JPS61214297A - Leak current sense circuit - Google Patents
Leak current sense circuitInfo
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- JPS61214297A JPS61214297A JP60056503A JP5650385A JPS61214297A JP S61214297 A JPS61214297 A JP S61214297A JP 60056503 A JP60056503 A JP 60056503A JP 5650385 A JP5650385 A JP 5650385A JP S61214297 A JPS61214297 A JP S61214297A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体記憶装置、特にダイナミックW RAM
(ランダムアクセスメモリ)のリフレッシュ回路に用
いられるリーク電流センス回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a semiconductor memory device, particularly a dynamic WRAM.
The present invention relates to a leakage current sensing circuit used in a refresh circuit of (random access memory).
最近のダイナミ,り型RAMには、リフレッシュ動作を
自動的に行なうための自動リ7レッシ、回路をメモリチ
ップ上に搭載することにより、使い方、周辺回路の便宜
を図ったものがある。Some of the recent dynamic RAMs have an automatic refresher circuit for automatically performing a refresh operation mounted on the memory chip to make usage and peripheral circuits more convenient.
この自動リフレッシュ回路は、たとえば第8図に示すよ
うに発振器81とりフレッシュアドレスカウンタ82と
を有し、メモリが通常動作を行なっていないときに自動
的にリフレッシュアドレスを設定してリフレッシュ動作
を行なわせている。この場合、リフレッシュ動作として
メモリセルのリーク電流を考慮していないと、リフレッ
シュ回路の消費電流が必要以上に大きくなる。即ち、上
記リーク電流は温度の上昇と共に太き《なるので、全温
度領域にわたって自動リフレッシュ動作を行なわせるた
めには、リーク電流が最も大きくなった場合を想定して
一定の余裕を持りた短かいりスレッシ。周期に設定しな
ければならないからである。This automatic refresh circuit has, for example, an oscillator 81 and a fresh address counter 82 as shown in FIG. 8, and automatically sets a refresh address to perform a refresh operation when the memory is not performing a normal operation. ing. In this case, if the leakage current of the memory cell is not taken into consideration in the refresh operation, the current consumption of the refresh circuit will become larger than necessary. In other words, the above leakage current increases as the temperature rises, so in order to perform automatic refresh operation over the entire temperature range, it is necessary to set a short Kairi Thresh. This is because it must be set to a period.
このような事情に鑑みて、リフレッシュに要する消費電
力を低減化するために1 リフレッシュ動作を必要最大
の周期で自動的に行なうように制御する完全自動リフレ
ッシュ方式のMOS記憶装置が特開昭5 9−5629
1号公報によシ提案されている。また、このMOS記憶
装置に比べて、低消費電力化を図られた自動リフレッシ
。In view of these circumstances, in order to reduce the power consumption required for refresh, 1. A completely automatic refresh type MOS storage device that controls refresh operations to be performed automatically at the maximum necessary cycle was developed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-9 -5629
This is proposed in Publication No. 1. In addition, automatic refresh has lower power consumption compared to this MOS storage device.
制御回路が本件出願の出願人による特願昭59−172
754号の出願により提案されておシ、その一実施例に
係る回路を第9図に示す。これらの自動リフレッシュ方
式における基本的な動作は、リークモニタ回路中のキャ
パシタの保持電圧が所定値以下になったことを検知し、
リフレッシュ動作の始動あるいは間欠的間隔を制御する
ものである。なお、第9図中、リークモニタ回路90は
メモリセルと同じ構成を有しており、1個の記憶保持用
キャパシタCと1個のトランスファブートQとが直列に
接続されたものであシ、9Iはグリチャージ・ディスチ
ャージ型インバータである。The control circuit is a patent application filed in 1972 by the applicant of this application.
FIG. 9 shows a circuit according to an embodiment of the circuit proposed in the No. 754 application. The basic operation of these automatic refresh methods is to detect that the holding voltage of the capacitor in the leak monitor circuit has fallen below a predetermined value,
It controls the initiation or intermittent interval of refresh operations. In addition, in FIG. 9, the leak monitor circuit 90 has the same configuration as the memory cell, and has one memory holding capacitor C and one transfer boot Q connected in series. 9I is a recharge-discharge type inverter.
