Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH043597B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH043597B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH043597B2
JPH043597B2 JP60250234A JP25023485A JPH043597B2 JP H043597 B2 JPH043597 B2 JP H043597B2 JP 60250234 A JP60250234 A JP 60250234A JP 25023485 A JP25023485 A JP 25023485A JP H043597 B2 JPH043597 B2 JP H043597B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
voltage
coupled
potential
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60250234A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62109291A (en
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 filed Critical
Priority to JP60250234A priority Critical patent/JPS62109291A/en
Publication of JPS62109291A publication Critical patent/JPS62109291A/en
Publication of JPH043597B2 publication Critical patent/JPH043597B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積化メモリなどに使用される感知
増幅器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sense amplifier used in integrated memories and the like.

〔従来の技術〕 1トランジスタ型のランダムアクセスメモリ
(以下RAMと呼ぶ)では、メモリセルのストレ
ージ容量に貯わえられた電荷を、選択ゲートであ
るスイツチングトランジスタを介してデイジツト
線に伝え、その信号を高感度の感知増幅器で増幅
し、出力信号として送り出すと同時に、当該メモ
リセルに増幅された信号を再書込みする方式がと
られる。
[Prior Art] In a one-transistor random access memory (hereinafter referred to as RAM), the charge stored in the storage capacity of a memory cell is transferred to a digit line via a switching transistor, which is a selection gate. A method is used in which a signal is amplified by a highly sensitive sense amplifier and sent out as an output signal, and at the same time, the amplified signal is rewritten into the memory cell concerned.

感知増幅器の従来例としては、例えば、1934年
2月に開催されたアイ・イー・イー・イー・イン
ターナシヨナル・ソリツドステート・サーキツ
ツ・コンフアレンス(1984 IEEE
INTERNATIONAL SOLID−STATE
CIRCUITS CONFERENCE)のダイジエスト・
オブ・テクニカル・ペーパーズ(ISSCC
DIGEST OF TECHNICAL PAPERS)第278
〜279頁(1984年2月会議時に同時頒布)に掲載
された「CMOS技術によるサブ100 nsec 256K
DRAM(“A Sub 100 ns 256K DRAM in
CMOS Technology”)」と題するクン
(Roger I.Kung)氏等の論文等に紹介されたもの
がある。
Conventional examples of sense amplifiers include, for example, the International Solid State Circuits Conference held in February 1934 (1984 IEEE
INTERNATIONAL SOLID−STATE
Digest of CIRCUITS CONFERENCE)
of technical papers (ISSCC)
DIGEST OF TECHNICAL PAPERS) No. 278
~Page 279 (distributed at the same time as the February 1984 conference) “Sub-100 nsec 256K using CMOS technology
DRAM (“A Sub 100 ns 256K DRAM in
It was introduced in a paper by Roger I. Kung and others titled ``CMOS Technology''.

上記論文に紹介されたC−MOS感知増幅器の
構成を第3図に示す。すなわち、感知増幅器A
(図中の破線で囲んで示す)はn−MOSトランジ
スタQ1及びQ2と、p−MOSトランジスタQ3及び
Q4とからなるフリツプフロツプ回路で構成され
ており、フリツプフロツプ回路の出力点N1及び
N2は、それぞれメモリ回路のデイジツト線D1
びD2に各々接続され、この両者の負荷容量は等
しくされている。デイジツト線D1に接続されて
いるメモリセルのうちの一つのメモリセル5が読
み出される時には、他方のデイジツト線D2に接
続されたメモリセル6は読み出されず、代りに、
ダミーセル8からメモリセル情報“1”と“0”
との中間の基準電位がデイジツト線D2に供給さ
れる。逆にメモリセル6が読み出される時には、
ダミーセル7からデイジツト線D1に基準電位が
供給される。トランジスタQ7は、メモリセルの
情報がデイジツト線に読み出される前に、両デイ
ジツト線を等しい電位にプリチヤージするための
ものである。
Figure 3 shows the configuration of the C-MOS sense amplifier introduced in the above paper. That is, sense amplifier A
(indicated by a broken line in the figure) are n-MOS transistors Q 1 and Q 2 and p-MOS transistors Q 3 and
It consists of a flip-flop circuit consisting of Q4 , and the output points N1 and N1 of the flip-flop circuit
N2 is connected to the digit lines D1 and D2 of the memory circuit, respectively, and the load capacitances of both are made equal. When one memory cell 5 of the memory cells connected to digit line D 1 is read out, the memory cell 6 connected to the other digit line D 2 is not read out, but instead,
Memory cell information “1” and “0” from dummy cell 8
A reference potential intermediate between and is applied to the digit line D2 . Conversely, when the memory cell 6 is read out,
A reference potential is supplied from the dummy cell 7 to the digit line D1 . Transistor Q7 is for precharging both digit lines to the same potential before the information in the memory cell is read out onto the digit line.

