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JPH0449198B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0449198B2
JPH0449198B2 JP58181091A JP18109183A JPH0449198B2 JP H0449198 B2 JPH0449198 B2 JP H0449198B2 JP 58181091 A JP58181091 A JP 58181091A JP 18109183 A JP18109183 A JP 18109183A JP H0449198 B2 JPH0449198 B2 JP H0449198B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
word line
flop
memory
latch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58181091A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6074194A (ja
Inventor
Yasuo Kobayashi
Yasuo Akatsuka
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP58181091A priority Critical patent/JPS6074194A/ja
Publication of JPS6074194A publication Critical patent/JPS6074194A/ja
Publication of JPH0449198B2 publication Critical patent/JPH0449198B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、メモリ回路、特に十分小さな平均動
作電流を実現する半導体メモリに関する。
第1図ないし第3図によつて従来のメモリ回路
の一例を説明する。まず、第1図を簡単に説明す
る。アドレス入力信号Ai、チツプイネーブル入
力信号CE、データ入力信号Dinライトイネーブル
信号WBは、それぞれ入力バツフア101に入力
される。バツフアされた信号Ai′,i′から、X
アドレスデコーダ102及びYアドレスデコーダ
103で所望のメモリセルが選択される。Din制
御部104、Dout制御部106は、それぞれデ
ータの書き込み、読み出しの制御を行なう。第2
図はメモリセルマトリツクス部105を示す。複
数のワード線と、複数のビツト線の各交点にメモ
リセル109が配置されている。ここでメモリセ
ル109は第1図に示す様なCMOS構造の6ト
ランジスタ・セルとする。
次に、メモリセルマトリツクス部105の動作
について説明する。まず、前記メモリ回路が選択
時、即ちチツプイネーブル入力信号CEがハイレ
ベルの時、アドレス入力信号Aiによつてただ1
行のワード線、及びただ1列のビツト線だけが選
択される。具体的に説明すると、次の様になる。
まず、複数のXデコーダ出力即ち複数のワード線
の内、ただ1行だけがハイレベルになり、この選
択ワード線に接続するメモリセルだけがビツト線
とデータの伝達を行なうことができる。次に、複
数のYデコーダ出力の内、ただ一つだけがハイレ
ベルになり、その結果、複数のYスイツチ回路1
08の内、だた一つだけが導通状態になり、この
選択されたYスイツチ回路108に接続する選択
ビツト線と、Din制御部104、或るいは前記選
択ビツト線とセンスアンプ〜Dout制御部106
の間のデータ伝達が可能となる。従つて、前記選
択ワード線に接続するメモリセルの内、前記選択
ビツト線に接続するメモリセル、即ちただ一つの
メモリセルだけに対し、読み出し又は書き込みを
行なうことができる。
又、第2図に於て、ビツト線終端にあるPチヤ
ネルトランジスタQ101(又はQ102)の相
互コンダクタンスgmpは、書き込み動作を容易
にする為、Yスイツチ回路108のNチヤネルト
ランジスタQ103又はQ104の相互コンダク
タンスgmsより十分小さくなる様に設計されて
いるとする。又、前記gmpは、メモリセル内の
NチヤネルトランジスタQ111,Q113又は
Q112,Q114のそれぞれの相互コンダクタ
ンスgmt,gmdに対し適当な比率を有する様に
設定されているとする。該比率はメモリセルから
ビツト線へのデータ読み出し速度と、第3図に示
す回路構成を有するメモリセルの安定性との兼ね
合いで決められる。
本従来例の読み出し動作時に於ける各部の波形
