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JPH07147087A - Semiconductor storage - Google Patents

Semiconductor storage

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Publication number
JPH07147087A
JPH07147087A JP6112360A JP11236094A JPH07147087A JP H07147087 A JPH07147087 A JP H07147087A JP 6112360 A JP6112360 A JP 6112360A JP 11236094 A JP11236094 A JP 11236094A JP H07147087 A JPH07147087 A JP H07147087A
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JP
Japan
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bit lines
word line
potential
dummy
bit line
Prior art date
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Application number
JP6112360A
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Japanese (ja)
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JP2869336B2 (en
Inventor
Isao Tanaka
功 田中
Tsuguyasu Hatsuda
次康 初田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6112360A priority Critical patent/JP2869336B2/en
Publication of JPH07147087A publication Critical patent/JPH07147087A/en
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Publication of JP2869336B2 publication Critical patent/JP2869336B2/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress the lowering in bit line potential so as to reduce power consumption at the time of precharging a semiconductor memory. CONSTITUTION:This device is provided with bit line pairs BL, XBL, pre-charge circuits 102, switch circuits 103, timing control circuits 106 and sense amplifiers 107 respectively for respective plural memory cells 101 commonly connected to one word line ML activated by a row decoder 104. The timing control circuit 106 outputs a word line control signal WC and a switch control signal SC so as to separate the memory cell 101 and the sense amplifier 107 from the bit line pair BL, XBL when the potential of the bit line pair BL, XBL are changed to the extent where the sense amplifier 107 is operated after the precharge of the bit line pair BL, XBL are ended and the word line WL is activated. The unactivation of the word line ML is controlled by an OR gate 108 and an AND gate 105.

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、スタティックRAM
(SRAM)等の半導体記憶装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a static RAM.
The present invention relates to a semiconductor memory device such as (SRAM).

【0002】[0002]

【従来の技術】1対のビット線をいずれも“H”レベル
(電位Vdd)にプリチャージした後、ワード線を活性化
してメモリセルの保持データを読み出すようにしたSR
AMが知られている。ビット線対のうちの保持データに
応じて決まる一方のビット線がメモリセルを通じてしだ
いに放電され、その結果生じたビット線対の電位差がセ
ンスアンプで増幅されるのである。ところが、ワード線
が活性化されたままであると、放電を開始した側のビッ
ト線の電位はグラウンドレベル(電位0V)まで下がり
続けようとする。該ビット線の電荷がメモリセルを通じ
て失われ続けるからである。その結果、該ビット線の電
位が大幅に低下し、次のプリチャージサイクルにおける
充電電流が増大する。
SR in which a pair of bit lines are precharged to "H" level (potential Vdd) and then the word lines are activated to read the data held in the memory cells
AM is known. One of the bit line pairs, which is determined according to the held data, is gradually discharged through the memory cell, and the resulting potential difference between the bit line pairs is amplified by the sense amplifier. However, if the word line is still activated, the potential of the bit line on the side where the discharge is started tends to continue decreasing to the ground level (potential 0V). This is because the charge on the bit line continues to be lost through the memory cell. As a result, the potential of the bit line is significantly lowered, and the charging current in the next precharge cycle is increased.

【0003】そこで、特開昭60−61986号公報に
記載された従来のSRAMでは、ビット線の電位がグラ
ウンドレベルまで下がり切らないうちにセンスアンプの
出力電位が確定した時点で、ワード線の活性化を停止す
ることによりメモリセルをビット線対から切り離すよう
にしている。これにより、ビット線の電位低下が抑制さ
れ、プリチャージ時の消費電力が低減する。センスアン
プの出力電位の確定は、例えば1/2Vddの回路しきい
値を持った検知回路によって検知される。
Therefore, in the conventional SRAM described in JP-A-60-61986, the word line is activated when the output potential of the sense amplifier is determined before the potential of the bit line is completely lowered to the ground level. The memory cell is separated from the bit line pair by stopping the conversion. As a result, the potential drop of the bit line is suppressed, and the power consumption during precharge is reduced. The determination of the output potential of the sense amplifier is detected by a detection circuit having a circuit threshold value of 1/2 Vdd, for example.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ラッチ型のセンスアン
プを備えたCMOS構成のSRAMでは、一方のビット
線の電位がVddからPMOSトランジスタのしきい値電
圧Vtpだけ低下した時点で、センスアンプは増幅動作を
開始することができる。しかも、一方のビット線の電位
がVdd−Vtpより低くなった後は、メモリセルがビット
線対から切り離されても、またセンスアンプがビット線
対から切り離されても、センスアンプは増幅動作を継続
することができ、センスアンプの出力電位が確定する。
In an SRAM having a CMOS structure having a latch type sense amplifier, the sense amplifier is amplified when the potential of one bit line drops from Vdd by the threshold voltage Vtp of the PMOS transistor. The operation can be started. Moreover, after the potential of one bit line becomes lower than Vdd-Vtp, the sense amplifier performs the amplifying operation even if the memory cell is disconnected from the bit line pair or the sense amplifier is disconnected from the bit line pair. It can be continued, and the output potential of the sense amplifier is fixed.

【0005】しかしながら、上記のような検知回路を備
えた従来のSRAMは、センスアンプの出力電位が確定
するのを待ってワード線の活性化を停止する構成であっ
たので、ビット線電位低下の抑制が不十分であった。ま
た、センスアンプの内部構成次第では、センスアンプが
大きな駆動力をもってビット線電位を引き下げる問題も
あった。また、1つの行に属する全てのメモリセルがビ
ット線電位の低下を引き起こす問題もあった。
However, since the conventional SRAM having the above-described detection circuit has a structure in which the activation of the word line is stopped after the output potential of the sense amplifier is fixed, the potential of the bit line is lowered. There was insufficient suppression. There is also a problem that the sense amplifier pulls down the bit line potential with a large driving force depending on the internal configuration of the sense amplifier. There is also a problem that all the memory cells belonging to one row cause the potential of the bit line to drop.

【0006】本発明の目的は、半導体記憶装置のプリチ
ャージ時の消費電力を低減できるように、ビット線電位
の低下を抑制することにある。
An object of the present invention is to suppress the decrease in bit line potential so that the power consumption during precharge of the semiconductor memory device can be reduced.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る第1の半導体記憶装置は、センスアン
プの出力電位が確定する前に、かつ遅くともセンスアン
プが動作できる程度に一方のビット線の電位が変化した
時点で、メモリセル及びセンスアンプをビット線対から
切り離すこととしたものである。
In order to achieve the above object, the first semiconductor memory device according to the present invention is provided with a sense amplifier before the output potential of the sense amplifier is fixed and at the latest, to the extent that the sense amplifier can operate. The memory cell and the sense amplifier are separated from the bit line pair when the potential of the bit line changes.

【0008】また、本発明に係る第2の半導体記憶装置
は、複数のメモリブロックのうちのコラムアドレスで選
択された1つのメモリブロックの中のワード線のみを活
性化することとしたものである。しかも、直前のアクセ
スサイクルでワード線が活性化された場合にのみビット
線対のプリチャージが許可される。
In the second semiconductor memory device according to the present invention, only the word line in one memory block selected by the column address among the plurality of memory blocks is activated. . Moreover, precharge of the bit line pair is permitted only when the word line is activated in the immediately preceding access cycle.

【0009】[0009]

【作用】上記第1の半導体記憶装置によれば、ビット線
の放電が従来より早く停止するので、ビット線電位の低
下が抑制される。また、センスアンプの負荷が早期に軽
減されるので、該センスアンプの出力電位が急速に確定
する。
According to the first semiconductor memory device, the discharge of the bit line is stopped earlier than in the conventional case, so that the decrease of the bit line potential is suppressed. Further, since the load on the sense amplifier is reduced at an early stage, the output potential of the sense amplifier is rapidly determined.