第4図に第3図に示した従来回路の動作波形を
示す。
FIG. 4 shows operating waveforms of the conventional circuit shown in FIG. 3.

以下、同図の波形を利用して第3図の従来回路
の動作を説明する。
The operation of the conventional circuit shown in FIG. 3 will be explained below using the waveforms shown in the same figure.

デイジツト線D1及びD2は、時刻t1までに、ト
ランジスタQ7を通して、等電位にプリチヤージ
される。時刻t1で、クロツク信号線φ3の電圧が高
レベルから低レベルに落ちた後、時刻t2で、アド
レス信号により例えばワード線9を選択したとし
て、このワード線9の電圧が高レベルになると、
メモリセル5の情報がデイジツト線D1に読み出
される。他方、デイジツト線D2にはダミーセル
3によつてセル情報“1”と“0”との中間の電
位が与えられる。この結果、時刻t3以前にデイジ
ツト線D1とD2との間に0.1V程度の電位差が生じ
る。時刻t3にクロツク信号線φ1の電圧を高レベル
にし、n−MOSトランジスタQ5を導通させて感
知増幅器Aを活性化すると、トランジスタQ1
びQ2の正帰還作用により、デイジツト線D1及び
D2のうちで、電位の低い方が早くトランジスタ
の閾値電圧Vth以下に下り、高レベル側のデイジ
ツト線の電位降下をおさえる。次に、時刻t4でク
ロツク信号線φ2の電圧を高レベルから低レベル
に落とし、p−MOSトランジスタQ3を導通させ
ると、時刻t5で高レベル側のデイジツト線が電源
電圧Vccまで持ち上げられて、両デイジツト線の
電位差が最大になる。この間、デイジツト線の信
号は外部に伝えられるとともに、メモリセルに再
書き込みされてメモリセルの読み出しが完了す
る。
Digit lines D 1 and D 2 are precharged to equipotential through transistor Q 7 by time t 1 . At time t1 , the voltage on clock signal line φ3 drops from high level to low level, and then at time t2 , if word line 9 is selected by the address signal, the voltage on word line 9 goes to high level. Then,
Information in memory cell 5 is read out onto digit line D1 . On the other hand, the digit line D2 is given a potential intermediate between the cell information "1" and "0" by the dummy cell 3. As a result, a potential difference of about 0.1V is generated between the digit lines D1 and D2 before time t3 . At time t3 , when the voltage on the clock signal line φ1 is set to a high level and the n-MOS transistor Q5 is made conductive to activate the sense amplifier A, the positive feedback effect of the transistors Q1 and Q2 causes the digit line D1 to become high. as well as
Of D 2 , the one with the lower potential falls below the threshold voltage of the transistor V th sooner, suppressing the potential drop of the digit line on the high level side. Next, at time t4 , the voltage of the clock signal line φ2 is dropped from a high level to a low level, and the p-MOS transistor Q3 is turned on. At time t5 , the high level side digit line reaches the power supply voltage Vcc. The potential difference between both digit lines becomes maximum. During this time, the signal on the digit line is transmitted to the outside, and is rewritten into the memory cell, completing reading from the memory cell.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、第3図のような従来の感知増幅器で
は、時刻t5において、高レベル側のデイジツト線
として例えばD2が電源電圧Vccまで持ち上げられ
た時、交叉結合トランジスタQ2のゲート、ドレ
イン、ソース電極にそれぞれ、0V、Vcc、0Vが
印加された状態となる。従つて、集積化メモリの
高集積化に伴い、感知増幅器のトランジスタを短
チヤネル化するにつれて、電源電圧VccをTTLコ
ンパチブルな5Vに維持しようとするとソース・
ドレイン間の耐圧が低下し、耐圧が電源電圧Vcc
以下になつた場合には、ホツトキヤリアがゲート
酸化膜に注入されて、トランジスタQ2の閾値電
圧あるいは電流特性が変化して、トランジスタ特
性の劣化が引きおこされる。特に、交叉結合トラ
ンジスタのQ1,Q2は、メモリセルからの信号読
み出しに続く増幅動作において、微小な信号差を
取り扱うため、Q1,Q2のトランジスタ特性が劣
化すると、他のトランジスタが劣化する場合に比
べ誤動作が生じる危険がずつと大きい。こうした
現象を防止するためには、交叉結合トランジスタ
Q1,Q2のソース・ドレイン間に高電圧を印加し
ない工夫が必要である。
By the way, in the conventional sense amplifier as shown in FIG. 3, when the high-level side digit line D2 , for example, is raised to the power supply voltage Vcc at time t5 , the gate and drain of the cross-coupled transistor Q2 , 0V, Vcc , and 0V are applied to the source electrodes, respectively. Therefore, as integrated memories become more highly integrated and the transistors in sense amplifiers are made to have shorter channels, it becomes necessary to maintain the power supply voltage Vcc at 5V, which is TTL compatible.
The withstand voltage between the drains decreases and the withstand voltage becomes lower than the power supply voltage V cc
If it is below, hot carriers will be injected into the gate oxide film, changing the threshold voltage or current characteristics of transistor Q2 , causing deterioration of transistor characteristics. In particular, the cross-coupled transistors Q 1 and Q 2 handle minute signal differences during the amplification operation following signal readout from the memory cell, so if the transistor characteristics of Q 1 and Q 2 deteriorate, the other transistors will deteriorate. There is a greater risk of malfunction than when To prevent this phenomenon, cross-coupled transistors
It is necessary to take measures to avoid applying high voltage between the source and drain of Q 1 and Q 2 .

