG. 2, the node voltage NL is generated by a potential generation circuit VC consisting of transmission gate transistors Tll to TI4 and voltage dividing transistors THss TI&.
電位発生回路VCは、請求項(1)に記載の導通度操作
手段、または、請求項(2)に記載の電位発生手段およ
び電位選択手段としての機能を有し、■)プリチャージ
信号Φがハイレベルの間、すなわち所定のプリチャージ
期間、4つの伝送ゲートトランジスタのうちの2つ(T
+いT1□)を導通してノード電圧NLを定電源vA
vccの電位(第1の電位、VH)に設定する(NL=
V。The potential generating circuit VC has a function as the conductivity operating means according to claim (1), or the potential generating means and potential selecting means according to claim (2), and (iii) the precharge signal Φ is During the high level, i.e. during a predetermined precharge period, two of the four transmission gate transistors (T
+ T1
Set to the potential of vcc (first potential, VH) (NL=
V.
=Vcc)一方、
■)プリチャージ信号中がローレベル(あるいはΦの反
転信号下がハイレベル)の間、すなわち所定のプリチャ
ージ期間以外の期間で、例えば、読み出し期間、残り2
つの伝送ゲートトランジスタ(T、3、T14)を導通
して、ノード電圧NLを上記第1の電位vMよりも低い
第2の電位■1に設定する(NL=Vt <VN )。= Vcc) On the other hand, (2) While the precharge signal is at a low level (or when the inverted signal of Φ is at a high level), that is, during a period other than the predetermined precharge period, for example, during the read period, the remaining 2
The two transmission gate transistors (T, 3, T14) are made conductive, and the node voltage NL is set to a second potential (1) lower than the first potential vM (NL=Vt<VN).
ここで、第2の電位VLの大きさは、電圧分割用の2つ
のトランジスタTIS、TI6の分圧比で決められるが
、要は、定電源線の電位Vccよりも低く、且つグラン
ド電位Ovよりも高い電圧であればよい。本実施例では
、Vccよりも0.1〜0.2V程度低い電圧を設定す
るものとする。Here, the magnitude of the second potential VL is determined by the voltage division ratio of the two voltage dividing transistors TIS and TI6, but the point is that it is lower than the potential Vcc of the constant power line and lower than the ground potential Ov. Any high voltage is sufficient. In this embodiment, a voltage lower than Vcc by about 0.1 to 0.2 V is set.
なお、各列のメモリセルII〜1.は、第3図(b)に
示すように、例えば、一対の転送トランジスタT2いT
!z、電流供給用抵抗R,、R,および駆動トランジス
タT!3、T’z4を備えて、いわゆる抵抗負荷型で構
成されてお、す、チップ上にm×nのマトリクス状に配
置されている。Note that memory cells II to 1. For example, as shown in FIG. 3(b), a pair of transfer transistors T2 and T
! z, current supply resistors R, , R, and drive transistor T! 3, T'z4, and is constructed of a so-called resistive load type, and is arranged in an m×n matrix on the chip.
なお、21はマトリクスの行(ロウ)を指定するロウア
ドレス信号をバッファリングするロウアドレスハソファ
;22はロウアドレス信号をデコードするとともに、そ
のデコード結果に従って、複数のワード線WL、−WL
、01つを活性化するロウデコーダ;23はマトリクス
の列(コラム)を指定するコラムアドレス信号をバッフ
ァリングするコラムアドレスバッファ;24はコラムア
ドレス信号をデコードするとともに、そのデコード結果
に従って、各列毎の列選択用トランジスタ(T23、T
26)〜(T27、T28)を選択的に導通させる列選
択信号CD、〜CD、lを発生するコラムデコーダ;2
5はロウアドレス信号およびコラムアドレス信号の変化
を検出し、その検出信号(ATDクロフク信号ともいう
)SATDを出力するATD(Adress Tran
sition Detector )回路;26はプリ
チャージ信号Φ(およびその反転信号下)を発生すると
ともに、上記検出信号S ATOに応答して該プリチャ
ージ信号Φをハイレベルに変化させる(その反転信号下
はローレベルに変化する)クロックドライバ;28.2
9は書き込み時に入力データをバッファリングするデー
タインハソファおよびライトアンプァ;30は人力デー
タを増幅してデータバスDBやビット線対BL□、「巳
を介して選択メモリセルに書き込むためのライトアンプ
;31はプリチャージ信号Φの反転信号下に応答してデ
ータバスDBをリセットするデータバスリセット回路;
32は読み出し時にビット線対BL、、「口の電位差(
選択メモリセルのデータ)を増幅するセンスアンプ;3
3はセンスアンプ32によって増幅されたデータをバッ
ファリングして外部に出力するデータアウトバッファで
ある。なお、第4図はATD回路25の構成図であり、
ロウアドレス信号および列アドレス信号のビット毎に設
けられたフリップフロップ回路25aと、各フリップフ
ロップ回路25aの出力信号のNAND信号を出力する
NANDゲート26b等より構成され、1ビツトの論理
が変化すると、その変化の瞬間にハイレベルのパルス信
号(ATDクロック信号5ATD)を発生する。Note that 21 is a row address buffer that buffers a row address signal that specifies a row of a matrix; 22 is a row address buffer that decodes a row address signal, and according to the decoding result, a plurality of word lines WL, -WL;
, 01; 23 is a column address buffer that buffers a column address signal specifying a column of the matrix; 24 is a column address buffer that decodes a column address signal, and according to the decoding result, a row decoder for each column; column selection transistors (T23, T
26) Column decoder that generates column selection signals CD, ~CD, l that selectively turn on ~(T27, T28); 2
Reference numeral 5 denotes an ATD (Address Tran) that detects changes in the row address signal and column address signal and outputs the detection signal (also referred to as the ATD clock signal) SATD.
