JPS6038797B2 - sense amplifier - Google Patents
sense amplifierInfo
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- JPS6038797B2 JPS6038797B2 JP52117198A JP11719877A JPS6038797B2 JP S6038797 B2 JPS6038797 B2 JP S6038797B2 JP 52117198 A JP52117198 A JP 52117198A JP 11719877 A JP11719877 A JP 11719877A JP S6038797 B2 JPS6038797 B2 JP S6038797B2
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/06—Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
- G11C7/067—Single-ended amplifiers
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- Static Random-Access Memory (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセンス増幅器、更に詳しくは半導体記憶装置の
出力を高速に読出すことのできるセンス増幅器に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sense amplifier, and more particularly to a sense amplifier that can read the output of a semiconductor memory device at high speed.
読出し専用記憶装置(以下ROMと略記する)や乱呼出
し記憶装置(以下RAMと略記する)の容量が大きくな
るに従って、メモリー・セルの出力寄生容量が大きくな
ってその充放電時間も長くなり、高速動作を確保するた
めにはセンス増幅器が必要になる。As the capacity of read-only memory devices (hereinafter abbreviated as ROM) and random access memory devices (hereinafter abbreviated as RAM) increases, the output parasitic capacitance of memory cells increases, and the charging and discharging times become longer. A sense amplifier is required to ensure operation.
従来のセンス増幅器は第1図に示すように、制御電極に
一定電位Vccを印加された絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタ(以下単にトランジスタという)と制御電極に
入力を加えるトランジスタを縦後援続してなるレベルシ
フタ的なものが使われている。As shown in Figure 1, a conventional sense amplifier is constructed by vertically connecting an insulated gate field effect transistor (hereinafter simply referred to as a transistor) to which a constant potential Vcc is applied to a control electrode and a transistor which applies an input to the control electrode. Something like a level shifter is used.
しかし、プログラム可能なROM、すなわちPROMの
ように出力レベル差の小さなものに対しては感度が鈍く
高速動作は期待できない。本発明はこのような事情に鑑
みてなされたもので高速度で高速のセンス増幅器を提供
することを目的とする。以下、実施例に従い図面を参照
して本発明を説明する。第2図において、テブレション
型トランジスタT,のゲートとドレィンとは共通接続さ
れて電源Vccに導びかれ、T,のソースはェンハンン
メント型トランジスタT2のドレインに接続されている
。T2のゲートおよびソースはそれぞれT.のゲートお
よび接地点に接続されている。被比較用の入力信号、す
なわちメモリー・セルの出力信号はT,のソースとT2
のドレィン接続点Aを経てェンハンスメント型トランジ
スタT3のゲートに導びかかれる。T3のドレィンには
ゲートとソースを接続したデブレション型の負荷トラン
ジスタT4が接続されている。また前記T,とT2から
なる回路と同型の回路においてソースとドレィンを接続
した点Bをリファレンス用の出力とし、B点の出力はト
ランジスタT5のゲートに接続されそのドレィンにまT
3に接続された負荷MOSと同様の負荷MOST6が接
続される。T3とT5のソースには共通にトランジスタ
T7のドレィンが接続されており、そのトランジスタの
ソースは接地されている。テプレション型のトランジス
タT8のゲートとソースが接続された点CにはT9のゲ
ートとドレィンが接続され、T9のソースは接地されて
いる。なおC点はT7のゲートに接続されている。A点
が低レベルに引き下げられた場合、tに流れる電流m.
が制限され、D点は高レベルになる。Lに流れる電流I
D3はLとT5に流れる電流でありT7は定電流型のト
ランジスタであるため相対的にT5に流れる電流ID2
が大きくなりE点は低レベルとなる。またA点が高レベ
ルになるとT3に流れる電流m,が大きくなり、D点は
低レベルになる。相対的にT5に流れる電流ID2が制
限され、E点は高レベルとなる。第3図において、曲線
FはT4及びLの負荷特性曲線である。However, for a programmable ROM, that is, a PROM, which has a small output level difference, the sensitivity is low and high-speed operation cannot be expected. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-speed sense amplifier. Hereinafter, the present invention will be described according to examples and with reference to the drawings. In FIG. 2, the gate and drain of the tebretion type transistor T, are commonly connected and led to the power supply Vcc, and the source of T, is connected to the drain of the enhancement type transistor T2. The gate and source of T2 are respectively connected to T. connected to the gate and ground point. The input signal to be compared, that is, the output signal of the memory cell, is the source of T, and the source of T2.
is led to the gate of the enhancement type transistor T3 through the drain connection point A of the transistor T3. A depletion type load transistor T4 whose gate and source are connected is connected to the drain of T3. In addition, in a circuit of the same type as the circuit consisting of T and T2, point B, where the source and drain are connected, is used as a reference output, and the output of point B is connected to the gate of transistor T5, and its drain is connected to T.