ところで、上記リークモニタ回路90のキヤパシタCに
充電される電荷が不適切なものでありた場合、上記中ヤ
パシタCの保持電圧が所定値以下になるまでの時間(リ
ーク時間)のモニタはメモリセルにおける実際のリーク
時間を正確に反映しているとは云えな゜くなる。この点
に鑑みて、リークモニタ回路のキャパシタに対する適切
な充電を行なうための具体例が、本件出願の出願人によ
る特願昭5 9−262202号「リーク電流センス回
路」の出願によシ提案されている。このリーク電流セン
ス回路は第10図に示すようなものであシ、リークモニ
タ回路100と、このリークモニタ回路100のモニタ
用キャパシタCの保持電圧が所定値以下になりたことを
検出するプリチャージ・ディスチャージ型インバータ1
01と、VDD電源と前記リークモニタ回路1 0 0
のトランス77f−}( MOS トランジスタ)Qの
制御端との間に接続され、トランスファゲート102,
103と転送用キャノ臂シタ104,105とからなシ
、充電用パルスを転送するための電荷転送部106と、
前記リークモニタ回路100のトランスファr −)
Qの制御端に接続され所定タイミングで前記転送用キャ
パシタ105の電荷を放電するための放電用トランスフ
ァゲート107とからなる。この回路においては、前記
電荷転送部106のトランスファl” −ト102,1
03および前記放電用トランスファゲート107の各制
御端に印加する駆動パルスのタイミングによシ、リーク
モニタ回路100に与える充電用パルスの電圧および幅
を調整することができるので、センス動作余裕を最適値
に設定できる。この場合、プリチャージ・ディスチャー
ジ展インバータ101によるリーク時間の検出に際して
、そのPチャネルトランジスタ108とVDD電源との
間に挿入されたドレイン・ゲート相互が接続されたNチ
ャネルトランジスタ1090閾値電圧VANと、リーク
モニタ回路100のトランスファゲート(Nチャネルト
ランジスタ)Qの閾値電圧VTNとが相殺されるので、
プロセス変化によるNチャネルトランジスタの閾値変動
にに依存しなくなる。By the way, if the charge charged in the capacitor C of the leak monitor circuit 90 is inappropriate, the time (leak time) until the holding voltage of the capacitor C falls below a predetermined value is monitored by the memory cell. It cannot be said that this accurately reflects the actual leak time. In view of this point, a specific example for appropriately charging the capacitor of the leak monitor circuit was proposed in Japanese Patent Application No. 1977-262202 "Leak Current Sense Circuit" filed by the applicant of the present application. ing. This leak current sensing circuit is as shown in FIG. 10, and includes a leak monitor circuit 100 and a precharge circuit that detects when the holding voltage of the monitoring capacitor C of this leak monitor circuit 100 has fallen below a predetermined value.・Discharge type inverter 1
01, VDD power supply and the leak monitor circuit 1 0 0
The transformer 77f-} (MOS transistor) is connected between the control terminal of the transfer gate 102,
103 and transfer canopys 104 and 105, a charge transfer unit 106 for transferring charging pulses,
Transfer r-) of the leak monitor circuit 100
A discharging transfer gate 107 is connected to the control end of the Q and discharging the charge of the transfer capacitor 105 at a predetermined timing. In this circuit, the charge transfer section 106 transfers l''-to 102,1
Since the voltage and width of the charging pulse applied to the leak monitor circuit 100 can be adjusted depending on the timing of the driving pulse applied to each control terminal of the discharge transfer gate 107 and the discharge transfer gate 107, the sensing operation margin can be adjusted to an optimum value. Can be set to In this case, when detecting the leakage time by the precharge/discharge inverter 101, the threshold voltage VAN of the N-channel transistor 1090 inserted between the P-channel transistor 108 and the VDD power supply and whose drain and gate are connected together, and the leakage Since the threshold voltage VTN of the transfer gate (N-channel transistor) Q of the monitor circuit 100 is canceled out,
This eliminates dependence on threshold fluctuations of N-channel transistors due to process changes.
しかし、上記リーク電流センス回路においては、リーク
時間検出用のプリチャージ・ディスチャージ型インバー
タ101におけるPチャネルトランジスタ108の閾値
電圧V?Pがプロセス変化に依存し、リーク時間検出動
作が上記VTPの変動の影響を受けるという問題がある
。However, in the above leakage current sensing circuit, the threshold voltage V? of the P channel transistor 108 in the precharge/discharge type inverter 101 for detecting leakage time? There is a problem in that P depends on process changes and the leak time detection operation is affected by the variation in VTP.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、プロセス
変化によるNチャネルトランジスタ。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an N-channel transistor using process changes.
Pチャネルトランジスタそれぞれの閾値電圧変動に依存
せず、リフレッシ、動作余裕を最適値に設定し得るリー
ク電流センス回路を提供するものである。The present invention provides a leakage current sensing circuit that can set refresh and operating margin to optimal values without depending on threshold voltage fluctuations of each P-channel transistor.
