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JPH0812759B2 - Dynamic RAM - Google Patents
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JPH0812759B2 - Dynamic RAM - Google Patents

Dynamic RAM

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JPH0812759B2
JPH0812759B2 JP59067708A JP6770884A JPH0812759B2 JP H0812759 B2 JPH0812759 B2 JP H0812759B2 JP 59067708 A JP59067708 A JP 59067708A JP 6770884 A JP6770884 A JP 6770884A JP H0812759 B2 JPH0812759 B2 JP H0812759B2
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complementary data
precharge
circuit
data line
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    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

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  • Computer Hardware Design (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、ダイナミック型RAM(ランダム・アクセ
ス・メモリ)に関するもので、例えば、一対の相補デー
タ線を短絡することによってデータ線のプリチャージを
行う形式のダイナミック型RAMに利用して有効な技術に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic RAM (random access memory), for example, a type of precharging a data line by short-circuiting a pair of complementary data lines. It is related to a technology effectively used for a dynamic RAM.

〔背景技術〕[Background technology]

アドレス選択用MOSFET(絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタ)と情報記憶キャパシタとで構成された1MOS型メ
モリセルを用いたダイナミック型RAMにおいては、電源
電圧レベルにデータ線をプリチャージする形式と、一対
の相補データ線を単に短絡することによって、ほゞ1/2
の電源電圧レベルにこれらの相補データ線をプリチャー
ジする形式のものとが提案されている(前者は、例えば
特開昭57−82282号公報参照。後者は、例えば本願出願
人によって、先に提案された特願昭57−164831号参
照。)。
In a dynamic RAM using a 1MOS type memory cell composed of an address selection MOSFET (insulated gate type field effect transistor) and an information storage capacitor, a data line is precharged to a power supply voltage level and a pair of complementary Approximately 1/2 by simply shorting the data line
Has been proposed in which these complementary data lines are precharged to the power supply voltage level (for example, refer to Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-82282 for the former. The latter has been previously proposed by the applicant of the present application. See Japanese Patent Application No. 57-164831.)

後者の1/2プリチャージ方式にあっては、データ線プ
リチャージ電流を少なくできる等の利点を有する。しか
しながら、上記1/2プリチャージ方式にあっては、次の
ような問題を有することが本願発明者の研究によって明
らかにされた。
The latter half precharge method has the advantage that the data line precharge current can be reduced. However, the research by the inventor of the present application has revealed that the 1/2 precharge method has the following problems.

すなわち、第1図に示した波形図のように、プリチャ
ージ動作は、フローティング状態とされた一対の相補デ
ータ線における電源電圧VccのようなハイレベルHと、
回路の接地電位VssのようなロウレベルLとを短絡する
ことによって生じる電荷分散動作を利用してほゞVcc/2
のプリチャージレベルを得るものである。したがって、
上記プリチャージ開始からワード線の選択動作が行われ
る間で電源電圧Vccが同図に破線で示すような電圧Vcc′
低下するという、いわゆる電源バンプが生じると、ワー
ド線の選択信号φxのレベルが上記低下した電源電圧Vc
c′のレベルしか上昇しない。これにより、第2図に示
したメモリセルのように、上記プリチャージ電圧Vcc/2
がソースに供給され、上記低下した電源電圧Vcc′に基
づいて形成されたワード線Wの選択信号φxがゲートに
供給されるアドレス信号選択用のMOSFETQmの動作電圧
(ゲート,ソース間電圧)が小さくなるため、情報記憶
キャパシタCsからデータ線Dへの記憶電荷の読み出しが
不足ないし不能になって誤動作が生じてしまう。
That is, as shown in the waveform diagram of FIG. 1, the precharge operation is performed at a high level H such as the power supply voltage Vcc on the pair of floating complementary data lines,
Utilizing the charge distribution operation caused by short-circuiting the low level L such as the ground potential Vss of the circuit, Vcc / 2
To get the precharge level of. Therefore,
Between the start of the precharge and the selection operation of the word line, the power supply voltage Vcc is the voltage Vcc 'as shown by the broken line in FIG.
When a so-called power supply bump is generated, the level of the word line selection signal φx is decreased by the power supply voltage Vc.
Only the level of c ′ rises. As a result, like the memory cell shown in FIG. 2, the precharge voltage Vcc / 2
Is supplied to the source, and the operating voltage (gate-source voltage) of the address signal selecting MOSFET Qm for supplying the selection signal φx of the word line W formed on the basis of the lowered power supply voltage Vcc ′ to the gate is small. Therefore, the reading out of the stored charges from the information storage capacitor Cs to the data line D becomes insufficient or impossible, resulting in a malfunction.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