【0010】上記第2の半導体記憶装置によれば、不要
のビット線電位低下を防止できる。また、直前のアクセ
スサイクルでのワード線の活性化の有無に応じてプリチ
ャージの対象が決定されるので、入力アドレスの確定が
遅れた場合でもプリチャージ動作を早期に開始できる。
According to the second semiconductor memory device, it is possible to prevent an unnecessary decrease in bit line potential. Further, since the target of precharging is determined depending on whether or not the word line is activated in the immediately preceding access cycle, the precharge operation can be started early even if the confirmation of the input address is delayed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例に係る半導体記憶装置
について、図1〜図7を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Semiconductor memory devices according to embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0012】(実施例1)図1は、本発明の第1の実施
例に係るCMOS構成のSRAMの回路図である。図1
において、WLは複数のワード線のうちの1本を示して
いる。ワード線WLには、各々データを格納するための
複数のメモリセル101が共通接続されている。複数の
メモリセル101の各々のために、ビット線対BL,X
BL、データ線対DL,XDL、プリチャージ回路10
2、スイッチ回路103、タイミング制御回路106及
びセンスアンプ107が、各々1個のコラムを構成する
ようにそれぞれ設けられている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram of an SRAM having a CMOS structure according to a first embodiment of the present invention. Figure 1
In, WL indicates one of the plurality of word lines. A plurality of memory cells 101 for storing data are commonly connected to the word line WL. For each of the plurality of memory cells 101, a bit line pair BL, X
BL, data line pair DL, XDL, precharge circuit 10
2, the switch circuit 103, the timing control circuit 106, and the sense amplifier 107 are respectively provided so as to form one column.

【0013】各コラムにおいて、プリチャージ回路10
2は、ビット線対BL,XBLを“H”レベル(電位V
dd)にプリチャージするように、3個のPMOSトラン
ジスタで構成される。プリチャージイネーブル信号PC
Eは、プリチャージ回路102を活性化するための信号
である。スイッチ回路103は、ビット線対BL,XB
Lとデータ線対DL,XDLとの間に介在した2個のN
MOSトランジスタで構成される。センスアンプ107
は、ワード線WLが活性化された際のメモリセル101
の格納データに基づくビット線対BL,XBLの電位変
化を増幅するように、データ線対DL,XDLの上に介
在している。このセンスアンプ107は、ビット線対B
L,XBLのうちの一方のビット線の電位がVddからP
MOSトランジスタのしきい値電圧Vtpだけ低下した時
点で増幅動作を開始することができるように、ラッチ型
の内部構成を備えたものである。センスアンプイネーブ
ル信号SAEは、センスアンプ107を活性化するため
の信号である。タイミング制御回路106は、スイッチ
回路103とセンスアンプ107との間に介在してお
り、センスアンプ107の出力が確定する前に該センス
アンプ107が動作できる程度にビット線対BL,XB
Lのうちの一方の電位が変化した時点でワード線制御信
号WCとスイッチ制御信号SCとを出力する。WEはラ
イトイネーブル信号、CKはクロック信号である。スイ
ッチ制御信号SCは、当該コラムのスイッチ回路103
を構成する2個のNMOSトランジスタの各々のゲート
に入力される。
In each column, the precharge circuit 10
2 is an "H" level (potential V
It is composed of three PMOS transistors so as to be precharged to dd). Precharge enable signal PC
E is a signal for activating the precharge circuit 102. The switch circuit 103 includes a bit line pair BL, XB
Two Ns interposed between L and the data line pair DL, XDL
It is composed of MOS transistors. Sense amplifier 107
Is the memory cell 101 when the word line WL is activated.
It intervenes on the data line pair DL, XDL so as to amplify the potential change of the bit line pair BL, XBL based on the stored data. This sense amplifier 107 has a bit line pair B
The potential of one bit line of L and XBL is from Vdd to P
The latch type internal structure is provided so that the amplification operation can be started when the threshold voltage Vtp of the MOS transistor is lowered. The sense amplifier enable signal SAE is a signal for activating the sense amplifier 107. The timing control circuit 106 is interposed between the switch circuit 103 and the sense amplifier 107, and has a bit line pair BL, XB that allows the sense amplifier 107 to operate before the output of the sense amplifier 107 is determined.
When the potential of one of L changes, the word line control signal WC and the switch control signal SC are output. WE is a write enable signal and CK is a clock signal. The switch control signal SC is the switch circuit 103 of the column.
Are input to the respective gates of the two NMOS transistors constituting the.

【0014】各コラムのタイミング制御回路106から
出力されるワード線制御信号WCは、1個のORゲート
108に入力される。ORゲート108の出力は、行デ
コーダ104の出力とともにANDゲート105に入力
される。ANDゲート105の出力端子は、ワード線W
Lに接続されている。
The word line control signal WC output from the timing control circuit 106 of each column is input to one OR gate 108. The output of the OR gate 108 is input to the AND gate 105 together with the output of the row decoder 104. The output terminal of the AND gate 105 is the word line W
It is connected to L.

【0015】図2は、タイミング制御回路106の内部
構成を示す回路図である。図2において、121,12
2,124,125は第1〜第4のPMOSトランジス
タ、123,126,127,128は第1〜第4のN
MOSトランジスタ、131はNORゲート、132は
インバータである。第1及び第2のPMOSトランジス
タ121,122の各々のソースは電源(電位Vdd)に
接続され、第2〜第4のNMOSトランジスタ126〜
128の各々のソースは接地されている。第3のPMO
Sトランジスタ124のゲートは一方のデータ線DLを
介して一方のビット線BLに、第4のPMOSトランジ
スタ125のゲートは他方のデータ線XDLを介して他
方のビット線XBLにそれぞれ接続されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an internal configuration of the timing control circuit 106. In FIG. 2, 121, 12
2, 124, 125 are first to fourth PMOS transistors, and 123, 126, 127, 128 are first to fourth N transistors.
A MOS transistor, 131 is a NOR gate, and 132 is an inverter. The sources of the first and second PMOS transistors 121 and 122 are connected to a power source (potential Vdd), and the second to fourth NMOS transistors 126 to 126 are connected.
The source of each of 128 is grounded. Third PMO
The gate of the S transistor 124 is connected to one bit line BL via one data line DL, and the gate of the fourth PMOS transistor 125 is connected to the other bit line XBL via the other data line XDL.

【0016】ライトイネーブル信号WEとクロック信号
CKは、NORゲート131に入力される。ライトイネ
ーブル信号WEが“H”レベルを保持する書き込み動作
時には、NORゲート131の出力すなわち読み出し制
御信号Reが“L”レベルを保持する。ライトイネーブ
ル信号WEが“L”レベルを保持する読み出し動作時に
は、読み出し制御信号Reの論理レベルがクロック信号
CKの反転レベルとなる。読み出し制御信号Reは、第
1のPMOSトランジスタ121のゲートに直接入力さ
れ、第2のPMOSトランジスタ122及び第4のNM
OSトランジスタ128の各々のゲートにインバータ1
32を介して入力される。
The write enable signal WE and the clock signal CK are input to the NOR gate 131. During the write operation in which the write enable signal WE holds the “H” level, the output of the NOR gate 131, that is, the read control signal Re holds the “L” level. During the read operation in which the write enable signal WE holds the “L” level, the logical level of the read control signal Re becomes the inversion level of the clock signal CK. The read control signal Re is directly input to the gate of the first PMOS transistor 121, and is connected to the second PMOS transistor 122 and the fourth NM.
An inverter 1 is provided at each gate of the OS transistor 128.
It is input via 32.

【0017】第1のPMOSトランジスタ121は、ワ
ード線制御信号WC及びスイッチ制御信号SCの出力ノ
ードNAの電位を“H”レベルに初期設定するための第
1の電位設定手段を構成するものである。出力ノードN
Aには、第1のPMOSトランジスタ121のドレイン
に加えて、第1のNMOSトランジスタ123のゲート
と第2のNMOSトランジスタ126のドレインとが接
続されている。
The first PMOS transistor 121 constitutes a first potential setting means for initializing the potential of the output node NA of the word line control signal WC and the switch control signal SC to "H" level. . Output node N
In addition to the drain of the first PMOS transistor 121, the gate of the first NMOS transistor 123 and the drain of the second NMOS transistor 126 are connected to A.