即ち、本発明のリーク電流センス回路は、リークモニタ
回路としてトランスファゲートに第1、第2のキャノ母
シタを接続した回路を用い、上記トランスファゲートの
制御端に所定タイミングでパルス電圧を印加し、第1の
キャノ卆シタの一端には予めある電位Vbを印加してお
き所定タイミングで電位■、にツートシ、第2のキャノ
母シタの一端には上記電位Vpを印加しておくものとし
、上記第2のキャパシタとトランスファゲートとの接続
点の電圧が所定値以下になりたことをプリチャージ・デ
ィスチャージ盤インノ々−タにより検出するようにした
ことを特徴とするものである。That is, the leak current sensing circuit of the present invention uses a circuit in which a first and second capacitor are connected to a transfer gate as a leak monitor circuit, and applies a pulse voltage to the control terminal of the transfer gate at a predetermined timing, A certain potential Vb is applied in advance to one end of the first canister, and the potential Vp is applied to one end of the second canister at a predetermined timing. The present invention is characterized in that a precharge/discharge board inverter detects that the voltage at the connection point between the second capacitor and the transfer gate has fallen below a predetermined value.
この構成によって、2個のキャノ母シタと2種の電位V
b、Vpによりてプート前後における第2のキャパシタ
とトランスファf−)との接続点の電位増加量(す7レ
ツシ、動作余裕)を最適値に設定でき、しかもこの動作
余裕はプロセス変化によるNチャネルトランジスタ、P
チャネルトランジスタの閾値電圧の変動の影響を受けな
(なる。With this configuration, two capacitors and two types of potential V
By using b and Vp, the amount of increase in potential at the connection point between the second capacitor and the transfer f-) before and after the put-out (s7res, operating margin) can be set to the optimum value, and this operating margin is limited to the N channel due to process changes. transistor, P
It is not affected by fluctuations in the threshold voltage of the channel transistor.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第1図に示すリーク電流センス回路は、ダイナミッ
ク型RAMの自動リフレッシュ制御部に設けられるもの
であり、Q□〜Q4&t MOS−FET (絶縁デー
ト型電界効果トランジスタ)、C□およびC2は第1.
第2のキャノ’?シタであシ、これらはリークモニタ回
路11およびプリチャージ・ディスチャージ型インバー
タ12を形成している。即ち、リークモニタ回路11に
おいて、第1導電型(本例ではPチャネル)のトランジ
スタロ工はソースがVD’D電源に接続され、ドレイン
・ゲート相互が接続されると共に第2の導電塵(本例で
はNチャネル)のトランジスタQ2のドレインに接続さ
れ、このトランジスタQ2のソースに前記キャパシタC
エ 、C2の各一端が接続されている。ここで、上記N
チャネルトランジスタQ、およびキク/4’シタCエ
、C1はダイナミック型RAMにおける1トランジスタ
、lキャパシタ構成のメモリセルと同等の特性を有する
ように構成されておシ、充電用のトランジスタ(トラン
ス77f−))C2のドレインを第10ノードN1 、
そのy −ト(制御端)を第2のノードN3.そのソー
スを第3のノードNs 、キャノやシタC□の他端を第
4のノードN4 、キヤパシタC1の他端を第5のノー
ドN、と称するものとする。前記インバータ12は、グ
リチャージ用のPチャネルトランジスタQ、のソースが
VDD電源に接続され、ドレインがディスチャージ用の
NチャネルトランジスタQ4のドレインに接続され、こ
のトランジスタQ、のソースがVaS電源(接地電位)
に接続されている。ここで、上記Pチャネルトランジス
タQ3のゲートは前記第3のノードN3に接続されてお
り、上記トランジスタQs=Q4のドレイン相互接続点
(出力ノード)を第6の出カノードN、、トランジスタ
Q4のデートを第7のノードN、と称するものとする。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The leakage current sensing circuit shown in FIG. 1 is provided in an automatic refresh control section of a dynamic RAM, and Q□ to Q4&t MOS-FETs (insulated date field effect transistors), C□ and C2 are connected to the first.
Second Cano'? These elements form a leak monitor circuit 11 and a precharge/discharge type inverter 12. That is, in the leak monitor circuit 11, the source of the first conductive type (P channel in this example) transistor is connected to the VD'D power supply, the drain and gate are connected to each other, and the second conductive type (P channel in this example) is connected to the transistor. In the example, the capacitor C is connected to the drain of the transistor Q2 (N channel in the example), and the source of the transistor Q2 is connected to the capacitor C.