を第4図に示す。アドレス入力信号Aiが切り換
わり、次にチツプイネーブル入力信号CEが立ち
上り、Xデコーダが動作し、ワード線WLが切り
換わり、ビツト線とデータ伝達を行ない得るメモ
リセルが換らる為、ビツト線BL,BL上のデータ
も切り換わる。そして、Yデコーダ出力が切り換
わり、データバス線DB,DBに読み出しデータ
が伝わる。第4図より、ビツト線BL,BLの一方
はVcc、他方は中間レベルに向かう波形を示すこ
とがわかる。但し、この中間レベルは、ビツト線
終端のPチヤネルトランジスタQ101又はQ1
02と、メモリセル内のNチヤネルトランジスタ
Q111,Q113又はQ112,Q114のそ
れぞれの相互コンダクタンスの比率で定まるが、
この場合、Q101→Q111→Q113又はQ
102→Q112→Q114の経路で貫通電流が
流れることになる。ところで、この貫通電流は全
てのビツト線に対し同様に流れ、平均動作電流に
占める割合も大きい。例えば、128列のビツト
線を有するメモリ回路に於て、ビツト線1列当り
約200μAの貫通電流が流れるとすれば、この貫通
電流の総和は約25.6mAにもなる。非選択ビツト
線の前記貫通電流は、読み出し動作に必要な電流
ではないので、できる限り小さく抑えた方が良
い。本従来例に於て、前記貫通電流を小さくする
為には、前記相互コンダクタンスgmp、gmt,
gmdを、予め設計された比gmp:gmt:gmd
を変えずに小さくしなければならない。ところ
が、gmt,gmdが小さくなると、メモリセルか
らビツト線へのデータ読み出し速度が遅くなつて
しまう。以上の様に、本従来例の如く構成された
メモリ回路に於ては、読み出し動作時に、ビツト
線終端のPチヤネルトランジスタからメモリセル
へ流れる不要に大きな貫通電流が避けられず、故
に平均動作電流も大きくなると言う欠点があつ
た。
本発明の目的は、読み出し動作に於て、選択ワ
ード線を一定所要期間だけハイレベルとし、デー
タラツチ完了後は前記選択ワード線をロウレベル
とすることによつて、前記貫通電流を極力抑え、
十分小さな平均動作電流を実現する。メモリ回路
を提供することにある。
本発明による第一の態様によるメモリ回路は、
記憶素子と、該記憶素子とビツト線間に配置され
たトランスフアーゲートからなるメモリセルを有
するメモリ回路に於て、読み出しデータをラツチ
する手段と、ラツチ完了を検出する手段と、ラツ
チ完了検出信号により前記トランスフアーゲート
を遮断する手段とを兼ね備えたことを特徴とす
る。
或るいは、本発明による第二の態様によるメモ
リ回路は、上記メモリ回路に於て、上記ビツト線
と電源間に抵抗を配置したことを特徴とする。
或るいは、本発明による第三の態様によるメモ
リ回路は、上記第一の態様のメモリ回路に於て、
上記ビツト線をプリチヤージする手段を備えたこ
とを特徴とする。
或るいは、本発明による第四の態様によるメモ
リ回路は、上記第一、又は第二、又は第三の態様
のメモリ回路に於て、上記記憶素子を、2つのイ
ンバータの一方の入力を他方の出力にそれぞれ接
続してなるフリツプフロツプ回路としたことを特
徴とする。
本発明の第一の実施例を第5図、第6図に示
す。まず、ブロツク図である第5図に従つて、本
実施例によるメモリ回路の構成について簡単に説
明する。本実施例は、前記従来例にデータラツチ
部301、ラツチ完了検出部302、ワード線制
御部303を追加したメモリ回路である。故に、
入力バツフア、アドレスデコーダ、Din及びDout
制御部の動作は前記従来例と同様である。データ
ラツチ部301は、読み出しデータをラツチす
る。ラツチ完了検出部302は、該ラツチの完了
を検出し、ワード線活性化信号φxを発生する。
ワード線制御部302は、該φxがハイレベルの
期間だけXデコーダ102の出力Xiと同相な信
号Wiを出力する。
第6図は、データラツチ部301、ラツチ完了
検出部302、ワード線制御部303の論理回路
図を示す。データラツチ部301は、トランスフ
アーゲートQ301,Q302、遅延回路30
4、フリツプフロツプ305からなる。まず、チ
ツプイネーブルバツフア信号CE′の立ち上り後、
センスアンプ107によつて増幅された、データ
バス線DB,上の読み出しデータは、トラン
スフアーゲートQ301,Q302によつてラツ
チバス線LB,上に転送される。一方、前記
CE′の立ち上り後、遅延回路304で所要期間経
過後、フリツプフロツプ305が活性化され、同
時に、前記トランスフアーゲートQ301,Q3
02は遮断される。この時、フリツプフロツプ3
05は、ラツチバス線LB,LB上の読み出しデー
タをラツチする。ラツチ完了検出部302は、ラ
ツチバス線LB,上の電位の少なくとも一方が