【0018】第2及び第3のNMOSトランジスタ12
6,127は、カレントミラー135を構成するもので
ある。第3のNMOSトランジスタ127のドレイン及
びゲートは、電流入力ノードNBを構成するように、第
2のNMOSトランジスタ126のゲートに接続されて
いる。第2のNMOSトランジスタ126のドレイン
は、電流出力端子として出力ノードNAに接続されてい
る。第4のNMOSトランジスタ128は、カレントミ
ラー135の電流入力ノードNBの電位を“L”レベル
(グラウンドレベル)に初期設定するための第2の電位
設定手段を構成するものである。
The second and third NMOS transistors 12
6, 127 constitute the current mirror 135. The drain and gate of the third NMOS transistor 127 are connected to the gate of the second NMOS transistor 126 so as to form the current input node NB. The drain of the second NMOS transistor 126 is connected to the output node NA as a current output terminal. The fourth NMOS transistor 128 constitutes second potential setting means for initializing the potential of the current input node NB of the current mirror 135 to the “L” level (ground level).

【0019】第3及び第4のPMOSトランジスタ12
4,125は、ビット線対BL,XBLのうちのいずれ
か一方の電位がVdd−Vtpより低くなったときにカレン
トミラー135の電流入力ノードNBに電流を供給する
ための電流供給回路134を構成するものである。ここ
に、VtpはPMOSトランジスタのしきい値電圧であ
る。
Third and fourth PMOS transistors 12
Reference numerals 4 and 125 constitute a current supply circuit 134 for supplying a current to the current input node NB of the current mirror 135 when the potential of one of the bit line pair BL and XBL becomes lower than Vdd-Vtp. To do. Here, Vtp is the threshold voltage of the PMOS transistor.

【0020】第2のPMOSトランジスタ122及び第
1のNMOSトランジスタ123は、読み出し制御信号
Reが“H”レベルになったときには電流供給回路13
4からカレントミラー135への電流供給量を決定し、
かつ出力ノードNAの電位がカレントミラー135によ
って“L”レベルに引き下げられたときには電流供給回
路134からカレントミラー135への供給電流を遮断
するための電流制御回路133を構成するものである。
The second PMOS transistor 122 and the first NMOS transistor 123 have a current supply circuit 13 when the read control signal Re becomes "H" level.
4 to determine the current supply amount to the current mirror 135,
In addition, the current control circuit 133 is configured to cut off the supply current from the current supply circuit 134 to the current mirror 135 when the potential of the output node NA is lowered to the “L” level by the current mirror 135.

【0021】次に、図1及び図2の構成を備えたSRA
Mの読み出し動作を説明する。図3(a)〜(d)は、
その動作説明のためのタイミング図である。
Next, the SRA having the configuration of FIG. 1 and FIG.
The read operation of M will be described. 3 (a)-(d)
FIG. 6 is a timing chart for explaining its operation.

【0022】時刻T0では、全てのコラムにおいて、
“H”レベルのワード線制御信号WCと“H”レベルの
スイッチ制御信号SCとが、タイミング制御回路106
から出力されている。ORゲート108の出力は“H”
レベルであり、全コラムのスイッチ回路103は導通し
ている。ビット線対BL,XBL及びデータ線対DL,
XDLは、プリチャージ回路102によって予め“H”
レベル(電位Vdd)にプリチャージされている。この
際、タイミング制御回路106の中では、“H”レベル
のクロック信号CKに応じて読み出し制御信号Reが
“L”レベルになっているので、第1のPMOSトラン
ジスタ121並びに第1及び第4のNMOSトランジス
タ123,128のみが導通状態となっている。カレン
トミラー135の電流入力ノードNBに電流供給回路1
34から電流が供給されないばかりか、該電流入力ノー
ドNBの電位が第4のNMOSトランジスタ128によ
ってグラウンドレベルに引き下げられているので、第2
及び第3のNMOSトランジスタ126,127は決し
て導通状態にならない。したがって、出力ノードNAの
電位は確実に“H”レベルとなっている。
At time T0, in all columns,
The word line control signal WC of “H” level and the switch control signal SC of “H” level are supplied to the timing control circuit 106.
Is output from. The output of the OR gate 108 is "H"
This is the level, and the switch circuits 103 of all columns are conducting. Bit line pair BL, XBL and data line pair DL,
XDL is previously set to “H” by the precharge circuit 102.
It is precharged to the level (potential Vdd). At this time, in the timing control circuit 106, since the read control signal Re is at the “L” level in response to the “H” level clock signal CK, the first PMOS transistor 121 and the first and fourth PMOS transistors 121 and Only the NMOS transistors 123 and 128 are conductive. The current supply circuit 1 is connected to the current input node NB of the current mirror 135.
The current is not supplied from 34, and the potential of the current input node NB is pulled down to the ground level by the fourth NMOS transistor 128.
And the third NMOS transistors 126, 127 are never conductive. Therefore, the potential of the output node NA is surely at "H" level.

【0023】時刻T1に至ってクロック信号CKが
“L”レベルに遷移し、読み出しサイクルに入る。プリ
チャージ回路102は非活性化される。タイミング制御
回路106の中では、読み出し制御信号Reが“H”レ
ベルに転じるので、第1のPMOSトランジスタ121
が非導通状態に、第2のPMOSトランジスタ122が
導通状態に、第4のNMOSトランジスタ128が非導
通状態に各々転じる。一方、行デコーダ104の出力に
応答して、ANDゲート105がワード線WLの活性化
を開始する。全てのコラムにおいて、ビット線対BL,
XBLのうちのメモリセル101の保持データに応じて
決まる一方のビット線(図3(c)に示す例ではBL)
の電位がVddからしだいに低下する。一方のデータ線D
Lの電位も同様に低下する。
At time T1, the clock signal CK transitions to the "L" level, and the read cycle starts. The precharge circuit 102 is deactivated. In the timing control circuit 106, since the read control signal Re changes to the “H” level, the first PMOS transistor 121
Is turned off, the second PMOS transistor 122 is turned on, and the fourth NMOS transistor 128 is turned off. On the other hand, in response to the output of the row decoder 104, the AND gate 105 starts activation of the word line WL. In all columns, the bit line pair BL,
One bit line of XBL that is determined according to the data held in the memory cell 101 (BL in the example shown in FIG. 3C)
Potential gradually decreases from Vdd. One data line D
The potential of L also drops similarly.

【0024】時刻T2に至って一方のビット線BL及び
一方のデータ線DLの電位がVdd−Vtpまで低下する
と、タイミング制御回路106の中では、第3のPMO
Sトランジスタ124が非導通状態から導通状態に転じ
る。この結果、電源から第2のPMOSトランジスタ1
22、第1のNMOSトランジスタ123及び第3のP
MOSトランジスタ124を経由して、カレントミラー
135の電流入力ノードNBに電流が供給される。この
とき、カレントミラー135の中では、出力ノードNA
の電位を“L”レベルに引き下げるように、第2及び第
3のNMOSトランジスタ126,127にドレイン電
流が流れる。このようにあるコラムにおいてタイミング
制御回路106の中の出力ノードNAの電位が“L”レ
ベルになると、当該コラムのタイミング制御回路106
から“L”レベルのワード線制御信号WCと“L”レベ
ルのスイッチ制御信号SCとが出力される。当該コラム
のスイッチ回路103は非導通状態となり、センスアン
プ107及びデータ線対DL,XDLがビット線対B
L,XBLから直ちに切り離される。これにより、活性
化されたセンスアンプ107がデータ線対DL,XDL
の電位を確定させるように一方のデータ線DLの電位を
図3(d)に示すように大きく引き下げても、ビット線
BLの電位がセンスアンプ107によって引き下げられ
ることはない。なお、タイミング制御回路106の中の
出力ノードNAの電位が“L”レベルになると、第1の
NMOSトランジスタ123が非導通状態となるため、
カレントミラー135への供給電流は遮断される。
When the potentials of one bit line BL and one data line DL drop to Vdd-Vtp at time T2, the third PMO in the timing control circuit 106 is reached.
S-transistor 124 switches from a non-conducting state to a conducting state. As a result, from the power supply to the second PMOS transistor 1
22, the first NMOS transistor 123 and the third P
A current is supplied to the current input node NB of the current mirror 135 via the MOS transistor 124. At this time, in the current mirror 135, the output node NA
A drain current flows through the second and third NMOS transistors 126 and 127 so as to lower the potential of the signal to the "L" level. Thus, when the potential of the output node NA in the timing control circuit 106 in a certain column becomes "L" level, the timing control circuit 106 in the column concerned.
Outputs the word line control signal WC of "L" level and the switch control signal SC of "L" level. The switch circuit 103 in the column is turned off, and the sense amplifier 107 and the data line pair DL and XDL are connected to the bit line pair B.
Immediately separated from L and XBL. As a result, the activated sense amplifier 107 causes the data line pair DL, XDL
Even if the potential of one data line DL is greatly lowered as shown in FIG. 3D so as to determine the potential of the bit line BL, the potential of the bit line BL is not lowered by the sense amplifier 107. Note that when the potential of the output node NA in the timing control circuit 106 becomes “L” level, the first NMOS transistor 123 becomes non-conductive,
The current supplied to the current mirror 135 is cut off.