D. Each end of C2 is connected. Here, the above N
Channel transistor Q, and
, C1 are configured to have characteristics equivalent to a memory cell having a one-transistor, one-capacitor configuration in a dynamic RAM.
The y-to (control end) is transferred to the second node N3. The source is called a third node Ns, the other end of the capacitor C□ is called a fourth node N4, and the other end of the capacitor C1 is called a fifth node N. In the inverter 12, the source of a P-channel transistor Q for recharging is connected to a VDD power supply, the drain is connected to the drain of an N-channel transistor Q4 for discharging, and the source of this transistor Q is connected to a VaS power supply (ground potential). )
It is connected to the. Here, the gate of the P-channel transistor Q3 is connected to the third node N3, and the drain interconnection point (output node) of the transistor Qs=Q4 is connected to the sixth output node N, the date of the transistor Q4. is referred to as a seventh node N.
次に、上記リーク電流センス回路の動作について第2図
、第3図を参照して説明する。第1のノードN工の電位
は、トランジスタQ1によって常にVDD ”” vT
Pになっている。ここで、VTPはPチャネルトランジ
スタの閾値電圧である。予め、第2のノードN、には接
地電位が与えられておジ、第4のノードN4にはVb電
位が与えられておシ、第5のノードN、にはvp電位(
Vp>Vb)が与えられておシ、トランジスタQ、はオ
フ状態になっている。時刻t工において、第20ノード
N、にV&電位が与えられ、トランジスタQ、はオン状
態になる。このとき、第3のノードN3の電位は社記第
20ノードN□がVp電位までゲートしているので上記
NチャネルのトランジスタQ、の閾値電圧VTNに依存
せず、第10ノードN1と同電位VDD −’/TPに
なり、モニタ用キヤ/4シタCttc*には各対応して
C1((VDn−Vtp ) Vb ) p C2(
(Vno−VTP ) −v、 )なる電荷が蓄積され
ることに々る。Next, the operation of the leakage current sensing circuit will be explained with reference to FIGS. 2 and 3. The potential of the first node N is always set to VDD "" vT by the transistor Q1.
It is P. Here, VTP is the threshold voltage of a P-channel transistor. In advance, the second node N is given a ground potential, the fourth node N4 is given a Vb potential, and the fifth node N is given a vp potential (
Vp>Vb), the transistor Q is in an off state. At time t, the V& potential is applied to the 20th node N, and the transistor Q is turned on. At this time, the potential of the third node N3 does not depend on the threshold voltage VTN of the N-channel transistor Q, since the 20th node N□ is gated to the Vp potential, and is at the same potential as the 10th node N1. VDD -'/TP, and C1((VDn-Vtp) Vb) p C2(
(Vno-VTP)-v, ) is often accumulated.
時刻t!において、第2のノードN2がv1電位から接
地電位になシ、トランジスタQ、がオフ状態になる。時
刻t3において、第4のノードN4の電位がVbからv
pまでゲートする。このとき、キャパシタC,,C,中
の電荷は保存されるので、第3のノードN、の電位が増
加する。Time t! , the second node N2 changes from the v1 potential to the ground potential, and the transistor Q becomes off. At time t3, the potential of the fourth node N4 changes from Vb to v
Gate to p. At this time, the electric charge in the capacitors C, , C, is conserved, so that the potential of the third node N, increases.
この増加分をvmgnで表わすと、上記第3のノードN
sは上記時刻t3に’VDD −VTP + Vmgn
になる。If this increase is expressed as vmgn, then the third node N
s is 'VDD -VTP + Vmgn at the above time t3
become.
一方、第7のノードN、には時刻t、までVDD電位が
与えられておシ、時刻t、に接地電位になる。したがっ
て、インバータ12のディスチャージ用のトランジスタ
Q4は時刻t3までの間はオン状態になっておシ、この
間に誤ってノリチャージ用のトランジスタQ、がオンに
なって第6のノード(出力ノード)N、にリーク時間セ
ンス、4ルスが出力することを避けている。なお、前記
時刻t8からt、までの時間は非常に短かく設定されて
おり、この間におけるキヤノン、l C1e C*の電
荷のリークを無視することが可能である。On the other hand, the seventh node N is supplied with the VDD potential until time t, and becomes the ground potential at time t. Therefore, the discharge transistor Q4 of the inverter 12 is in an on state until time t3, and during this time, the discharge transistor Q is mistakenly turned on and the sixth node (output node) N , leak time sense is avoided to output 4 ruses. Note that the time from time t8 to time t is set to be very short, and it is possible to ignore the leakage of the charge of the canon, l C1e C*, during this time.