ロウレベルになつた時、LB,のNAND出力
であるワード線活性化信号φxを立ち下げる。ワ
ード線制御部303は、前記φxを用いて、予め
Xデコーダ302で選択されたワード線の立ち上
り及び立ち下りを制御する。
本実施例の読み出し動作時に於ける各部の波形
を第7図に示す。第7図は、第4図と同じく、ア
ドレスアクセスを例に採つている。アドレス出力
信号Ajが切り換わり、チツプイネーブル入力信
号CEが立ち上り、チツプイネーブルバツフア信
号CE′の立ち上によつて、Xデコーダ出力Xi及び
Yデコーダ出力Yjが切り換わる。一方、前記
CE′の立ち上りによつてワード線活性化信号φX
が立ち上り、従つて、ワード線信号Wiが立ち上
りる。この結果、ただ一つのワード線だけが選択
され、即ち、ハイレベルになつて、該ワード線に
接続されているメモリセルのデータがビツト線に
現われる。そして、既に確定されたYデコーダ出
力Yjに従つて、ただ一つのセンスアンプだけが
活性化され、該センスアンプに接続されたビツト
線上のデータが、データバス線DB,に伝達
され、更にトランスフアゲートQ301,Q30
2を介してラツチバス線LB,に伝達される。
その後、所要時間経過後、フリツプフロツプ30
5が活性化され、前記LB,上のデータをラツ
チする。一方、ほぼ同時刻に前記LB,LBの電圧
レベルの変化をラツチ完了検出部302が検出し
て、前記φxが立ち下り、更には前記ワード線信
号Wiが立ち下る。その結果、メモリ内のトラン
スフアーゲートが遮断され、ビツト線終端のPチ
ヤネルトランジスタからメモリセルへ流れる貫通
電流も遮断される。そして、ビツト線BL,BLは
共にVuレベルに向かう。
以上の説明から明らかな様に、本実施例に於て
ビツト線終端のPチヤネルトランジスタからメモ
リセルへ流れる貫通電流は、読み出しに於て、ワ
ード線がハイレベルにある一定所要期間だけしか
流れない。一方、前記従来例に於ては、既に説明
した様に、該貫通電流が定常的に流れていて、平
均動作時電流を不要に大きくしていた。即ち、本
実施例は、前記従来例に於ての欠点である。メモ
リセルに流れる不要に大きな前記貫通電流を十分
に抑えられると言う、大きな利点を有する。仮
に、アドレスサイクルタイムが1000nsceで、ワー
ド線がハイレベルにある期間が20nsecとすれば、
前記貫通電流の平均値は、前記従来例の2%と言
う極めて小さなものになる。例えば、前記従来例
で25.6mAであつた該平均値は、本実施例の採用
により、25.6×0.02=0.5mAとなる。
本発明の第二の実施例を、第8図に示す。
本実施例は、上記第一の実施例に於けるメモリ
セルマトリツクス部105を、第8図に示すメモ
リセルマトリツクス部501で置き換えたメモリ
回路である。
本実施例の読み出し動作時に於ける各部の波形
を第9図に示す。読み出し動作波形第9図は、第
4図及び第7図と同じく、アドレスアクセスを例
に採つている。
本実施例が前記第一の実施例と異なる点は、ワ
ード線信号Wiがハイレベルにある時、ブリーチ
ヤージ回路502が遮断状態となることである。
この様な構成によつて、前記従来例で述べた相互
コンダクタンスの比gmp:gmt:gmdを考慮
する必要がなくなり、回路設計が容易になると共
に、製造バラツキに対する余裕度も大きくなる。
以上述べた様に、本発明は、選択ワード線を一
定所要期間だけハイレベルとし、データセンス完
了後は前記選択ワード線をロウレベルとすること
によつて、平均動作時電流を十分小さくする様な
メモリ回路を実現するものである。尚、前記各実
施例は、CMOS構成のメモリ回路に本発明を適
用した例であるが、NMOS構成のメモリ回路、
NMOS−CMOS混成のメモリ回路等に本発明を
適用することも可能である。その他、本発明の主
旨を満たす種々の応用例が可能であることは言う
までもない。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は従来例のメモリ回路を示
す回路図、第4図はその読み出し動作を示す信号
波形図、第5図ないし第6図は本発明の第一の実
施例を示す回路図、第7図はその読み出し動作を
示す信号波形図、第8図は本発明の第二の実施例
を示す回路図、第9図はその読み出し動作を示す
信号波形図である。 101……入力バツフア、102……Xアドレ
スデコーダ部、103……Yアドレスデコーダ
部、104……Din制御部、105……メモリセ
ルマトリツクス部、106……Dout制御部、1
07……センスアンプ、108……Yスイツチ回
路、109……メモリセル、301……データラ
ツチ部、302……ラツチ完了検出部、303…
…ワード線制御部、304……遅延回路、305