【0025】時刻T3に至って全コラムのタイミング制
御回路106から“L”レベルのワード線制御信号WC
が出力されるようになると、ORゲート108の出力は
“L”レベルに転じ、ANDゲート105は、複数のメ
モリセル101の各々を対応するビット線対BL,XB
Lから切り離すようにワード線WLの活性化を停止す
る。これにより、図3(c)に示すように、時刻T3以
降はビット線BLの電位降下は生じない。
At time T3, the word line control signal WC of "L" level is output from the timing control circuits 106 of all columns.
Is output, the output of the OR gate 108 shifts to the “L” level, and the AND gate 105 causes each of the plurality of memory cells 101 to correspond to the corresponding bit line pair BL, XB.
The activation of the word line WL is stopped so as to be separated from L. As a result, as shown in FIG. 3C, the potential of the bit line BL does not drop after time T3.

【0026】以上のとおり、本実施例によれば、センス
アンプ107の出力電位が確定する前に、センスアンプ
107が動作できる程度に一方のビット線BLの電位が
Vdd−Vtpより低くなった時点でメモリセル101及び
センスアンプ107がビット線対BL,XBLから切り
離されるので、ビット線BLの電位低下が従来に比べて
抑制され、プリチャージ時の消費電力が低減する。ま
た、スイッチ回路103の開放によりセンスアンプ10
7の負荷が軽減されるので、該センスアンプ107の出
力電位が急速に確定する効果もある。
As described above, according to this embodiment, when the potential of one bit line BL becomes lower than Vdd-Vtp to the extent that the sense amplifier 107 can operate before the output potential of the sense amplifier 107 is determined. Since the memory cell 101 and the sense amplifier 107 are separated from the bit line pair BL, XBL, the potential decrease of the bit line BL is suppressed as compared with the conventional case, and the power consumption during precharge is reduced. Further, by opening the switch circuit 103, the sense amplifier 10
Since the load of No. 7 is reduced, the output potential of the sense amplifier 107 can be rapidly determined.

【0027】また、本実施例によれば、タイミング制御
回路106の中において、第4のNMOSトランジスタ
128でカレントミラー135の電流入力ノードNBの
電位を“L”レベルに初期設定する構成を採用したの
で、該カレントミラー135のミラー比を大きくして
も、第2のNMOSトランジスタ126が導通状態を保
持するという問題は生じない。ただし、カレントミラー
135のミラー比をあまり大きくしない場合には、第4
のNMOSトランジスタ128の配設を省略することが
できる。
Further, according to this embodiment, in the timing control circuit 106, the fourth NMOS transistor 128 is used to initialize the potential of the current input node NB of the current mirror 135 to the "L" level. Therefore, even if the mirror ratio of the current mirror 135 is increased, the problem that the second NMOS transistor 126 maintains the conductive state does not occur. However, if the mirror ratio of the current mirror 135 is not made too large, the fourth
The provision of the NMOS transistor 128 can be omitted.

【0028】なお、カレントミラー135を2つのNP
N型バイポーラトランジスタで構成することも可能であ
る。
The current mirror 135 has two NPs.
It is also possible to use an N-type bipolar transistor.

【0029】(実施例2)図4は、本発明の第2の実施
例に係るCMOS構成のSRAMの回路図である。図4
の構成は、ワード線制御信号WCとスイッチ制御信号S
Cとをダミーコラム200から得るようにしたものであ
る。ダミーコラム200は、ダミーセル201と、ダミ
ービット線対BL,XBLと、ダミープリチャージ回路
202と、ダミースイッチ回路203と、タイミング制
御回路106とを備えている。ダミーセル201は、メ
モリセル101とともにワード線WLに接続されてい
る。タイミング制御回路106から出力されるワード線
制御信号WCは、ORゲートを介さずにワード線制御の
ためのANDゲート105に入力される。スイッチ制御
信号SCは、ダミーコラム200の中のダミースイッチ
回路203と、他のコラムのスイッチ回路103とに供
給される。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a circuit diagram of an SRAM having a CMOS structure according to a second embodiment of the present invention. Figure 4
The configuration of the word line control signal WC and the switch control signal S
C and C are obtained from the dummy column 200. The dummy column 200 includes a dummy cell 201, a dummy bit line pair BL and XBL, a dummy precharge circuit 202, a dummy switch circuit 203, and a timing control circuit 106. The dummy cell 201 is connected to the word line WL together with the memory cell 101. The word line control signal WC output from the timing control circuit 106 is input to the AND gate 105 for word line control without passing through the OR gate. The switch control signal SC is supplied to the dummy switch circuit 203 in the dummy column 200 and the switch circuits 103 in other columns.

【0030】本実施例によれば、レイアウト面積を抑え
ながら図1の構成と同等の効果を達成することができ
る。
According to this embodiment, it is possible to achieve the same effect as that of the configuration of FIG. 1 while suppressing the layout area.

【0031】(実施例3)図5は、本発明の第3の実施
例に係るCMOS構成のSRAMの回路図である。図5
の構成は、ワード線制御信号WCとスイッチ制御信号S
Cとをメモリブロック毎に設けられたダミーコラム20
0から得るようにしたものである。図5において、35
0a及び350bは、第1及び第2のメモリブロックを
表わしている。メモリブロック毎のダミーコラム200
の中のタイミング制御回路106から出力されるワード
線制御信号WCは、ORゲート108を介してワード線
制御のためのANDゲート105に入力される。スイッ
チ制御信号SCは、同一のメモリブロック内において、
ダミーコラム200の中のダミースイッチ回路203
と、他のコラムのスイッチ回路103とに供給される。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a circuit diagram of an SRAM having a CMOS structure according to a third embodiment of the present invention. Figure 5
The configuration of the word line control signal WC and the switch control signal S
A dummy column 20 in which C and C are provided for each memory block
It was obtained from 0. In FIG. 5, 35
0a and 350b represent the first and second memory blocks. Dummy column 200 for each memory block
The word line control signal WC output from the timing control circuit 106 is input to the AND gate 105 for word line control via the OR gate 108. In the same memory block, the switch control signal SC is
Dummy switch circuit 203 in the dummy column 200
And the switch circuits 103 of other columns.

【0032】本実施例によれば、タイミング制御回路1
06の負荷軽減によりスイッチ回路103の高速開放を
実現しながら図4の構成と同等の効果を達成することが
できる。
According to this embodiment, the timing control circuit 1
By reducing the load of 06, it is possible to achieve the same effect as the configuration of FIG. 4 while realizing the high-speed opening of the switch circuit 103.