前記時刻t、からキャ)4シタC1,C,の電荷のリー
クが開始して第3のノードN3の電位が次第に低下し、
この電位がVDD + VTPになるとインバータ12
のプリチャージ用トランジスタQmがオンになり、第6
のノード(出力ノード)N、の電位はそれまでの接地電
位からVDD電位まで立ち上がり、リーク時間センス出
方が得られる。From the time t, leakage of charges from the four-stage transistor C1, C starts, and the potential of the third node N3 gradually decreases,
When this potential becomes VDD + VTP, the inverter 12
The precharge transistor Qm is turned on, and the sixth precharge transistor Qm is turned on.
The potential of the node (output node) N rises from the ground potential up to that point to the VDD potential, and leak time sensing can be obtained.
上記動作において、第3のノードN、のプート前におけ
る電位VDD−VTpとリーク時間センス時における電
位VDD −VTPとは等しいので、第3のノードN、
のプート前における電位VDD”””l’?Pとプート
後における電位VDD −VTp +Vmgnとノ差、
つまシブート前後の電位増加分Vmgnがリフレッシ、
動作余裕である。In the above operation, since the potential VDD-VTp of the third node N before being put is equal to the potential VDD-VTP during leak time sensing, the potential of the third node N,
The difference between the potential VDD"""l'?P before the pull-out and the potential VDD -VTp +Vmgn after the pull-out,
The potential increase Vmgn before and after the boot is refreshed,
There is plenty of room for movement.
ここで、上記リフレッシュ動作余裕Vmgn樵3図を参
照して求めてみる。即ち、プート前におけるモニタ用キ
ヤパシタC,,C,にはそれぞれ前述した通シ
Ct ((VDD−Vtp )−Vb)Cm ((Vn
o−Vtp )−vp)なを電荷が蓄積されている。一
方、プート直後には
(Cs +Cs ) ((VDD −VTII +Vm
gH) −Vp )なる電荷が蓄積されている。プート
前後でキャパシタC1、C,の電荷が保存されるので次
式が成り立つ。Here, the refresh operation margin Vmgn will be determined with reference to Fig. 3. In other words, the monitoring capacitors C, , C, before the output have the above-mentioned throughput Ct ((VDD-Vtp)-Vb)Cm ((Vn
Charges are accumulated at o-Vtp)-vp). On the other hand, immediately after the put, (Cs +Cs) ((VDD -VTII +Vm
A charge of gH) -Vp) is accumulated. Since the charges of the capacitors C1 and C are conserved before and after the output, the following equation holds true.
Ct ((VDD−VTP )−Vb )+C* ((
VDn−Vtp)+Vp )= (C1+C! ) (
(VDn−VTp+Vmgn) −Vp )・°・ V
= −(Vp −Vb )mg” c1+c
。Ct ((VDD-VTP)-Vb)+C*((
VDn-Vtp)+Vp)=(C1+C!) (
(VDn-VTp+Vmgn) -Vp )・°・V
= −(Vp −Vb)mg” c1+c
.
っまシ、上式(1)から明らかなように、リフレッシュ
動作余裕はプロセス変化によるNチャネルトランジスタ
の閾値電圧VTN e Pチャネルトランジスタの閾値
電圧vTPの変動に依存せず、モニタ用キャノぐシタC
1、C,および第4のノードN4.第5のノードN、の
印加電圧Vb、Vpニより最適値に設定することが可能
である。この場合、最適値とは実際のメモリセルにおけ
るリーク時間よシ前にリーク電流センス回路によシ的確
にモニタ時間のセンスができるように、モニタ用キャパ
シタCエ 、C8を充電するのに必要な値である。As is clear from the above equation (1), the refresh operation margin does not depend on changes in the N-channel transistor threshold voltage VTN e P-channel transistor threshold voltage vTP due to process changes, and the
1, C, and the fourth node N4. It is possible to set the applied voltages Vb and Vp of the fifth node N to an optimal value. In this case, the optimal value is the amount necessary to charge the monitoring capacitors C and C8 so that the leak current sensing circuit can accurately sense the monitor time before the actual leak time in the memory cell. It is a value.
第4図のリーク電流センス回路は、上記第1図の回路の
変形例を示しており、第5のノードN、にVDD電源電
位を印加しておき、第4のノードN4の電位をVbから
VDDまでプートするようにしたものであシ、第1図中
と同一部分には同一符号を付している。この回路によれ
ば、VDD電源電圧が急激に変化した場合でも、該動作
により、リーク時間センスを行なうことが防止される。The leakage current sensing circuit shown in FIG. 4 shows a modification of the circuit shown in FIG. It is designed to boot to the VDD, and the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. According to this circuit, even if the VDD power supply voltage changes suddenly, leak time sensing is prevented by this operation.