本発明の目的は、感知増幅器を構成するMISト
ランジスタを短チヤネル化した場合にも、ソー
ス・ドレイン耐圧の低下による特性劣化が生じな
い感知増幅器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sense amplifier in which characteristic deterioration due to a decrease in source-drain breakdown voltage does not occur even when the MIS transistors constituting the sense amplifier are short-channeled.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の感知増幅器は、ゲートを第2の端子に
ソースを第3の端子にドレインを第4の端子にそ
れぞれ結合する第1のMISトランジスタと、ゲー
トを第1の端子にソースを前記第3の端子にドレ
インを第5の端子にそれぞれ結合する第2のMIS
トランジスタと、ゲートをクランプ信号線に、ソ
ースを前記第4の端子に、ドレインを前記第1の
端子にそれぞれ結合する第1のクランプ用MISト
ランジスタと、ゲートを前記クランプ信号線に、
ソースを前記第5の端子に、ドレインを前記第2
の端子にそれぞれ結合する第2のクランプ用MIS
トランジスタと、前記第3の端子を充電又は放電
する手段とを、少なくとも備え、2値レベルから
なる前記クランプ信号線が、第1の電圧レベルの
場合には、前記クランプ用MISトランジスタが3
極管領域で動作し、第2の電圧レベルの場合に
は、前記第1又は第2の端子にドレインを結合す
る前記クランプ用MISトランジスタが、5極管領
域で動作することを特徴とする感知増幅器であ
る。
The sense amplifier of the present invention includes a first MIS transistor having a gate coupled to a second terminal, a source coupled to a third terminal, a drain coupled to a fourth terminal, and a gate coupled to the first terminal and a source coupled to the third terminal. a second MIS coupling the drain to the fifth terminal, respectively;
a first clamping MIS transistor having a gate coupled to the clamp signal line, a source coupled to the fourth terminal, and a drain coupled to the first terminal; and a gate coupled to the clamp signal line;
The source is connected to the fifth terminal, and the drain is connected to the second terminal.
MIS for the second clamp that connects to the terminals of
The clamping MIS transistor includes at least a transistor and a means for charging or discharging the third terminal, and when the clamp signal line consisting of binary levels is at the first voltage level, the clamping MIS transistor
Sensing characterized in that the clamping MIS transistor operates in the polar region and in the case of a second voltage level, the clamping MIS transistor having its drain coupled to the first or second terminal operates in the pentode region. It's an amplifier.

〔作用〕[Effect]