……フリツプフロツプ、501……メモリセルマ
トリツクス部、502……プリチヤージ回路、5
03……遅延回路、201,4010601……
アドレス入力信号Ai、202,402,602
……チツプイネーブル入力信号CE、203,4
03,603……チツプイネーブル入力バツフア
信号CE′、204,404,604……Xデコー
ダ出力(選択)、205,405,605……X
デコーダ出力(非選択)、206,406,60
6……Yデコーダ出力(選択)、207,407,
607……Yデコーダ出力(非選択)、408,
608……ワード線活性化信号φx、409,6
09……ワード線信号Wi(選択)、208,41
0,610……ビツト線BL、209,411,
611……ビツト線BL、210,412,61
2……データバス線DB、211,413,61
3……データバス線DB、414,614……ラ
ツチバス線LB、415,615……ラツチバス
線LB。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 記憶素子と、該記憶素子と各対のビツト線間
    に配置され、ワード線によつて制御され、該ワー
    ド線が選択されている時に導通状態となる第1の
    トランスフアーゲートからなるメモリセルを有す
    るメモリ回路において、データバスと、各対のビ
    ツト線毎に設けられ、該データバスに選択的にメ
    モリセルの読み出しデータを増幅して伝達するセ
    ンスアンプと、データラツチ用フリツプフロツプ
    と、前記データバスに伝達された読み出しデータ
    を前記データラツチ用フリツプフロツプへ伝達す
    る第2のトランスフアーゲートと、チツプイネー
    ブル信号が活性化されてから所定の遅延時間後に
    前記第2のトランスフアーゲートを導通状態から
    非導通状態にするとともに前記データラツチ用フ
    リツプフロツプを非活性状態から活性状態にする
    制御手段と、前記フリツプフロツプでのデータの
    ラツチが完了した時にラツチ完了検出信号を発生
    する手段と、前記ラツチ完了信号により、選択さ
    れたワード線を非選択状態とする手段とを備えた
    ことを特徴とするメモリ回路。
JP58181091A 1983-09-29 1983-09-29 メモリ回路 Granted JPS6074194A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58181091A JPS6074194A (ja) 1983-09-29 1983-09-29 メモリ回路

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JP58181091A JPS6074194A (ja) 1983-09-29 1983-09-29 メモリ回路

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JPS6074194A JPS6074194A (ja) 1985-04-26
JPH0449198B2 true JPH0449198B2 (ja) 1992-08-10

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JP58181091A Granted JPS6074194A (ja) 1983-09-29 1983-09-29 メモリ回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6653543B2 (en) 2002-03-07 2003-11-25 Charles J. Kulas Musical instrument tuner with configurable display

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6061986A (ja) * 1983-09-14 1985-04-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
JPS6061985A (ja) * 1983-09-14 1985-04-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

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JPS6074194A (ja) 1985-04-26

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