また、第5図のリーク電流センス回路は、前記第1図の
回路のさらに別の変形例を示しておシ、第1のノードN
1とvs、電源との間にゲート・ソース相互が接続され
九NチャネルトランジスタQ、を付加接続し、第6のノ
ードN6とV□電源との間にNチャネルトランジスタQ
−を付加接続し、このトランジスタQ、の?−)をVD
D電源に接続したものであシ、第1図中と同一部分には
同一符号を付している。この回路においては、コンダク
タンスの小さいトランジスタQs −Qsが設けられて
いるので、上記各ノードNL 、N、のフローティング
状態が長い場合にトランジスタQl−Qlのサラスレッ
シ島ホールドリークによりて上記ノードN、。The leak current sensing circuit shown in FIG. 5 shows yet another modification of the circuit shown in FIG.
Nine N-channel transistors Q, whose gates and sources are connected to each other between 1 and VS and the power supply, are additionally connected, and an N-channel transistor Q is connected between the sixth node N6 and the V□ power supply.
- is additionally connected, and this transistor Q,? -) to VD
It is connected to the D power supply, and the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. In this circuit, since the transistors Qs-Qs with small conductance are provided, when the respective nodes NL and N are in a floating state for a long time, the node N is caused by the Sarasressian island hold leakage of the transistors Ql-Ql.
N、の電位がVDDまで上昇するのを防ぐことができる
。なお、上記コンダクタンスの小さいトランジスタQ、
、Q、に代えて高抵抗を設けてもよい。It is possible to prevent the potential of N from rising to VDD. In addition, the above-mentioned transistor Q with small conductance,
, Q may be replaced with a high resistance.
さらに、第6図のリーク電流センス回路は本発明の他の
実施例を示しており、前記実施領の第1図の回路に比べ
てリークモニタ回路61におけるモニタ用キャノ臂シタ
C,,C,のうちデート用の第4のノードN4に接続さ
れているキヤパシタCエヲトランス77ff−)用トラ
ンジスタQ、のソース側からドレイン側に接続変更した
こと、および上記トランスファゲート用トランジスタQ
8がオン状態の間にブート動作を行なわせる、つま)上
記トランジスタQ、のオン期間が異なっておシ、その他
は同じであるので第1図中と同一符号を付している。こ
の回路における各ノードの電圧は第7図に示すようなも
のであり、前記実施例に比べて次の動作が異なる。即ち
、トランジスタQ3がオンの期間内で時刻t、に第40
ノードN4のオートが行なわれて第1のノードN1がそ
れまでの電位VDD−V!。Furthermore, the leakage current sensing circuit of FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, and is different from the circuit of FIG. Of these, the connection of the transistor Q for the capacitor C connected to the fourth node N4 for date (transformer 77ff-) was changed from the source side to the drain side, and the above-mentioned transfer gate transistor Q
The boot operation is carried out while transistor 8 is in the on state, except that the on period of the transistor Q is different. The voltages at each node in this circuit are as shown in FIG. 7, and the following operation is different from that of the previous embodiment. In other words, at time t, the 40th
The auto of the node N4 is performed and the first node N1 is at the previous potential VDD-V! .
以上に上がると、トランジスタQ8がオフになシ、第1
のノードN、に対する電荷の補充はなくなる。このとき
、オン状態のトランジスタQ、を通じて第3のノードN
、の電位がv!ngnだけ増加し、時刻1.に上記トラ
ンジスタQ2がオフになってからモニタ用キャパシタC
3のリークが開始するようになる。なお、前記リークモ
ニタ回路61においては、トランスファゲートQsとキ
ャパシタC1とがメモリセルと同等の構成である。When the voltage rises above, transistor Q8 turns off and the first
There is no charge replenishment to the node N of . At this time, the third node N is connected through the on-state transistor Q.
, the potential of is v! ngn increases, and time 1. After the transistor Q2 is turned off, the monitoring capacitor C is turned off.
3 leak will start. In the leak monitor circuit 61, the transfer gate Qs and the capacitor C1 have the same structure as a memory cell.
したがって、この回路においても前記実施例におけると
同様に、Nチャネルトランジスタ、Pチャネルトランジ
スタの閾値電圧の変動の影響を受けずに動作余裕を最適
値に設定することができる。Therefore, in this circuit as well, the operating margin can be set to an optimum value without being affected by fluctuations in the threshold voltages of the N-channel transistor and the P-channel transistor, as in the previous embodiment.