本発明による感知増幅器は、集積化メモリの中
では第1の端子を一方のデイジツト線に、第2の
端子を他方のデイジツト線に結合して用いられ
る。ここで、クランプ信号線の電圧はメモリセル
情報の読出し時及び感知増幅器の初期増幅時に
は、nチヤネルトランジスタの場合は高レベルに
して、クランプ用MISトランジスタを3極管領域
で動作させ、感知増幅器の初期増幅後デイジツト
線の高レベル側の電圧をプリチヤージレベルから
電源電圧に上げる、いわゆる、デイジツト線のプ
ルアツプ時には低レベルにして、高レベル電圧側
のデイジツト線にドレインを結合するクランプ用
MISトランジスタを5極管領域で動作させる。こ
うすると、メモリセルの読出し時及び感知増幅器
の初期増幅時には、信号増幅用の第1及び第2の
MISトランジスタのドレインに、それぞれのデイ
ジツト線と同じ電位が印加されるのに対し、デイ
ジツト線のプルアツプ時には、高レベル側のデイ
ジツト線にクランプ用MISトランジスタを介して
ドレインが結合させる信号増幅用のMISトランジ
スタのドレインにはクランプ信号の低レベル電圧
より閾値電圧を差し引いた電位が印加され、低レ
ベル側のデイジツト線に別のクランプ用MISトラ
ンジスタを介してドレインを結合する他方の信号
増幅用のMISトランジスタのドレインには、低レ
ベルデイジツト線と同じ電位が印加される。従つ
て、デイジツト線のプルアツプ時、デイジツト線
の電位が電源電圧Vccのような高レベルになり、
増幅用のMISトランジスタのソース電位が0Vに
なつたとしても、該増幅用MISトランジスタのド
レインにはデイジツト線の電位から一定電圧下が
つた電位が印加される。このため、増幅用MISト
ランジスタのソースドレイン耐圧が電源電圧Vcc
より下がつたとしてもクランプ用MISトランジス
タによつてデイジツト線電圧を実効的に低減する
ことによつて、増幅用MISトランジスタにかかる
ソース・ドレイン間電圧を低電圧に保つことがで
き、ホツトキヤリア等によるトランジスタの特性
劣化を防止できるため、感知増幅器を構成する
MISトランジスタを短チヤネル化できること、微
細化できること、誤動作しにくい集積化メモリを
実現できる等の利点がある。
A sense amplifier according to the invention is used in an integrated memory with a first terminal coupled to one digit line and a second terminal coupled to another digit line. Here, when reading memory cell information and during initial amplification of the sense amplifier, the voltage of the clamp signal line is set to a high level in the case of an n-channel transistor, and the clamp MIS transistor is operated in the triode region, and the voltage of the sense amplifier is set to a high level. After initial amplification, the voltage on the high-level side of the digit line is increased from the precharge level to the power supply voltage, so-called when pulling up the digit line, the level is set to low, and the drain is connected to the digit line on the high-level voltage side for clamping.
The MIS transistor is operated in the pentode region. In this way, when reading the memory cell and during initial amplification of the sense amplifier, the first and second signals are used for signal amplification.
The same potential as each digit line is applied to the drain of the MIS transistor, but when pulling up the digit line, the MIS transistor for signal amplification connects the drain to the high-level digit line via the clamping MIS transistor. A potential obtained by subtracting the threshold voltage from the low level voltage of the clamp signal is applied to the drain of the transistor, and the drain is connected to the low level side digit line via another MIS transistor for clamping. The same potential as the low level digit line is applied to the drain of the digit line. Therefore, when the digit line is pulled up, the potential of the digit line becomes a high level such as the power supply voltage Vcc , and
Even if the source potential of the MIS transistor for amplification becomes 0V, a potential that is a certain voltage lower than the potential of the digit line is applied to the drain of the MIS transistor for amplification. Therefore, the source-drain breakdown voltage of the MIS transistor for amplification is lower than the power supply voltage V cc
By effectively reducing the digit line voltage using the clamping MIS transistor, the source-drain voltage applied to the amplifying MIS transistor can be maintained at a low voltage even if the digit line voltage is lower than that due to hot carriers, etc. Configures a sense amplifier because it prevents deterioration of transistor characteristics.
The advantages include the ability to shorten the channel length of MIS transistors, miniaturize them, and realize integrated memories that are less likely to malfunction.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明をよりよく理解するために、実施
例を用いて説明する。
EXAMPLES Hereinafter, in order to better understand the present invention, the present invention will be explained using examples.