26 generates a precharge signal Φ (and its inverted signal), and changes the precharge signal Φ to a high level in response to the detection signal SATO (its inverted signal is low). Clock driver; 28.2
9 is a data amplifier and a write amplifier that buffers input data during writing; 30 is a write amplifier that amplifies manual data and writes it to a selected memory cell via the data bus DB and bit line pair BL□, 31 is a data bus reset circuit that resets the data bus DB in response to an inverted signal of the precharge signal Φ;
32 indicates the potential difference between the bit line pair BL and the "mouth potential difference (
Sense amplifier that amplifies the data of the selected memory cell; 3
3 is a data out buffer that buffers the data amplified by the sense amplifier 32 and outputs it to the outside. Note that FIG. 4 is a configuration diagram of the ATD circuit 25,
It is composed of a flip-flop circuit 25a provided for each bit of the row address signal and column address signal, and a NAND gate 26b that outputs a NAND signal of the output signal of each flip-flop circuit 25a.When the logic of one bit changes, At the moment of this change, a high level pulse signal (ATD clock signal 5ATD) is generated.
次に、第5図の動作タイミングチャートに従って、本実
施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained according to the operation timing chart of FIG.
ここで、読み出しサイクルの終了期間t、では、当該読
み出しサイクルにおける読み出しデータの一部がビット
線対BL、 、BL、に残留しているものとする。Here, it is assumed that during the end period t of the read cycle, part of the read data in the read cycle remains on the bit line pair BL, , BL.
この残留電圧は、続くプリチャージ期間t2でそのとき
のノード電圧NLに応した電位にプリチャージされる。This residual voltage is precharged to a potential corresponding to the node voltage NL at that time in the subsequent precharge period t2.
すなわち、アドレス信号の変化がATD回路25によっ
て検出されると、プリチャージ信号Φが71イレベルに
変化(反転信号Φはローレベル)シ、これにより−、4
つの伝送ゲートトランジスタのうちの2つ(T18、T
lz)がオン、残りの2つ(Tl3、Tl4)がオフに
なって、ノード電圧NLが第1の電位(Vcc=VH)
に設定される。That is, when a change in the address signal is detected by the ATD circuit 25, the precharge signal Φ changes to the 71 level (the inverted signal Φ is at the low level).
two of the two transmission gate transistors (T18, T
lz) is turned on, the remaining two (Tl3, Tl4) are turned off, and the node voltage NL becomes the first potential (Vcc=VH).
is set to
そして、このノード電圧NL (VN )がロードトラ
ンジスタ(Tl 、Ta )〜(T、、、T、)に印加
されるとともに、ハイレベルのプリチャージ信号Φがロ
ードトランジスタ(Tz 、T3 )〜(T’l 、’
rs )に印加される。Then, this node voltage NL (VN) is applied to the load transistors (Tl, Ta) to (T,,,T,), and a high-level precharge signal Φ is applied to the load transistors (Tz, T3) to (T,). 'l,'
rs).