また、上記第6図の回路に対しても、前記第1図の回路
に対する各変形例と同様に第5のノードN、にVDD電
源電位を印加するとか、第10ノードNiおよび第6の
ノードN、にそれぞれMOS トランジスタを付加接続
するように変形実施が可能である。Furthermore, in the circuit of FIG. 6, the VDD power supply potential is applied to the fifth node N, or the VDD power potential is applied to the tenth node Ni and the sixth node, as in each modification of the circuit of FIG. It is possible to implement a modification such that a MOS transistor is additionally connected to each of N and N.
上述したように本発明のリーク電流センス回路によれば
、リークモニタ回路に2個のキャパシタを用い、一方の
キャパシタの一端の電位t−所定タイミングでプートす
ることによって、プロセス変化によpNチャネルトラン
ジスタ、Pチャネルトランジスタそれぞれの閾値電圧変
動が生じた場合にもその影響を受けず、自動りフレッシ
ュ回路におけるセンス動作余裕を最適値に設定するとと
ができる。また、上記2個のキャパシタのうちの他方の
キャパシタの一端電位として電源電位を与えておくこと
によって、電源電圧が急激に変化した場合に誤ったセン
ス動作が生じることを防止できる。As described above, according to the leakage current sensing circuit of the present invention, two capacitors are used in the leakage monitor circuit, and the potential t at one end of one capacitor is connected at a predetermined timing to detect a pN channel transistor due to a process change. , even if the threshold voltages of the P-channel transistors vary, the sense operation margin in the automatic refresh circuit can be set to an optimal value without being affected by the variation. Further, by applying the power supply potential as the potential at one end of the other of the two capacitors, it is possible to prevent an erroneous sensing operation from occurring when the power supply voltage changes suddenly.
第1図は本発明に係るリーク電流センス回路の一実施例
を示す回路図、第2図は第1図の回路の各部電圧を示す
波形図、第3図は第1図中のモニタ用キャノJ?シタ部
におけるブート前、後の電位状態を説明するために示す
図、第4図および第5図はそれぞれ第1図の回路の変形
例を示す回路図、第6図は本発明の他の実施例を示す回
路図、第7図は第6図の回路の各部電圧を示す波形図、
第8図はダイナミックRAMにおける自動リフレッシュ
回路の構成説明図、第9図は従来提案されている自動リ
フレッシュ制御回路を示す構成説明図、第10図は従来
提案されているリーク電流センス回路を示す回路図であ
る。
11.61…リ一クモニタ回路、12・・・プリチャー
ジ−ディスチャージ型インバータ、Q1〜Q、・・・M
OS トランジスタ、C,、C,−・・キャパシタ、N
1〜N、・・・ノード。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦s1図
第3図
第4m!l
1jhn’
第5図 第6図
第7図
第8図
第9図FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the leak current sensing circuit according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram showing voltages at various parts of the circuit in FIG. 1, and FIG. J? 4 and 5 are circuit diagrams each showing a modification of the circuit in FIG. 1, and FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention. A circuit diagram showing an example, Figure 7 is a waveform diagram showing voltages at various parts of the circuit in Figure 6,
FIG. 8 is a configuration explanatory diagram of an automatic refresh circuit in a dynamic RAM, FIG. 9 is a configuration explanatory diagram showing a conventionally proposed automatic refresh control circuit, and FIG. 10 is a circuit diagram showing a conventionally proposed leakage current sensing circuit. It is a diagram. 11.61...Recycle monitor circuit, 12...Precharge-discharge type inverter, Q1-Q,...M
OS Transistor, C,, C, -- Capacitor, N
1 to N, ... Node. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue s1 Figure 3 Figure 4m! l 1jhn' Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9
Claims (5)
クをモニタするためにトランスファゲートと2個のキヤ
パシタとを用いて構成され、上記2個のキャパシタのう
ちの第1のキャパシタの一端の電位が所定タイミングで
ブートされるリークモニタ回路と、このリークモニタ回
路におけるトランスファゲートと前記2個のキヤパシタ
のうちの第2のキャパシタとの接続点の電圧が所定値以
下になったことを検出するプリチャージ・ディスチャー
ジ型インバータとからなることを特徴とするリーク電流
センス回路。(1) It is configured using a transfer gate and two capacitors in order to monitor leakage of memory cells that require a refresh operation, and the potential at one end of the first capacitor of the two capacitors is set at a predetermined level. A leak monitor circuit that is booted according to the timing, and a precharge circuit that detects that the voltage at the connection point between the transfer gate and the second capacitor of the two capacitors in this leak monitor circuit has become below a predetermined value. A leakage current sensing circuit characterized by comprising a discharge type inverter.