第1図は本発明の感知増幅器(図中の破線で囲
んだ回路ブロツクA)を集積化メモリに適用した
1つの実施例である。増幅用MISトランジスタ
Q1は、ゲートを端子N2に、ソースを端子N3に、
ドレインを端子N4にそれぞれ結合し、増幅用
MISトランジスタQ2は、ゲートを端子N1に、ソ
ースを端子N3に、ドレインを端子N5にそれぞれ
結合している。クランプ用MISトランジスタQC1
は、ゲートをクランプ信号線φcに、ソースを端子
N4に、ドレインを端子N1にそれぞれ結合し、ク
ランプ用MISトランジスタQC2はゲートをクラン
プ信号線φcに、ソースを端子N5に、ドレインを
端子N2にそれぞれ結合している。MISトランジ
スタQ3は、そのドレインを端子N3に、ゲートを
クロツク信号線φ1に、ソースを零電位電源GND
にそれぞれ結合している。端子N1及びN2にそれ
ぞれ結合する回路ブロツクP1及びP2は、端子N1
及びN2の電位を低レベルから高レベルに持ち上
げるプルアツプ用回路であり、一例として、第3
図の従来例に示したp−MOSトランジスタQ3
Q4によつて置き換えることができる。破線で囲
まれたトランジスタQ1,Q2,Q3,QC1,QC2
びプルアツプ用回路P1,P2が、本発明の感知増
幅器Aを構成するものである。第1図の回路図に
おいて、上記の感知増幅器A以外の回路素子は、
第3図の従来例と同じものであり、同一構成部分
には同一番号を付して説明を省略する。
FIG. 1 shows one embodiment in which the sense amplifier of the present invention (circuit block A surrounded by a broken line in the figure) is applied to an integrated memory. MIS transistor for amplification
Q 1 has the gate to terminal N 2 and the source to terminal N 3 ,
The drains are respectively coupled to terminal N 4 for amplification.
MIS transistor Q2 has its gate coupled to terminal N1 , its source coupled to terminal N3 , and its drain coupled to terminal N5 . MIS transistor QC 1 for clamping
clamps the gate to the signal line φ c , and connects the source to the terminal
The clamping MIS transistor QC 2 has its gate coupled to the clamp signal line φc , its source coupled to the terminal N5 , and its drain coupled to the terminal N2 . MIS transistor Q3 has its drain connected to terminal N3 , its gate connected to clock signal line φ1 , and its source connected to zero potential power supply GND.
are connected to each other. Circuit blocks P 1 and P 2 respectively coupled to terminals N 1 and N 2
This is a pull-up circuit that raises the potential of N2 and N2 from a low level to a high level.
The p-MOS transistor Q 3 shown in the conventional example in the figure,
Can be replaced by Q 4 . Transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 , QC 1 , QC 2 and pull-up circuits P 1 and P 2 surrounded by broken lines constitute the sense amplifier A of the present invention. In the circuit diagram of FIG. 1, the circuit elements other than the above-mentioned sense amplifier A are:
This is the same as the conventional example shown in FIG. 3, and the same components are given the same numbers and their explanation will be omitted.

本実施例の回路動作を第2図の動作波形を利用
して説明する。但し、クランプ信号線φcの高レベ
ル電圧は電源電圧Vcc、低レベル電圧はVcc/2と
して話を進める。
The circuit operation of this embodiment will be explained using the operating waveforms shown in FIG. However, the discussion will proceed assuming that the high level voltage of the clamp signal line φ c is the power supply voltage V cc and the low level voltage is V cc /2.