したがって、全てのロードトランジスタのオン抵抗が減
少方向に操作され、言い換えればトランジスタの導通度
が上がる方向に操作される結果、各ビット線BLi、丁
Tτと定電源線Vccとを低抵抗で接続することができ
、各ビ・ノド線BL□、「区ノ電位を速やかに、V c
c、 VT14L(VTHL :ロードトランジス
タのしきい電圧)にプリチャージすることができる。Therefore, the on-resistance of all the load transistors is operated in the direction of decreasing, or in other words, the conductivity of the transistors is operated in the direction of increasing. As a result, each bit line BLi, Tτ and the constant power line Vcc are connected with low resistance. The potential of each voltage line BL
c, VT14L (VTHL: threshold voltage of the load transistor) can be precharged.
一方、読み出し初期に相当する期間t3では、プリチャ
ージ信号Φが再びローレベルに変化し、4つの伝送ゲー
トトランジスタのうちの2つ(T1いT1□)がオフ、
残りの2つ(Tl3、T14)がオンになって、ノード
電圧NLが上記第1の電位よりも低い第2の電位(VL
)に設定される。On the other hand, in period t3 corresponding to the initial readout period, the precharge signal Φ changes to low level again, and two of the four transmission gate transistors (T1 and T1□) are turned off.
The remaining two (Tl3, T14) are turned on, and the node voltage NL is at a second potential (VL) lower than the first potential.
) is set.
そして、このノード電圧NLがロードトランジスタ(T
1、T4)〜(T8、T、)に印加されルトトもに、ロ
ーレベルのプリチャージ信号Φがロードトランジスタ(
Tz 、T3 )〜(T1、T、)に印加される。This node voltage NL is then applied to the load transistor (T
1, T4) to (T8, T,), a low-level precharge signal Φ is applied to the load transistor (
Tz, T3) to (T1, T,).
読み出しが開始されると、ビット線BL、、U■からメ
モリセルへと電流が流れ込み、一対のビット線BL、
、BL、間に電位差がつき始める。When reading starts, current flows from the bit lines BL, , U■ to the memory cell, and the pair of bit lines BL, BL, U■ flow into the memory cell.
, BL, and a potential difference begins to appear between them.
この期間t3では、ローレベルのプリチャージ信号Φが
印加されたロードトランジスタ(T2 、T3)〜(T
? 、Ts )はオフ状態であり、また、ノード電圧N
L(VL)が印加されたロードトランジスタ(Tl 、
Ta )〜(Ta 、T9 ) も、ビット線電位がV
L−VTHLになるまではオフ状態である。During this period t3, the load transistors (T2, T3) to (T
? , Ts) are in the off state, and the node voltage N
A load transistor (Tl,
Ta) to (Ta, T9) also have a bit line potential of V
It remains off until it reaches L-VTHL.
ここで、期間t3におけるノード電圧NLは、第1の電
位よりも低い第2の電位(VL)であり、この第2の電
位VLが印加されたロードトランジスタ(’r、 、T
4 )〜(Ta 1Tq )は、そのオン抵抗をプリチ
ャージ期間t2におけるオン抵抗よりも大きくする。こ
れは、言い換えればトランジスタの導通度が下がる方向
に操作されたことに相当する。Here, the node voltage NL in the period t3 is a second potential (VL) lower than the first potential, and the load transistor ('r, , T
4) to (Ta 1Tq ) make the on-resistance larger than the on-resistance in the precharge period t2. In other words, this corresponds to an operation in which the conductivity of the transistor is decreased.
この結果、各ビット線BL、、f’f:と定電源線Vc
cとの間が“高”抵抗で接続されるので、各ピント線B
L、、rに供給されるロード電流(ロードトランジスタ
を流れる電流)をほぼゼロにでき、データ読み出しに伴
うビット線対BL、、r口の電位の開き始めを大きくし
て、読み出しの開始動作を早めることができる。As a result, each bit line BL, , f'f: and constant power line Vc
Since each pinto line B is connected with a “high” resistance,
The load current (current flowing through the load transistor) supplied to L, , r can be made almost zero, and the start of the opening of the potential of the bit line pair BL, , r during data reading can be increased to start the read operation. You can hasten it.
ビット線電位がvL VTHLに到達する時間t4にお
いては、第2の電位■、が印加されたロードトランジス
タ(TI 、 T4 )〜(T6 、Tq )がオン状
態になり、このトランジスタを介してロード電流がビッ
ト線に供給される。At time t4 when the bit line potential reaches vLVTHL, the load transistors (TI, T4) to (T6, Tq) to which the second potential ■ is applied are turned on, and the load current flows through these transistors. is supplied to the bit line.