【0033】(実施例4)図6は、本発明の第4の実施
例に係るCMOS構成のSRAMの回路図である。図6
の構成は、メモリブロック毎に図4の構成を採用したも
のである。図6において、350a及び350bは、第
1及び第2のメモリブロックを表わしている。104a
及び402aは第1のメモリブロック350aのために
設けられた第1の行デコーダ及び第1のプリチャージ回
路であり、104b及び402bは第2のメモリブロッ
ク350bのために設けられた第2の行デコーダ及び第
2のプリチャージ回路である。第1及び第2の行デコー
ダ104a,104bには、同一の行アドレスRAが供
給される。403は、クロック信号CKの反転信号をプ
リチャージイネーブル信号PCEとして第1及び第2の
プリチャージ回路402a,402bへ供給するための
インバータである。両メモリブロック350a,350
bの各々において、複数のコラムの各々はスイッチ回路
103を備えており、複数のスイッチ回路103のデー
タ線対DL,XDLが1個のセンスアンプ107に共通
接続されている。各スイッチ回路103は、ダミーコラ
ムの中のタイミング制御回路106から出力されるスイ
ッチ制御信号SCに応じてセンスアンプ107をビット
線対BL,XBLから切り離す機能だけでなく、コラム
セレクタとしての機能をも備えたものである。メモリブ
ロック毎のセンスアンプ107は、1個のブロックセレ
クタ404に接続されている。
(Embodiment 4) FIG. 6 is a circuit diagram of an SRAM having a CMOS structure according to a fourth embodiment of the present invention. Figure 6
4 adopts the configuration of FIG. 4 for each memory block. In FIG. 6, 350a and 350b represent the first and second memory blocks. 104a
And 402a are a first row decoder and a first precharge circuit provided for the first memory block 350a, and 104b and 402b are a second row provided for the second memory block 350b. A decoder and a second precharge circuit. The same row address RA is supplied to the first and second row decoders 104a and 104b. Reference numeral 403 is an inverter for supplying an inverted signal of the clock signal CK to the first and second precharge circuits 402a and 402b as a precharge enable signal PCE. Both memory blocks 350a, 350
In each of b, each of the plurality of columns includes a switch circuit 103, and the data line pairs DL and XDL of the plurality of switch circuits 103 are commonly connected to one sense amplifier 107. Each switch circuit 103 has not only the function of disconnecting the sense amplifier 107 from the bit line pair BL, XBL in accordance with the switch control signal SC output from the timing control circuit 106 in the dummy column, but also the function of a column selector. Be prepared. The sense amplifier 107 for each memory block is connected to one block selector 404.

【0034】図6のSRAMは、コラムデコーダ400
と、第1及び第2のアクセスフラグレジスタ401a,
401bとを備えている。第1及び第2のアクセスフラ
グレジスタ401a,401b並びに第1及び第2の行
デコーダ104a,104bには、クロック信号CKが
供給される。コラムデコーダ400は、上位コラムアド
レスUCAからブロック選択信号BS1,BS2を生成
し、下位コラムアドレスLCAから複数のコラム選択信
号CSを生成するものである。BS1は第1のメモリブ
ロック350aを選択するための信号であり、ブロック
セレクタ404、第1の行デコーダ104a及び第1の
アクセスフラグレジスタ401aに入力される。BS2
は第2のメモリブロック350bを選択するための信号
であり、ブロックセレクタ404、第2の行デコーダ1
04b及び第2のアクセスフラグレジスタ401bに入
力される。コラム選択信号CSは、両メモリブロック3
50a,350bの中の各コラムのスイッチ回路103
及びダミースイッチ回路203に入力される。
The SRAM of FIG. 6 has a column decoder 400.
And the first and second access flag registers 401a,
401b and. The clock signal CK is supplied to the first and second access flag registers 401a and 401b and the first and second row decoders 104a and 104b. The column decoder 400 generates block selection signals BS1 and BS2 from the upper column address UCA, and generates a plurality of column selection signals CS from the lower column address LCA. BS1 is a signal for selecting the first memory block 350a and is input to the block selector 404, the first row decoder 104a, and the first access flag register 401a. BS2
Is a signal for selecting the second memory block 350b, and includes the block selector 404 and the second row decoder 1
04b and the second access flag register 401b. The column selection signal CS is applied to both memory blocks 3
Switch circuit 103 of each column in 50a and 350b
And the dummy switch circuit 203.

【0035】次に、あるアクセスサイクルにおいて第1
のメモリブロック350aの中の1つのメモリセル10
1からのデータ読み出しが実行されるものとして、図6
の構成を備えたSRAMの読み出し動作を説明する。
Next, in a certain access cycle, the first
Memory cell 10 in the memory block 350a of
As shown in FIG.
The read operation of the SRAM having the above configuration will be described.

【0036】入力アドレスが有効になると、コラムデコ
ーダ400は、ブロック選択信号BS1,BS2とコラ
ム選択信号CSとを生成する。BS1が活性化されて
“H”レベルとなり、BS2が非活性化されて“L”レ
ベルとなる。第1のメモリブロック350aでは、コラ
ム選択信号CSに応じて、複数コラムのスイッチ回路1
03のうちの1つとダミースイッチ回路203とが導通
している。
When the input address becomes valid, column decoder 400 generates block selection signals BS1 and BS2 and column selection signal CS. BS1 is activated and becomes "H" level, and BS2 is inactivated and becomes "L" level. In the first memory block 350a, the switch circuits 1 for a plurality of columns are responsive to the column selection signal CS.
One of 03 and the dummy switch circuit 203 are electrically connected.

【0037】クロック信号CKが“L”レベルに遷移す
ると、“H”レベルのブロック選択信号BS1の入力を
受けた第1の行デコーダ104aがANDゲート105
を介して1本のワード線WLを活性化する。その後、タ
イミング制御回路106は、センスアンプ107の出力
が確定する前に、該センスアンプ107が動作できる程
度に第1のメモリブロック350aの中の全てのビット
線対BL,XBLの電位が変化した時点でワード線制御
信号WCとスイッチ制御信号SCとを出力する。すなわ
ち、第1のメモリブロック350aの中のダミーセル2
01に接続されたダミービット線BL,XBLのうちの
一方のビット線の電位がVdd−Vtpまで低下すると、タ
イミング制御回路106から“L”レベルのワード線制
御信号WCと“L”レベルのスイッチ制御信号SCとが
出力される。ANDゲート105は、複数のメモリセル
101及び1個のダミーセル201の各々を対応するビ
ット線対BL,XBLから直ちに切り離すように、ワー
ド線WLの活性化を停止する。また、導通していたスイ
ッチ回路103とダミースイッチ回路203とは直ちに
非導通状態となり、センスアンプ107がビット線対B
L,XBLから切り離される。一方、センスアンプ10
7は増幅動作を継続し、第1のメモリブロック350a
の中の1つのメモリセル101からの読み出しデータが
ブロックセレクタ404を通じて出力される。
When the clock signal CK transits to "L" level, the first row decoder 104a which receives the "H" level block selection signal BS1 receives the AND gate 105.
One word line WL is activated via. After that, the timing control circuit 106 changes the potentials of all the bit line pairs BL and XBL in the first memory block 350a to the extent that the sense amplifier 107 can operate before the output of the sense amplifier 107 is determined. At this time, the word line control signal WC and the switch control signal SC are output. That is, the dummy cell 2 in the first memory block 350a
When the potential of one bit line of the dummy bit lines BL and XBL connected to 01 drops to Vdd-Vtp, the timing control circuit 106 causes the word line control signal WC at the "L" level and the switch at the "L" level. The control signal SC is output. The AND gate 105 stops activation of the word line WL so as to immediately disconnect each of the plurality of memory cells 101 and one dummy cell 201 from the corresponding bit line pair BL, XBL. Further, the switch circuit 103 and the dummy switch circuit 203, which have been conducting, immediately become non-conducting, and the sense amplifier 107 causes the bit line pair B
Separated from L and XBL. On the other hand, the sense amplifier 10
7 continues the amplification operation, and the first memory block 350a
Read data from one of the memory cells 101 in the above is output through the block selector 404.