デイジツト線D1,D2及び端子N1,N2,N4
N5は、時刻t1までに、Vcc/2の等電位にプリチ
ヤージされる。このためには、第3図の従来例に
示したMISトランジスタQ7を用いてもよい。こ
こで、クランプ用トランジスタQC1,QC2のゲー
トにはクランプ信号の高レベル電圧Vcc、ソー
ス・ドレインにはVcc/2の電圧が印加されるた
め、両トランジスタとも導通状態にあるとする。
時刻t2でワード線9又は10の電圧が高レベルに
なると、メモリセル5又は6の情報がデイジツト
線D1又はD2に読み出される。他方のデイジツト
線には、ダミーセル8又は7によつてセル情報
“1”と“0”の中間の電位が与えられる。この
結果、時刻t3以前にデイジツト線D1とD2の間に
微小な電位差が生じる。時刻t3にクロツク信号線
φ1の電圧を高レベルにし、MISトランジスタQ3
を導通させて感知増幅器Aを活性化すると、デイ
ジツト線D1とD2間の電位差が端子N1とN2と通つ
て、トランジスタQ2及びQ1のゲート間に伝わる
ため、トランジスタQ1,QC1及びQ2,QC2の正帰
還作用により、端子N1及びN2のうちで電位の低
い方が早く増幅用トランジスタQ1,Q2の閾値電
圧Vth以下に下がり、高電位側の端子の電位降下
をおさえる。次に、時刻t4でクランプ信号線φc
電圧を高レベルVccから低レベルVcc/2に落し、
時刻t5でプルアツプ用回路P1及びP2を活性化させ
ると、時刻t6でN1,N2端子のうち高電位側の端
子の電位が、電源電圧Vccまで持ち上げられて、
N1,N2端子間の電圧差が最大になる。たとえ
ば、端子N2の電位が高レベル側で、端子N1の電
位が低レベル側であるとすると、端子N2の電位
は電源電圧Vcc、端子N1の電位は接地電圧GND
となる。この時の端子N4及びN5の電位に関して
は、クランプ用トランジスタQC1,QC2のゲート
電圧がVcc/2であるため、低電位側の端子N4
電位は接地電圧GNDであるのに対し、高電位側
の端子N5の電位はトランジスタQC2の閾値電圧
をVthとしてVcc/2−Vthとなる。この時、端子
N3の電位は接地電圧GNDであるため、増幅用ト
ランジスタQ2のソース・ドレイン間電圧はVcc
2−Vth、クランプ用トランジスタQC2のソー
ス・ドレイン間電圧はVcc/2+Vthとなり、第3
図の従来に示した交叉結合トランジスタの最大ソ
ース・ドレイン間電圧Vccよりも、トランジスタ
Q2のソース・ドレイン間電圧が低くなる。又、
第2図の端子N4及びN5の電圧波形が示すよう
に、端子N4,N5の電位が常にVcc/2以下になる
ため、増幅用トランジスタQ1,Q2のソース・ド
レイン間電圧は本実施例の場合、最大Vcc/2と
なる。従つて、本実施例の感知増幅器を微細化し
た短チヤネルMISトランジスタで構成した場合に
も、増幅用MISトランジスタQ1,Q2にかかるソ
ース・ドレイン間電圧を低電圧に保ことができ、
ホツトキヤリア等によるトランジスタ特性の劣化
を防止することができる利点がある。
Digit wires D 1 , D 2 and terminals N 1 , N 2 , N 4 ,
N 5 is precharged to an equipotential of V cc /2 by time t 1 . For this purpose, the MIS transistor Q7 shown in the conventional example of FIG. 3 may be used. Here, the high level voltage V cc of the clamp signal is applied to the gates of the clamping transistors QC 1 and QC 2 , and the voltage V cc /2 is applied to the sources and drains, so it is assumed that both transistors are in a conductive state. .
When the voltage on word line 9 or 10 goes high at time t2 , the information in memory cell 5 or 6 is read onto digit line D1 or D2 . The other digit line is given a potential intermediate between cell information "1" and "0" by dummy cell 8 or 7. As a result, a small potential difference occurs between the digit lines D1 and D2 before time t3 . At time t3 , the voltage of clock signal line φ1 is set to high level, and MIS transistor Q3
When the sense amplifier A is activated by conducting, the potential difference between the digit lines D 1 and D 2 is transmitted through the terminals N 1 and N 2 and between the gates of the transistors Q 2 and Q 1 . Due to the positive feedback effect of QC 1 , Q 2 , and QC 2 , the one with lower potential among terminals N 1 and N 2 quickly falls below the threshold voltage V th of amplification transistors Q 1 and Q 2 , and the higher potential side Reduce potential drop at terminals. Next, at time t4 , the voltage of the clamp signal line φc is lowered from the high level Vcc to the low level Vcc /2,
When the pull-up circuits P 1 and P 2 are activated at time t 5 , the potential of the higher potential terminal of the N 1 and N 2 terminals is raised to the power supply voltage V cc at time t 6 .
The voltage difference between N 1 and N 2 terminals becomes maximum. For example, if the potential of terminal N 2 is on the high level side and the potential on terminal N 1 is on the low level side, the potential of terminal N 2 is the power supply voltage V cc and the potential of terminal N 1 is the ground voltage GND.
becomes. Regarding the potential of terminals N 4 and N 5 at this time, since the gate voltage of clamping transistors QC 1 and QC 2 is V cc /2, the potential of terminal N 4 on the low potential side is ground voltage GND. On the other hand, the potential of the terminal N5 on the high potential side becomes Vcc /2- Vth , where Vth is the threshold voltage of the transistor QC2 . At this time, the terminal
Since the potential of N 3 is the ground voltage GND, the source-drain voltage of the amplification transistor Q 2 is V cc /
2−V th , the voltage between the source and drain of the clamping transistor QC 2 is V cc /2+V th , and the third
The maximum source-drain voltage V cc of the cross-coupled transistor shown in the figure is
The source-drain voltage of Q 2 becomes low. or,
As shown in the voltage waveforms at terminals N 4 and N 5 in Figure 2, the potential at terminals N 4 and N 5 is always below V cc /2, so the voltage between the sources and drains of amplifying transistors Q 1 and Q 2 is In this embodiment, the voltage is at a maximum of V cc /2. Therefore, even when the sense amplifier of this embodiment is configured with miniaturized short channel MIS transistors, the source-drain voltage applied to the amplifying MIS transistors Q 1 and Q 2 can be maintained at a low voltage.
This has the advantage of preventing deterioration of transistor characteristics due to hot carriers and the like.