A load MOST 6 similar to the load MOS connected to MOS 3 is connected. The drain of a transistor T7 is commonly connected to the sources of T3 and T5, and the source of this transistor is grounded. The gate and drain of T9 are connected to the point C where the gate and source of the depression type transistor T8 are connected, and the source of T9 is grounded. Note that point C is connected to the gate of T7. If point A is pulled to a low level, the current m.
is limited, and point D is at a high level. Current I flowing through L
D3 is the current that flows through L and T5, and since T7 is a constant current type transistor, the current that flows through T5 relatively is ID2.
becomes large and the E point becomes a low level. Furthermore, when point A becomes high level, the current m flowing through T3 becomes large, and point D becomes low level. The current ID2 flowing through T5 is relatively limited, and the E point is at a high level. In FIG. 3, curve F is the load characteristic curve of T4 and L.
曲線G,日及び1はT3及びT5の動作特性を示す。曲
線1はA点に入力が加わっていない状態のT3及びT5
の動作特性を示し、ID及びID2は同じ電流値である
。A点が低レベルにされた場合はT3の動作特性は曲線
日のようになりD点のレベルはFと日の交点J(V)と
なる。この場合Lの動作特性は曲線GのようになりE点
のレベルはFとGの交点K(V)となる。なおA点が高
レベルにされた場合は前記の逆相となるわけである。以
上の事からわかるように、A点に入力が加わっていない
状態においてのT3及びT5に流れる電流値を変化させ
る事により、本センス増幅器の感度を制御出来る。Curves G, Day and 1 show the operating characteristics of T3 and T5. Curve 1 is T3 and T5 with no input applied to point A.
, and ID and ID2 have the same current value. When point A is set to a low level, the operating characteristic of T3 becomes like a curved line, and the level of point D becomes the intersection point J(V) of F and day. In this case, the operating characteristic of L is as shown by curve G, and the level at point E is the intersection point K(V) of F and G. Note that when point A is set to a high level, the above-mentioned reverse phase occurs. As can be seen from the above, the sensitivity of the present sense amplifier can be controlled by changing the current values flowing through T3 and T5 when no input is applied to point A.
T3及び上に流れる電流値はT7によって制御されてい
るため、T7のゲートに加わる電圧を変化することによ
り容易に電流値を設定する事が出来る。ところで、第2
図のF点の電位は完全な低レベルにならないので、D点
及びE点の電位も完全な低レベルとはならないので、点
線で囲んで示してある差動増幅器でレベルシフトする。Since the current value flowing through T3 and above is controlled by T7, the current value can be easily set by changing the voltage applied to the gate of T7. By the way, the second
Since the potential at point F in the diagram does not reach a completely low level, the potentials at points D and E also do not reach a completely low level, so the level is shifted by the differential amplifier shown surrounded by a dotted line.
この葦動増幅器の構成を説明すると、ソースを共続接続
されて接地されたトランジスタT,。及びT,.のドレ
インを共通接続してT,2のソースに接続し、T,2の
ドレィンはVqに接続されている。同様に、トランジス
タT,3,T,4およびT,5で同型の回路が構成され
ていて、T,2とT,4のゲートにはD点の出力OUT
が供給され、T,5とT,oのゲートにはE点の出力O
UTが供給されている。T,.のゲートはT,3及びT
,4のドレィンとT,5のソースの共通接続点8と接続
されていて、そこから出力OUT′が得られ、同様にT
,3のゲートはT,o及びT,.のドレィンとT,2の
ソースの共通接続点D′に接続されていて、そこから出
力OUT′が得られる。第2図A点の電位が第4図aの
波形Aの様に変化した場合第2図D点の電位は第4図b
の波形○のように変化する。To explain the configuration of this reed amplifier, there are transistors T whose sources are commonly connected and grounded. and T,. The drains of T,2 are commonly connected to the sources of T,2, and the drains of T,2 are connected to Vq. Similarly, transistors T,3, T,4, and T,5 constitute the same type of circuit, and the gates of T,2 and T,4 are connected to the output OUT at point D.
is supplied to the gates of T,5 and T,o, and the output O of point E is supplied to the gates of T,5 and T,o.