【0038】クロック信号CKが“H”レベルに戻る
と、ブロック選択信号BS1,BS2が第1及び第2の
アクセスフラグレジスタ401a,401bにそれぞれ
記憶される。上記の例ではBS1が“H”レベル、BS
2が“L”レベルであったので、第1のアクセスフラグ
レジスタ401aにデータ“1”が、第2のアクセスフ
ラグレジスタ401bにデータ“0”が各々格納され
る。第1のプリチャージ回路402aは、第1のアクセ
スフラグレジスタ401aの格納データが“1”である
場合に限り、プリチャージイネーブル信号PCEに従っ
てプリチャージ動作を実行するようになっている。第2
のプリチャージ回路402bのプリチャージ動作は、第
2のアクセスフラグレジスタ401bの格納データに応
じて許可又は禁止される。したがって、上記の例では両
プリチャージ回路のうちの第1のプリチャージ回路40
2aのみがプリチャージ動作を実行する。この結果、直
前のサイクルでアクセスされた第1のメモリブロック3
50aの中のビット線対及びダミービット線対BL,X
BLのみが“H”レベルにプリチャージされる。アクセ
スされなかった第2のメモリブロック350bの中のビ
ット線対及びダミービット線対BL,XBLは、第2の
プリチャージ回路402bが動作しないでも“H”レベ
ルを保持している。この時点で、両メモリブロック35
0a,350bの全てのビット線対及びダミービット線
対BL,XBLが“H”レベルにプリチャージされた状
態となり、次のアクセスのスタンバイ状態となる。
When the clock signal CK returns to "H" level, the block selection signals BS1 and BS2 are stored in the first and second access flag registers 401a and 401b, respectively. In the above example, BS1 is at "H" level, BS
Since "2" is at the "L" level, data "1" is stored in the first access flag register 401a and data "0" is stored in the second access flag register 401b. The first precharge circuit 402a executes the precharge operation according to the precharge enable signal PCE only when the data stored in the first access flag register 401a is "1". Second
The precharge operation of the precharge circuit 402b is permitted or prohibited according to the data stored in the second access flag register 401b. Therefore, in the above example, the first precharge circuit 40 of both precharge circuits is
Only 2a performs the precharge operation. As a result, the first memory block 3 accessed in the immediately preceding cycle
Bit line pair in 50a and dummy bit line pair BL, X
Only BL is precharged to "H" level. The bit line pair and the dummy bit line pair BL, XBL in the second memory block 350b that has not been accessed retains the "H" level even if the second precharge circuit 402b does not operate. At this point, both memory blocks 35
All bit line pairs 0a and 350b and dummy bit line pairs BL and XBL are precharged to the “H” level, and the standby state for the next access is set.

【0039】本実施例によれば、ワード線WLの活性化
を制限することにより不要のビット線電位低下を防止し
ながら図4の構成と同等の効果を達成することができ
る。また、プリチャージ回路402a,402bの選択
が直前のアクセスに係る入力アドレス情報をもとに行わ
れるため、次の入力アドレスの確定が遅れた場合でも、
プリチャージ動作を早期に開始できる効果がある。
According to this embodiment, it is possible to achieve the same effect as that of the structure of FIG. 4 while preventing the unnecessary decrease of the potential of the bit line by limiting the activation of the word line WL. Further, since the precharge circuits 402a and 402b are selected based on the input address information relating to the immediately preceding access, even if the determination of the next input address is delayed,
The precharge operation can be started early.

【0040】(実施例5)図7は、本発明の第5の実施
例に係るCMOS構成のSRAMの回路図である。図7
の構成は、ORゲート108を備えた図5の構成を採用
するように図6の構成を変形したものである。本実施例
では、第1及び第2のメモリブロック350a,350
bに共通の行デコーダ104及び主ワード線MWLが設
けられる。行デコーダ104は、ANDゲート105を
介して1本の主ワード線MWLを選択的に活性化する。
410aは第1のメモリブロック350aのために設け
られたサブデコーダであって、主ワード線MWL及びブ
ロック選択信号BS1の活性化を条件として第1のメモ
リブロック350aのサブワード線SWLを活性化する
ものである。また、410bは第2のメモリブロック3
50bのために設けられたサブデコーダであって、主ワ
ード線MWL及びブロック選択信号BS2の活性化を条
件として第2のメモリブロック350bのサブワード線
SWLを活性化するものである。各サブデコーダ410
a,410bは、2入力のANDゲートで構成できる。
(Embodiment 5) FIG. 7 is a circuit diagram of an SRAM having a CMOS structure according to a fifth embodiment of the present invention. Figure 7
6 is a modification of the configuration of FIG. 6 so as to adopt the configuration of FIG. 5 including the OR gate 108. In this embodiment, the first and second memory blocks 350a and 350a
A row decoder 104 and a main word line MWL which are common to b are provided. The row decoder 104 selectively activates one main word line MWL via the AND gate 105.
Reference numeral 410a denotes a sub-decoder provided for the first memory block 350a, which activates the sub-word line SWL of the first memory block 350a on condition that the main word line MWL and the block selection signal BS1 are activated. Is. Further, 410b is the second memory block 3
The sub-decoder provided for 50b activates the sub-word line SWL of the second memory block 350b on condition that the main word line MWL and the block selection signal BS2 are activated. Each sub-decoder 410
Each of a and 410b can be configured by a 2-input AND gate.

【0041】本実施例によれば、サブワード線SWLの
活性化を制限することにより不要のビット線電位低下を
防止しながら図5の構成と同等の効果を達成することが
できる。入力アドレスの確定が遅れた場合でもプリチャ
ージ動作を早期に開始できる点は、図6の構成と同様で
ある。
According to the present embodiment, by limiting the activation of the sub word line SWL, it is possible to achieve the same effect as that of the structure of FIG. 5 while preventing unnecessary bit line potential drop. Similar to the configuration of FIG. 6, the precharge operation can be started early even when the confirmation of the input address is delayed.

【0042】なお、本発明はCMOS構成のSRAM以
外にも適用可能である。メモリセルに単一のビット線が
接続された場合にも本発明は適用可能である。図5〜図
7の構成におけるメモリブロックの数は、2以上で任意
である。
The present invention can be applied to other than the SRAM having the CMOS structure. The present invention can be applied even when a single bit line is connected to the memory cell. The number of memory blocks in the configurations of FIGS.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明してきたとおり、本発明によれ
ば、センスアンプが動作できる程度にビット線電位が変
化した時点でメモリセル及びセンスアンプをビット線か
ら切り離すこととしたので、ビット線電位の低下が抑制
され、プリチャージ時の消費電力が従来に比べて低減さ
れる。センスアンプの負荷が早期に軽減されるので、該
センスアンプの増幅動作が高速化される効果もある。
As described above, according to the present invention, the memory cell and the sense amplifier are separated from the bit line when the bit line potential changes to the extent that the sense amplifier can operate. Is suppressed, and the power consumption during precharge is reduced as compared with the conventional case. Since the load on the sense amplifier is reduced early, the amplification operation of the sense amplifier can be speeded up.

【0044】また、本発明によれば、複数のメモリブロ
ックのうちの選択された1つのメモリブロックの中のワ
ード線のみを活性化し、かつ直前のアクセスサイクルで
ワード線が活性化された場合にのみビット線対のプリチ
ャージが実行されることとしたので、不要のビット線電
位低下が防止され、プリチャージ時の消費電力が従来に
比べて低減される。入力アドレスの確定が遅れた場合で
もプリチャージ動作を早期に開始できる効果もある。
Further, according to the present invention, when only the word line in one selected memory block of the plurality of memory blocks is activated and the word line is activated in the immediately preceding access cycle, Since only the bit line pair is precharged, unnecessary bit line potential drop is prevented, and power consumption during precharge is reduced as compared with the related art. Even if the confirmation of the input address is delayed, the precharge operation can be started early.

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

【図1】本発明の第1の実施例に係る半導体記憶装置の
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中のタイミング制御回路の内部構成を示す
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an internal configuration of a timing control circuit in FIG.

【図3】(a)〜(d)は図1の半導体記憶装置の動作
説明のためのタイミング図である。
3A to 3D are timing diagrams for explaining the operation of the semiconductor memory device of FIG.