この発明の目的は、電源バンプに対する動作マージン
の向上を図ったダイナミック型RAMを提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a dynamic RAM with an improved operation margin for power supply bumps.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴
は、この明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、
一対の相補データ線を短絡するとともに、電源電圧を分
圧してほゞ1/2の電源電圧を形成しておいて、上記相補
データ線に供給することによって、電源電圧の変動に応
じたプリチャージレベルに設定するものである。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is,
By short-circuiting a pair of complementary data lines, dividing the power supply voltage to form a power supply voltage of approximately 1/2, and supplying it to the complementary data lines, precharging according to fluctuations in the power supply voltage It is set to a level.

〔実施例〕〔Example〕

第3図には、この発明に係る半導体記憶装置の一実施
例の回路図が示されている。同図の各回路素子は、公知
のCMOS(相補型MOS)集積回路の製造技術によって、特
に制限されないが、単結晶シリコンのような半導体基板
上において形成される。以下の説明において、特に説明
しない場合、MOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ)はNチャンネル型のものである。
FIG. 3 shows a circuit diagram of an embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention. Although not particularly limited, each circuit element shown in the figure is formed on a semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known CMOS (complementary MOS) integrated circuit manufacturing technique. In the following description, the MOSFET (insulated gate field effect transistor) is an N-channel type unless otherwise specified.

メモリアレイM−ARYは、その一対の行が代表として
示されており、一対の平行に配置された相補データ線D,
に、アドレス選択用MOSFETQ15ないしQ18と情報記憶用
MOS容量とで構成された複数のメモリセルのそれぞれの
入出力ノードが同図に示すように所定の規則性をもって
配分されて結合されている。すなわち、1つのメモリセ
ルを例にして説明すると、上記アドレス選択用MOSFETQ1
5の一方のソース,ドレインは、相補データ線D,のう
ちの一方のデータ線Dに接続される。かかるアドレス選
択用MOSFETQ15の他方のソース,ドレインは、上記情報
記憶用キャパシタを構成するMOS容量の拡散層側の電極
に接続される。そして、上記MOS容量のゲート側の電極
には電源電圧Vccが印加される。
A pair of rows of the memory array M-ARY is shown as a representative, and a pair of parallel complementary data lines D,
Address selection MOSFETs Q15 to Q18 and information storage
Input / output nodes of a plurality of memory cells each composed of a MOS capacitor are distributed and coupled with a predetermined regularity as shown in FIG. That is, taking one memory cell as an example, the address selection MOSFET Q1
One of the source and drain of 5 is connected to one data line D of the complementary data lines D. The other source and drain of the address selecting MOSFET Q15 are connected to the electrode on the diffusion layer side of the MOS capacitor that constitutes the information storage capacitor. The power supply voltage Vcc is applied to the gate side electrode of the MOS capacitor.

プリチャージ回路PC1は、代表として示されている相
補データ線D,に設けられた回路のように、相補データ
線D,間を短絡するスイッチMOSFETQ14と、直列形態と
された抵抗R1,R2によって形成された約Vcc/2の電圧を上
記一対の相補データ線D,に供給する一対の伝送ゲート
MOSFETQ45,Q46とにより構成される。上記各MOSFETQ14,Q
45及びQ46のゲートには、共通にプリチャージ信号φpcw
が供給される。図示しない他の相補データ線に対しても
同様な回路が設けられる。特に制限されないが、この実
施例では、上記抵抗R1,R2によって形成された分圧電圧V
cc/2は、他の回路に対しても共通に供給される。また、
その電流消費を少なくするため、上記抵抗R1〜R2の抵抗
値は、その合成抵抗値が約500KΩになるような高抵抗値
にされる。
The precharge circuit PC1 is formed by a switch MOSFET Q14 that short-circuits the complementary data line D and the resistors R1 and R2 in series, like a circuit provided on the complementary data line D, which is shown as a representative. Pair of transmission gates for supplying the voltage of about Vcc / 2 to the pair of complementary data lines D,
It is composed of MOSFETs Q45 and Q46. Each MOSFET Q14, Q above
The precharge signal φpcw is commonly used for the gates of 45 and Q46.
Is supplied. Similar circuits are provided for other complementary data lines not shown. Although not particularly limited, in this embodiment, the divided voltage V formed by the resistors R1 and R2 is
cc / 2 is commonly supplied to other circuits. Also,
In order to reduce the current consumption, the resistance value of the resistors R1 and R2 is set to a high resistance value such that the combined resistance value is about 500 KΩ.