本実施例の感知増幅器では、クランプ信号線φc
の高低レベル電圧をVccとVcc/2として説明した
が、デイジツト線のプリチヤージ電圧に応じて、
高レベル電圧をVcc以上、低レベル電圧をVcc以下
の任意の電圧に設定できるが、少なくともクラン
プ用MISトランジスタQC1,QC2が、メモリセル
の読出し及びセンスアンプの初期増幅時には3極
管領域で動作し、センスアンプの初期増幅後にデ
イジツト線の高レベル側電圧をプルアツプした時
には、該高レベル側デイジツト線に結合するクラ
ンプ用MISトランジスタが5極管領域で動作する
ことによつて本発明の効果が発揮される。
In the sense amplifier of this embodiment, the clamp signal line φ c
The high and low level voltages of Vcc and Vcc /2 have been explained, but depending on the precharge voltage of the digit line,
The high level voltage can be set to any voltage above V cc and the low level voltage to any voltage below V cc , but at least the clamping MIS transistors QC 1 and QC 2 are triode transistors during memory cell readout and sense amplifier initial amplification. When the high level side voltage of the digit line is pulled up after the initial amplification of the sense amplifier, the clamping MIS transistor coupled to the high level side digit line operates in the pentode area. effect is demonstrated.

尚、以上の説明はすべて、本発明の感知増幅器
がnチヤネル型のMISトランジスタで作られてい
るとしたが、pチヤネル型のMISトランジスタで
作られたとしても本質的に同様である。
In all of the above explanations, it has been assumed that the sense amplifier of the present invention is made of n-channel type MIS transistors, but the sense amplifier is essentially the same even if it is made of p-channel type MIS transistors.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、従来例
に比べて、増幅用MISトランジスタにかかるソー
ス・ドレイン間電圧を低電圧に保つことができる
感知増幅器が得られ、構成MISトランジスタを微
細化し、短チヤネル化したとしても、トランジス
タ特性が劣化しにくいため、動作マージンの広い
感知増幅器を実現できる等の効果を有するもので
ある。更に、クランプ信号線を一定電圧に保持す
る場合に比べてクランプ信号線が高レベルの時の
メモリ信号の読出し及びセンススピードが速くな
る事、及びクランプ信号線が低レベルの時に交叉
結合トランジスタのドレインにかかる電圧をより
低電圧化できる利点がある。
As explained above, according to the present invention, a sense amplifier is obtained that can maintain the source-drain voltage applied to the amplifying MIS transistor at a lower voltage than the conventional example, and the MIS transistors are miniaturized. Even if the channel is shortened, the transistor characteristics are not easily deteriorated, so that a sense amplifier with a wide operating margin can be realized. Furthermore, compared to the case where the clamp signal line is held at a constant voltage, the reading and sensing speed of the memory signal when the clamp signal line is at a high level becomes faster, and when the clamp signal line is at a low level, the drain of the cross-coupled transistor This has the advantage of lowering the voltage applied to it.