【図4】本発明の第2の実施例に係る半導体記憶装置の
概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例に係る半導体記憶装置の
概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例に係る半導体記憶装置の
概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施例に係る半導体記憶装置の
概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 メモリセル 102 プリチャージ回路(プリチャージ手段) 103 スイッチ回路(スイッチ手段) 104 行デコーダ(デコード手段) 104a,104b 行デコーダ(活性化手段) 105 ANDゲート(制御手段) 106 タイミング制御回路(検知手段) 107 センスアンプ(増幅手段) 108 ORゲート(検知手段,演算回路) 121 PMOSトランジスタ(第1の電位設定手段) 128 NMOSトランジスタ(第2の電位設定手段) 133 電流制御回路(電流抑制手段) 134 電流供給回路(電流供給手段) 135 カレントミラー(カレントミラー手段) 201 ダミーセル 202 ダミープリチャージ回路(ダミープリチャージ
手段) 203 ダミースイッチ回路 350a,350b メモリブロック 400 コラムデコーダ(選択手段) 401a,401b アクセスフラグレジスタ(記憶手
段) 402a,402b プリチャージ回路(プリチャージ
手段,ダミープリチャージ手段) 410a,410b サブデコーダ(活性化手段) WL ワード線 MWL 主ワード線 SWL サブワード線 BL,XBL ビット線,ダミービット線 DL,XDL データ線 WC ワード線制御信号(第1の検知信号) SC スイッチ制御信号(第2の検知信号)
101 Memory Cell 102 Precharge Circuit (Precharge Means) 103 Switch Circuit (Switch Means) 104 Row Decoder (Decoding Means) 104a, 104b Row Decoder (Activating Means) 105 AND Gate (Control Means) 106 Timing Control Circuit (Detecting Means) ) 107 sense amplifier (amplifying means) 108 OR gate (detecting means, arithmetic circuit) 121 PMOS transistor (first potential setting means) 128 NMOS transistor (second potential setting means) 133 current control circuit (current suppressing means) 134 Current supply circuit (current supply means) 135 Current mirror (current mirror means) 201 Dummy cell 202 Dummy precharge circuit (dummy precharge means) 203 Dummy switch circuit 350a, 350b Memory block 400 Color Decoder (selection means) 401a, 401b Access flag register (storage means) 402a, 402b Precharge circuit (precharge means, dummy precharge means) 410a, 410b Subdecoder (activation means) WL Word line MWL Main word line SWL subword Line BL, XBL bit line, dummy bit line DL, XDL data line WC Word line control signal (first detection signal) SC switch control signal (second detection signal)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々データを格納するための複数のメモ
リセルと、 前記複数のメモリセルに共通接続されたワード線と、 各々前記複数のメモリセルのうちの対応するメモリセル
に接続された複数のビット線と、 前記複数のビット線の各々を設定されたプリチャージレ
ベルにまで充電するためのプリチャージ手段と、 前記ワード線が活性化された際の前記複数のメモリセル
の各々の格納データに基づく前記複数のビット線の電位
変化を増幅するように前記複数のビット線に接続された
増幅手段と、 前記増幅手段の出力が確定する前に、かつ遅くとも前記
増幅手段が動作できる程度に前記複数のビット線の電位
が変化した時点で第1及び第2の検知信号を出力するた
めの検知手段と、 前記検知手段からの第1の検知信号に従って前記複数の
メモリセルの各々を対応するビット線から切り離すよう
に前記ワード線の活性化を停止させるための制御手段
と、 前記検知手段からの第2の検知信号に従って前記増幅手
段を前記複数のビット線から切り離すためのスイッチ手
段とを備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
1. A plurality of memory cells each for storing data, a word line commonly connected to the plurality of memory cells, and a plurality of word lines each connected to a corresponding memory cell of the plurality of memory cells. Bit lines, precharge means for charging each of the plurality of bit lines to a set precharge level, and stored data of each of the plurality of memory cells when the word line is activated. Amplification means connected to the plurality of bit lines so as to amplify potential changes of the plurality of bit lines based on the above, and before the output of the amplification means is fixed, and at the latest, to the extent that the amplification means can operate. Detection means for outputting first and second detection signals when the potentials of the plurality of bit lines change, and the plurality of memos according to the first detection signal from the detection means. Control means for stopping the activation of the word line so as to disconnect each of the recells from the corresponding bit line, and disconnecting the amplifying means from the plurality of bit lines according to a second detection signal from the detection means. And a switch means of the semiconductor memory device.
【請求項2】 請求項1記載の半導体記憶装置におい
て、 前記検知手段は、 前記第1及び第2の検知信号の出力ノードの電位を初期
設定するための第1の電位設定手段と、 電流入力端子と、該電流入力端子に電流の供給を受けた
ときには前記出力ノードの電位を変化させるように前記
出力ノードに接続された電流出力端子とを有するカレン
トミラー手段と、 前記増幅手段が動作できる程度に前記複数のビット線の
うちの対応するビット線の電位が変化したときには前記
カレントミラー手段の電流入力端子へ電流を供給するた
めの電流供給手段と、 前記出力ノードの電位が変化したときには前記電流供給
手段から前記カレントミラー手段への供給電流を抑制す
るための電流抑制手段とを備えたことを特徴とする半導
体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the detection unit includes a first potential setting unit for initializing a potential of an output node of the first and second detection signals, and a current input. A current mirror means having a terminal and a current output terminal connected to the output node so as to change the potential of the output node when a current is supplied to the current input terminal; A current supply means for supplying a current to the current input terminal of the current mirror means when the potential of a corresponding bit line of the plurality of bit lines changes, and the current supply means when the potential of the output node changes. A semiconductor memory device comprising: current suppressing means for suppressing a current supplied from a supplying means to the current mirror means.
【請求項3】 請求項2記載の半導体記憶装置におい
て、 前記検知手段は、前記カレントミラー手段の電流入力端
子の電位を初期設定するための第2の電位設定手段を更
に備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the detection means further comprises second potential setting means for initializing the potential of the current input terminal of the current mirror means. Semiconductor memory device.
【請求項4】 請求項1記載の半導体記憶装置におい
て、 前記検知手段は、 各々前記複数のビット線のうちの対応するビット線の電
位変化を検知するように前記複数のビット線に接続され
た複数のタイミング制御回路と、 前記複数のタイミング制御回路の全てが対応するビット
線の電位変化を検知したときには前記第1の検知信号を
出力するための論理回路とを備えたことを特徴とする半
導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the detection unit is connected to the plurality of bit lines so as to detect a potential change of a corresponding bit line among the plurality of bit lines. A semiconductor comprising a plurality of timing control circuits and a logic circuit for outputting the first detection signal when all the plurality of timing control circuits detect a potential change of a corresponding bit line. Storage device.
【請求項5】 請求項1記載の半導体記憶装置におい
て、 前記ワード線に接続されたダミーセルと、 前記ダミーセルに接続されたダミービット線と、 前記ダミービット線を設定されたプリチャージレベルに
まで充電するためのダミープリチャージ手段とを更に備
え、かつ前記検知手段は、前記ダミービット線の電位変
化の検知を通じて間接的に前記複数のビット線の電位変
化を検知したときには前記第1の検知信号を出力するよ
うに前記ダミービット線に接続されたタイミング制御回
路を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the dummy cell connected to the word line, the dummy bit line connected to the dummy cell, and the dummy bit line are charged to a set precharge level. And a dummy precharge unit for detecting the potential change of the plurality of bit lines indirectly through the detection of the potential change of the dummy bit line. A semiconductor memory device comprising a timing control circuit connected to the dummy bit line for outputting.
【請求項6】 請求項1記載の半導体記憶装置におい
て、 前記ワード線に共通接続された複数のダミーセルと、 各々前記複数のダミーセルのうちの対応するダミーセル
に接続された複数のダミービット線と、 前記複数のダミービット線の各々を設定されたプリチャ
ージレベルにまで充電するためのダミープリチャージ手
段とを更に備え、 前記複数のメモリセルは複数のメモリブロックに分割さ
れ、前記複数のダミーセルはそれぞれ前記複数のメモリ
ブロックのうちの1つに属し、かつ前記検知手段は、 各々前記複数のダミービット線のうちの対応するダミー
ビット線の電位変化の検知を通じて間接的に前記複数の
メモリブロックのうちの対応するメモリブロック内の複
数のビット線の電位変化を検知するように対応するダミ
ービット線に接続された複数のタイミング制御回路と、 前記複数のタイミング制御回路の全てが対応するダミー
ビット線の電位変化を検知したときには前記第1の検知
信号を出力するための論理回路とを備えたことを特徴と
する半導体記憶装置。
6. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a plurality of dummy cells that are commonly connected to the word line, and a plurality of dummy bit lines that are connected to corresponding dummy cells of the plurality of dummy cells, respectively. A dummy precharge unit for charging each of the plurality of dummy bit lines to a set precharge level, the plurality of memory cells are divided into a plurality of memory blocks, and the plurality of dummy cells are respectively The detection unit belongs to one of the plurality of memory blocks, and the detection unit indirectly detects one of the plurality of memory blocks by detecting a potential change of a corresponding dummy bit line of the plurality of dummy bit lines. The corresponding dummy bit line is connected to detect the potential change of multiple bit lines in the corresponding memory block. A plurality of timing control circuits, and a logic circuit for outputting the first detection signal when all the plurality of timing control circuits detect a potential change of the corresponding dummy bit line. And semiconductor memory device.
【請求項7】 複数のメモリブロックと、 コラムアドレス情報に応じて前記複数のメモリブロック
のうちの1つを選択するための選択手段と、 直前のアクセスサイクルに前記複数のメモリブロックの
うちのいずれが前記選択手段により選択されたかを示す
アクセス情報を記憶するための記憶手段とを備え、かつ
前記複数のメモリブロックの各々は、 各々データを格納するための複数のメモリセルと、 前記複数のメモリセルに共通接続されたワード線と、 各々前記複数のメモリセルのうちの対応するメモリセル
に接続された複数のビット線と、 前記複数のメモリブロックのうちの前記選択手段により
選択されたメモリブロックに属することを条件として前
記ワード線を活性化するための活性化手段と、 前記複数のメモリブロックのうちの前記記憶手段に記憶
されているアクセス情報によって示されるメモリブロッ
クに属することを条件として、前記複数のビット線の各
々を設定されたプリチャージレベルにまで充電するため
のプリチャージ手段とを備えたことを特徴とする半導体
記憶装置。
7. A plurality of memory blocks, a selection means for selecting one of the plurality of memory blocks according to column address information, and one of the plurality of memory blocks in the immediately preceding access cycle. Storage means for storing access information indicating whether or not is selected by the selection means, and each of the plurality of memory blocks includes a plurality of memory cells for storing data, and the plurality of memories. A word line commonly connected to the cells, a plurality of bit lines each connected to a corresponding memory cell of the plurality of memory cells, and a memory block selected by the selecting means of the plurality of memory blocks Activating means for activating the word line on the condition that the word line belongs to Precharge means for charging each of the plurality of bit lines to a set precharge level on condition that they belong to the memory block indicated by the access information stored in the storage means. A characteristic semiconductor memory device.
【請求項8】 請求項7記載の半導体記憶装置におい
て、 前記ワード線が活性化された際の前記複数のメモリセル
の各々の格納データに基づく前記複数のビット線の電位
変化を増幅するように前記複数のビット線に接続された
増幅手段と、 前記増幅手段の出力が確定する前に、かつ遅くとも前記
増幅手段が動作できる程度に前記複数のビット線の電位
が変化した時点で第1及び第2の検知信号を出力するた
めの検知手段と、 前記検知手段からの第1の検知信号に従って前記複数の
メモリセルの各々を対応するビット線から切り離すよう
に前記ワード線の活性化を停止させるための制御手段
と、 前記検知手段からの第2の検知信号に従って前記増幅手
段を前記複数のビット線から切り離すためのスイッチ手
段とを更に備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
8. The semiconductor memory device according to claim 7, wherein the potential change of the plurality of bit lines based on the stored data of each of the plurality of memory cells when the word line is activated is amplified. The amplifying means connected to the plurality of bit lines, the first and the first before the output of the amplifying means is fixed and at the latest when the potentials of the plurality of bit lines are changed to such an extent that the amplifying means can operate. Detecting means for outputting the second detection signal, and for stopping the activation of the word line so as to disconnect each of the plurality of memory cells from the corresponding bit line according to the first detection signal from the detecting means. And a switch means for disconnecting the amplifying means from the plurality of bit lines according to a second detection signal from the detecting means. Conductor memory device.
【請求項9】 複数のメモリブロックと、 前記複数のメモリブロックにまたがるように配設された
主ワード線と、 前記主ワード線を活性化するように行アドレス情報をデ
コードするためのデコード手段と、 コラムアドレス情報に応じて前記複数のメモリブロック
のうちの1つを選択するための選択手段と、 直前のアクセスサイクルに前記複数のメモリブロックの
うちのいずれが前記選択手段により選択されたかを示す
アクセス情報を記憶するための記憶手段とを備え、かつ
前記複数のメモリブロックの各々は、 各々データを格納するための複数のメモリセルと、 前記複数のメモリセルに共通接続されたサブワード線
と、 各々前記複数のメモリセルのうちの対応するメモリセル
に接続された複数のビット線と、 前記複数のメモリブロックのうちの前記選択手段により
選択されたメモリブロックに属しかつ前記主ワード線が
活性化されたことを条件として、前記サブワード線を活
性化するための活性化手段と、 前記複数のメモリブロックのうちの前記記憶手段に記憶
されているアクセス情報によって示されるメモリブロッ
クに属することを条件として、前記複数のビット線の各
々を設定されたプリチャージレベルにまで充電するため
のプリチャージ手段とを備えたことを特徴とする半導体
記憶装置。
9. A plurality of memory blocks, a main word line arranged so as to straddle the plurality of memory blocks, and a decoding means for decoding row address information so as to activate the main word line. Selecting means for selecting one of the plurality of memory blocks according to column address information, and which one of the plurality of memory blocks has been selected by the selecting means in the immediately preceding access cycle. Storage means for storing access information, and each of the plurality of memory blocks, a plurality of memory cells for respectively storing data, a sub-word line commonly connected to the plurality of memory cells, A plurality of bit lines each connected to a corresponding memory cell of the plurality of memory cells; An activation unit for activating the sub-word line on condition that the main word line belongs to the memory block selected by the selection unit and the main word line is activated; Precharge means for charging each of the plurality of bit lines to a set precharge level on condition that they belong to the memory block indicated by the access information stored in the storage means. A characteristic semiconductor memory device.
【請求項10】 請求項9記載の半導体記憶装置におい
て、 前記サブワード線が活性化された際の前記複数のメモリ
セルの各々の格納データに基づく前記複数のビット線の
電位変化を増幅するように前記複数のビット線に接続さ
れた増幅手段と、 前記増幅手段の出力が確定する前に、かつ遅くとも前記
増幅手段が動作できる程度に前記複数のビット線の電位
が変化した時点で第1及び第2の検知信号を出力するた
めの検知手段と、 前記検知手段からの第1の検知信号に従って前記複数の
メモリセルの各々を対応するビット線から切り離すよう
に前記主ワード線の活性化を停止させるための制御手段
と、 前記検知手段からの第2の検知信号に従って前記増幅手
段を前記複数のビット線から切り離すためのスイッチ手
段とを更に備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
10. The semiconductor memory device according to claim 9, wherein the potential change of the plurality of bit lines based on the stored data of each of the plurality of memory cells when the sub-word line is activated is amplified. The amplifying means connected to the plurality of bit lines, the first and the first before the output of the amplifying means is fixed and at the latest when the potentials of the plurality of bit lines are changed to such an extent that the amplifying means can operate. Detection means for outputting the second detection signal, and activation of the main word line is stopped so as to disconnect each of the plurality of memory cells from the corresponding bit line according to the first detection signal from the detection means. And a switch means for disconnecting the amplifying means from the plurality of bit lines according to a second detection signal from the detecting means. The semiconductor memory device according to.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6151267A (en) * 1998-07-30 2000-11-21 Nec Corporation Memory device with decoder having simplified structure
KR100431304B1 (en) * 2002-06-28 2004-05-12 주식회사 하이닉스반도체 A static random access memory with improved read performance
JP2006099937A (en) * 2004-08-30 2006-04-13 Renesas Technology Corp Semiconductor device
JP2007531957A (en) * 2003-07-14 2007-11-08 フルクラム・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド Asynchronous static random access memory
JP2009087403A (en) * 2007-09-27 2009-04-23 Sony Corp Semiconductor device
CN115083471A (en) * 2021-03-10 2022-09-20 华邦电子股份有限公司 Semiconductor memory device with a plurality of memory cells

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