そしてその後、時間t、で、ビット線からメモリセルに
流れ込む電流とロード電流とがつり合うと、そのときの
電位でビット線電位が飽和し、安定する。Thereafter, at time t, when the current flowing from the bit line to the memory cell and the load current are balanced, the bit line potential is saturated and stabilized at the potential at that time.
したがって、本実施例によれば、ロードトランジスタの
ゲート電位を、第1電位(Vcc=Vo)と第2の電位
(VL :VL〈7M)の2段階に操作して、プリチャ
ージ期間におけるロードトランジスタの導通度を下げる
一方、読み出し期間初期における当該ロードトランジス
タの導通度を上げるようにしたので、■プリチャージ期
間においては、ビット線に対するロード電流を速やかに
供給することができ、■また、読み出し期間の初期にお
いては、ロード電流の供給をほぼゼロにして読み出しの
開始動作を早めることができ、■さらに、読み出し期間
中においては、ロード電流を供給してピント線電位を所
定電位に飽和させることができる。Therefore, according to this embodiment, the gate potential of the load transistor is operated in two stages, the first potential (Vcc=Vo) and the second potential (VL:VL<7M), so that the gate potential of the load transistor during the precharge period is controlled. By lowering the conductivity of the bit line and increasing the conductivity of the load transistor at the beginning of the read period, ■ the load current can be quickly supplied to the bit line during the precharge period; In the early stage of the process, the load current can be supplied to almost zero to speed up the readout operation.Furthermore, during the readout period, the load current can be supplied to saturate the pinto line potential to a predetermined potential. can.
その結果、特に、読み出し期間中におけるビット線の電
位差のつき過ぎ(従来のrACロード方式」の欠点)を
回避でき、次サイクルのプリチャージ期間を短縮化して
、動作速度のより一層の向上を図ることができる。As a result, it is possible to avoid an excessive potential difference on the bit line especially during the read period (a drawback of the conventional rAC loading method), shorten the precharge period for the next cycle, and further improve the operating speed. be able to.
なお、上記実施例では、トランジスタT+s、T1、に
よってVccを分圧して第2の電位VLを作っているが
、これに限らず、例えば、第6図に示すように、抵抗R
3゜、R1+によってVccを分圧し、VLを作っても
よい。In the above embodiment, the voltage of Vcc is divided by the transistors T+s and T1 to create the second potential VL. However, the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG.
3°, Vcc may be divided by R1+ to create VL.
また、上記実施例では、伝送ゲートトランジスタTll
〜TI4をCMO3構成としているが、例えば、Pチャ
ネルトランジスタT0、TI3だけ、または、Nチャネ
ルトランジスタT、2、TI4だけで構成してもよい。Further, in the above embodiment, the transmission gate transistor Tll
Although ~TI4 has a CMO3 configuration, it may be configured with only P channel transistors T0 and TI3, or only N channel transistors T, 2, and TI4, for example.
さらにまた、ロードトランジスタT、 、T、をPチャ
ネルトランジスタとしてもよい。但し、その場合には制
御電圧(NL)をNチャネルトランジスタの場合(上記
実施例)と逆極性にする。Furthermore, the load transistors T, , T, may be P-channel transistors. However, in that case, the control voltage (NL) is set to have a polarity opposite to that in the case of an N-channel transistor (the above embodiment).
本発明によれば、ロードトランジスタの導通度を、読み
出し初期の期間とそれ以外の期間とで変更するようにし
たので、プリチャージ時間を短縮化でき、動作速度のよ
り一層の向上を図ることができる。According to the present invention, since the conductivity of the load transistor is changed between the initial reading period and the other periods, the precharge time can be shortened and the operating speed can be further improved. can.