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

第1図及び第2図は、それぞれ本発明の実施例
を示す感知増幅器の回路図及びその動作を説明す
るための波形図である。第3図及び第4図は、そ
れぞれ従来の感知増幅器の回路図及びその動作を
説明するための波形図である。 図中の記号で、Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6
Q7,QC1,QC2はMISトランジスタを、φ1,φ2
φ3はクロツク信号線もしくはその電位を、P1
P2はプルアツプ用回路を、N1,N2,N3,N4
N5は回路の端子もしくはその電位を、D1,D2
デイジツト線もしくはその電位を、φcはクランプ
信号線を、Vccは高電位電源を、GNDは零電位電
源を、t1〜t6は時刻を、5,6はメモリセルを、
7,8はダミーセルを、9,10はワード線を、
それぞれ示す。
1 and 2 are a circuit diagram of a sense amplifier showing an embodiment of the present invention and a waveform diagram for explaining its operation, respectively. FIGS. 3 and 4 are a circuit diagram of a conventional sense amplifier and a waveform diagram for explaining its operation, respectively. The symbols in the diagram are Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 , Q 5 , Q 6 ,
Q 7 , QC 1 , QC 2 are MIS transistors, φ 1 , φ 2 ,
φ 3 is the clock signal line or its potential, P 1 ,
P 2 is the pull-up circuit, N 1 , N 2 , N 3 , N 4 ,
N 5 is the circuit terminal or its potential, D 1 and D 2 are the digit lines or their potential, φ c is the clamp signal line, V cc is the high potential power supply, GND is the zero potential power supply, t 1 ~ t 6 is the time, 5 and 6 are the memory cells,
7 and 8 are dummy cells, 9 and 10 are word lines,
Each is shown below.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ゲートを第2の端子にソースを第3の端子に
ドレインを第4の端子にそれぞれ結合する第1の
MISトランジスタと、ゲートを第1の端子にソー
スを前記第3の端子にドレインを第5の端子にそ
れぞれ結合する第2のMISトランジスタと、ゲー
トをクランプ信号線に、ソースを前記第4の端子
に、ドレインを前記第1の端子にそれぞれ結合す
る第1のクランプ用MISトランジスタと、ゲート
を前記クランプ信号線に、ソースを前記第5の端
子に、ドレインを前記第2の端子にそれぞれ結合
する第2のクランプ用MISトランジスタと、前記
第3の端子を充電又は放電する手段とを、少なく
とも備え、2値レベルから成る前記クランプ信号
線が、第1の電圧レベルの場合には、前記クラン
プ用MISトランジスタが3極管領域で動作し、第
2の電圧レベルの場合には、前記第1又は第2の
端子にドレインを結合する前記クランプ用MISト
ランジスタが、5極管領域で動作することを特徴
とする感知増幅器。
1. A first circuit that connects the gate to the second terminal, the source to the third terminal, and the drain to the fourth terminal, respectively.
a second MIS transistor having a gate coupled to the first terminal, a source coupled to the third terminal, and a drain coupled to the fifth terminal; the gate coupled to the clamp signal line; and the source coupled to the fourth terminal. a first clamping MIS transistor having a drain coupled to the first terminal, a gate coupled to the clamp signal line, a source coupled to the fifth terminal, and a drain coupled to the second terminal. It includes at least a second clamping MIS transistor and a means for charging or discharging the third terminal, and when the clamp signal line consisting of binary levels is at the first voltage level, the clamping MIS transistor When the MIS transistor operates in the triode region and at a second voltage level, the clamping MIS transistor having its drain coupled to the first or second terminal operates in the pentode region. Features a sense amplifier.
JP60250234A 1985-11-07 1985-11-07 Semse amplifier Granted JPS62109291A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60250234A JPS62109291A (en) 1985-11-07 1985-11-07 Semse amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60250234A JPS62109291A (en) 1985-11-07 1985-11-07 Semse amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62109291A JPS62109291A (en) 1987-05-20
JPH043597B2 true JPH043597B2 (en) 1992-01-23

Family

ID=17204825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60250234A Granted JPS62109291A (en) 1985-11-07 1985-11-07 Semse amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62109291A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62109291A (en) 1987-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100373223B1 (en) Semiconductor device
US6205068B1 (en) Dynamic random access memory device having a divided precharge control scheme
JPH02201797A (en) Semiconductor memory device
CN101329901A (en) Bit line sense amplifier having data line bit cell switching pass transistor
US4375600A (en) Sense amplifier for integrated memory array
US6625056B1 (en) Semiconductor memory device having memory cells requiring no refresh operations
US6292418B1 (en) Semiconductor memory device
JPH0587914B2 (en)
US20030185066A1 (en) Semiconductor memory device having memory cells requiring no refresh operations
US6111802A (en) Semiconductor memory device
US5757711A (en) Amplifier circuit and complementary amplifier circuit with limiting function for output lower limit
US5515315A (en) Dynamic random access memory
JPS6011393B2 (en) sense amplifier
US5703819A (en) Sense amplifier driving circuit
KR100326236B1 (en) Sense amplifier using MOS/BIPOLAR composition transistor
JPH043597B2 (en)
US4542484A (en) Sense amplifier with high speed, stabilized read-out
US4435791A (en) CMOS Address buffer for a semiconductor memory
JPS589514B2 (en) Semiconductor memory common data line load circuit
JPH0462435B2 (en)
JPS62165787A (en) Semiconductor memory device
JPS6236798A (en) Dynamic random access memory
JP2000195276A (en) Semiconductor storage device
JPS59132491A (en) sense amplifier
JPS6235191B2 (en)