スが接続されドレイン・ゲート相互が接続された第1導
電型の第1のMOSトランジスタと、この第1のMOS
トランジスタとドレイン相互が接続されゲートに所定タ
イミングでパルス電圧が印加される第2導電型の第2の
MOSトランジスタと、この第2のMOSトランジスタ
のソースにそれぞれの一端が接続された第1のキヤパシ
タおよび第2のキャパシタとを具備し、上記第2のキャ
パシタの他端には電位V_pが印加され、第1のキャパ
シタの他端は予め電位V_bが印加されていて、前記第
2のMOSトランジスタのゲートに対する前記パルス電
圧の印加終了後に前記V_D電位からV_p電位への電
位増加が与えられることを特徴とする前記特許請求の範
囲第1項記載のリーク電流センス回路。(2) The leak monitor circuit includes a first MOS transistor of a first conductivity type whose source is connected to a V_D_D power supply and whose drain and gate are connected to each other;
A second MOS transistor of a second conductivity type, the transistor and the drain of which are connected to each other, and a pulse voltage is applied to the gate at a predetermined timing; and a first capacitor, each of which has one end connected to the source of the second MOS transistor. and a second capacitor, a potential V_p is applied to the other end of the second capacitor, a potential V_b is applied in advance to the other end of the first capacitor, and the second MOS transistor 2. The leak current sensing circuit according to claim 1, wherein a potential increase from the V_D potential to the V_p potential is applied after the application of the pulse voltage to the gate ends.
られることを特徴とする前記特許請求の範囲第2項記載
のリーク電流センス回路。(3) The leak current sensing circuit according to claim 2, wherein a V_D_D power supply potential is used as the V_p potential.
スが接続されドレイン・ゲート相互が接続された第1導
電型の第1のMOSトランジスタと、この第1のMOS
トランジスタとドレイン相互が接続されゲートに所定タ
イミングでパルス電圧が印加される第2導電型の第2の
MOSトランジスタと、この第2のMOSトランジスタ
のドレインに一端が接続された第1のキャパシタと、上
記第2のMOSトランジスタのソースに一端が接続され
た第2のキャパシタとを具備し、上記第2のキャパシタ
の他端には電位V_pが印加され、第1のキャパシタの
他端には予め電位V_bが印加されていて、前記第2の
MOSトランジスタのゲートに対する前記パルス電圧の
印加期間中に前記V_b電位からV_p電位への電位増
加が与えられることを特徴とする前記特許請求の範囲第
1項記載のリーク電流センス回路。(4) The leak monitor circuit includes a first MOS transistor of a first conductivity type whose source is connected to the V_D_D power supply and whose drain and gate are connected to each other;
a second MOS transistor of a second conductivity type whose transistor and drain are connected to each other and a pulse voltage is applied to the gate at a predetermined timing; a first capacitor whose one end is connected to the drain of the second MOS transistor; a second capacitor having one end connected to the source of the second MOS transistor, a potential V_p is applied to the other end of the second capacitor, and a potential V_p is applied to the other end of the first capacitor in advance. Claim 1, wherein V_b is being applied, and an increase in potential from the V_b potential to the V_p potential is applied during the application period of the pulse voltage to the gate of the second MOS transistor. The leakage current sensing circuit described.
られることを特徴とする前記特許請求の範囲第4項記載
のリーク電流センス回路。(5) The leak current sensing circuit according to claim 4, wherein a V_D_D power supply potential is used as the V_p potential.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60056503A JPS61214297A (en) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Leak current sense circuit |
KR1019850005945A KR910000384B1 (en) | 1984-08-20 | 1985-08-17 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60056503A JPS61214297A (en) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Leak current sense circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61214297A true JPS61214297A (en) | 1986-09-24 |
JPH0453033B2 JPH0453033B2 (en) | 1992-08-25 |
Family
ID=13028916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60056503A Granted JPS61214297A (en) | 1984-08-20 | 1985-03-20 | Leak current sense circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61214297A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5157634A (en) * | 1990-10-23 | 1992-10-20 | International Business Machines Corporation | Dram having extended refresh time |
US6075739A (en) * | 1997-02-17 | 2000-06-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor storage device performing self-refresh operation in an optimal cycle |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP60056503A patent/JPS61214297A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5157634A (en) * | 1990-10-23 | 1992-10-20 | International Business Machines Corporation | Dram having extended refresh time |
US6075739A (en) * | 1997-02-17 | 2000-06-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor storage device performing self-refresh operation in an optimal cycle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0453033B2 (en) | 1992-08-25 |
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