UT is supplied. T,. The gates are T, 3 and T
, 4 is connected to a common connection point 8 between the drains of T and 5, from which an output OUT' is obtained, and similarly T
, 3 are T,o and T, . It is connected to a common connection point D' between the drain of T and the source of T,2, from which an output OUT' is obtained. If the potential at point A in Figure 2 changes as shown in waveform A in Figure 4 a, the potential at point D in Figure 2 changes as shown in Figure 4 b.
The waveform changes as shown in ○.
その場合〇点の出力の電位はD点の電位からトランジス
タT,2の関値電圧VTを引いた値にほぼ等しい電位と
なり第4図bの波形D′の様に変化する。同様にE′点
の電位もE点の電位からVTを引いた値にほぼ等しい電
位(第4図cの波形E′)となり次段のトランジスタを
駆動するために十分な高レベル及びレベルが取り出せる
。以上説明したように本発明によれば、差動増幅器を用
いているため、センス増幅器の高感度化・高速化に著し
い効果がある。In that case, the potential of the output at point 0 becomes approximately equal to the value obtained by subtracting the function voltage VT of transistors T and 2 from the potential at point D, and changes as shown by waveform D' in FIG. 4b. Similarly, the potential at point E' becomes almost equal to the value obtained by subtracting VT from the potential at point E (waveform E' in Figure 4c), and a high enough level can be obtained to drive the next stage transistor. . As explained above, according to the present invention, since a differential amplifier is used, there is a significant effect in increasing the sensitivity and speed of the sense amplifier.
なお、以上の説明はNチャンネルトランジスタを用いて
説明したPチャンネルトランジスタを用いてもよいこと
はいうまでもない。It goes without saying that the above description using an N-channel transistor may also use a P-channel transistor.
第1図は従来のセンス増幅器の回路図、第2図は本発明
の1実施例の回路図、第3図はトランジスタT3および
T5の動作特性を示す曲線図、第4図aないしcは第2
図の点線で囲んだ回路の動作波形図である。
Vcc・・・電源、T,,T2,t,L・・・テプレシ
ョン型絶縁ゲート効果トランジスタ、L,T3,L,T
7,T9,T,,,T,2,T,3,T,4,T,5,
”工ンハンスメント型絶縁ゲート電界効果トランジスタ
。
第4函豹1図
豹2図
菊3図FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional sense amplifier, FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a curve diagram showing the operating characteristics of transistors T3 and T5, and FIGS. 2
FIG. 3 is an operation waveform diagram of the circuit surrounded by dotted lines in the figure. Vcc...power supply, T,,T2,t,L...tepletion type insulated gate effect transistor, L,T3,L,T
7,T9,T,,,T,2,T,3,T,4,T,5,
``Enhancing type insulated gate field effect transistor. 4th boxLeopard 1 figure Leopard 2 figure Chrysanthemum 3 figure
Claims (1)
ート型電界効果トランジスタのゲートにそれぞれ被比較
用入力およびリフアレンス入力を印加してそれぞれのト
ランジスタからこれら2入力のレベル差を対応して取り
出される互いに逆相の2出力を差動形式に接続されたレ
ベルシフト回路を通して出力するようにしたことを特徴
とするセンス増幅器。1 Applying a comparison input and a reference input to the gates of first and second insulated gate field effect transistors whose sources are commonly connected, respectively, and extracting the level difference between these two inputs from each transistor accordingly. A sense amplifier characterized in that two outputs having mutually opposite phases are outputted through a level shift circuit connected in a differential format.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52117198A JPS6038797B2 (en) | 1977-09-28 | 1977-09-28 | sense amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52117198A JPS6038797B2 (en) | 1977-09-28 | 1977-09-28 | sense amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5450241A JPS5450241A (en) | 1979-04-20 |
| JPS6038797B2 true JPS6038797B2 (en) | 1985-09-03 |
Family
ID=14705814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52117198A Expired JPS6038797B2 (en) | 1977-09-28 | 1977-09-28 | sense amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038797B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0164491U (en) * | 1987-10-21 | 1989-04-25 |
-
1977
- 1977-09-28 JP JP52117198A patent/JPS6038797B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0164491U (en) * | 1987-10-21 | 1989-04-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5450241A (en) | 1979-04-20 |
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