第1圀は′本発明の原理構成図、
第2〜6図は本発明の一実施例を示す図であり、第2図
はその構成図、
第3図(a)はそのロードトランジスタの回路図、
第3図(b)はそのメモリセルの回路図、第4図はその
ATD回路の回路図、
第5図はその動作タイミングチャート、第6図はその分
圧回路の変形例の回路図である。
第7〜lO図は従来例を示す図であり、第7図(a)は
そのDCロード方式の要部構成図、
第7図(b)はそのDCロード方式の他の要部構成図、
第8図はそのDCロード方大の読み出し初期におけるビ
ット線電位の波形図、
第9図(a)はそのACロード方方弐要部構成図、
第9図(b)はそのACロード方式の他の要部構成図、
第10図はそのACロード方方弐読み出し初期における
ビット線電位の波形図である。
VC・・・・・・電位発生回路
(導通度操作手段、電位発生手段、
電位選択手段)。
10.11・・・・・・ロードトランジスタ、12・・
・・・・メモリセル、
13・・・・・・導通度操作手段、
Vcc−・・・・・定電agi線、
BL、丁T・・・・・・ビット線、
BL8、■T−・・・・・・ビット線、1+−11I・
・・・・・メモリセル、T1〜T4・・・・・・ロード
トランジスタ、T6〜T、・・・・・・ロードトランジ
スタ、第
図
L
−実施例のロードトランジスタの回路図(a)
一実施例のメモリセルの回路図
(b)
第3図
一実施例のATD回路の回路図
第4図
一実施例の動作タイミングチャート
第5図The first page is a diagram showing the principle configuration of the present invention. Figures 2 to 6 are diagrams showing an embodiment of the present invention. Figure 2 is a configuration diagram thereof, and Figure 3 (a) is a circuit diagram of the load transistor. Figure 3(b) is a circuit diagram of the memory cell, Figure 4 is a circuit diagram of the ATD circuit, Figure 5 is an operation timing chart, and Figure 6 is a circuit diagram of a modified example of the voltage divider circuit. It is. 7 to 10 are diagrams showing conventional examples, FIG. 7(a) is a configuration diagram of the main parts of the DC load method, FIG. 7(b) is a diagram of the main parts of the DC load method, Figure 8 is a waveform diagram of the bit line potential at the initial stage of reading for the DC load method, Figure 9 (a) is a configuration diagram of the second main part of the AC load method, and Figure 9 (b) is for the AC load method. Another main part configuration diagram, FIG. 10, is a waveform diagram of the bit line potential at the initial stage of AC loading and reading. VC... Potential generation circuit (conductivity control means, potential generation means, potential selection means). 10.11...Load transistor, 12...
...Memory cell, 13...Conductivity operating means, Vcc-...Constant voltage agi line, BL, T...Bit line, BL8, ■T-... ...Bit line, 1+-11I・
...Memory cell, T1 to T4...Load transistor, T6 to T, ...Load transistor, Figure L - Circuit diagram of load transistor of embodiment (a) One implementation Circuit diagram of the example memory cell (b) Figure 3 Circuit diagram of the ATD circuit of one embodiment Figure 4 Operation timing chart of one embodiment Figure 5
Claims (2)
ジスタと、 前記ビット線に接続するメモリセルと、 該メモリセルの読み出し期間初期において前記ロードト
ランジスタの導通度を低下する一方、読み出し期間初期
以外の期間において前記ロードトランジスタの導通度を
上げる導通度操作手段と、を備えることを特徴とする半
導体記憶装置。(1) A load transistor that connects between a power supply line and a bit line, a memory cell that connects to the bit line, and a conductivity level of the load transistor that is lowered at the beginning of the read period of the memory cell; A semiconductor memory device comprising: a conductivity control means for increasing the conductivity of the load transistor during a period other than the above.
ジスタと、 前記ビット線に接続するメモリセルと 第1の電位および該第1の電位よりも低い第2の電位を
発生する電位発生手段と、 該第1の電位または第2の電位を選択して前記ロードト
ランジスタのコントロール電極に与える電位選択手段と
を具備し、 少なくとも前記ビット線のプリチャージ期間には第1の
電位を選択する一方、 前記メモリセルに対する読み出し期間の初期には第2の
電位を選択することを特徴とする半導体記憶装置。(2) a load transistor that connects between a power supply line and a bit line; a memory cell that connects to the bit line; and potential generation means that generates a first potential and a second potential that is lower than the first potential. and potential selection means for selecting the first potential or the second potential and applying the selected potential to the control electrode of the load transistor, and selecting the first potential at least during a precharge period of the bit line. . A semiconductor memory device, wherein a second potential is selected at the beginning of a read period for the memory cell.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2252522A JPH04132086A (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2252522A JPH04132086A (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Semiconductor memory device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04132086A true JPH04132086A (en) | 1992-05-06 |
Family
ID=17238543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2252522A Pending JPH04132086A (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Semiconductor memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04132086A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08263985A (en) * | 1995-03-24 | 1996-10-11 | Nec Corp | Semiconductor memory |
JP2009043357A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
-
1990
- 1990-09-20 JP JP2252522A patent/JPH04132086A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08263985A (en) * | 1995-03-24 | 1996-10-11 | Nec Corp | Semiconductor memory |
JP2009043357A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Toshiba Corp | Semiconductor memory device |
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