センスアンプSAは、代表として示されたpチャンネル
MOSFETQ7,Q9と、nチャンネルMOSFETQ6,Q8とからなるCM
OSラッチ回路で構成され、その一対の入出力ノードが上
記相補データ線D,に結合されている。また、上記ラッ
チ回路には、特に制限されないが、並列形態のPチャン
ネルMOSFETQ12,Q13を通して電源電圧Vccが供給され、並
列形態のNチャンネルMOSFETQ10,Q11を通して回路の接
地電圧Vssが供給される。これらのパワースイッチMOSFE
TQ10,Q11及びMOSFETQ12,Q13は、特に制限されないが、
他の同様な行に設けられたセンスアンプSAに対して共通
に用いられる。
The sense amplifier SA is a p channel shown as a representative.
CM consisting of MOSFETs Q7 and Q9 and n-channel MOSFETs Q6 and Q8
It is composed of an OS latch circuit, and its pair of input / output nodes is coupled to the complementary data line D ,. Although not particularly limited, the latch circuit is supplied with the power supply voltage Vcc through P-channel MOSFETs Q12 and Q13 arranged in parallel and the ground voltage Vss of the circuit through N-channel MOSFETs Q10 and Q11 arranged in parallel. These power switches MOSFE
TQ10, Q11 and MOSFET Q12, Q13 are not particularly limited,
It is commonly used for the sense amplifiers SA provided in other similar rows.

上記MOSFETQ10,Q12のゲートには、センスアンプSAを
活性化させる相補タイミング信号φpa1,pa1が供給さ
れ、MOSFETQ11,Q13のゲートには、上記タイミング信号
φpa1,pa1より遅れた、相補タイミング信号φpa2,p
a2が供給される。この理由は、メモリセルからの微小読
み出し電圧でセンスアンプSAを動作させたとき、データ
線のレベル落ち込みを比較的小さなコンダクタンス特性
に設定されたMOSFETQ10,Q12により電流制限を行うこと
により防止する。そして、上記センスアンプSAでの増幅
動作によって相補データ線の電位の差を大きくした後、
比較的大きなコンダクタンス特性に設定されたMOSFETQ1
1,Q13をオン状態にして、その増幅動作を速くする。こ
のように2段階に分けて、センスアンプSAの増幅動作を
行わせることによって、相補データ線のハイレベル側の
落ち込みを防止しつつ、高速読み出しを行うことができ
る。
Complementary timing signals φpa1 and pa1 for activating the sense amplifier SA are supplied to the gates of the MOSFETs Q10 and Q12, and complementary timing signals φpa2 and p1 delayed from the timing signals φpa1 and pa1 are supplied to the gates of the MOSFETs Q11 and Q13.
a2 is supplied. The reason for this is that when the sense amplifier SA is operated with a minute read voltage from the memory cell, the level drop of the data line is prevented by limiting the current with the MOSFETs Q10 and Q12 set to a relatively small conductance characteristic. Then, after increasing the potential difference between the complementary data lines by the amplification operation in the sense amplifier SA,
MOSFET Q1 set for relatively large conductance characteristics
1, Turn on Q13 to speed up its amplification operation. By thus performing the amplification operation of the sense amplifier SA in two stages, high-speed reading can be performed while preventing the complementary data line from falling on the high level side.

ロウデコーダR−DCRは、2分割されたロウデコーダ
R−DCR1,R−DCR2によって構成される。同図には、第2
のロウデコーダR−DCR2の1回路分(ワード線4本分)
が代表として示されており、例えば、アドレス信号2
〜6を受けるNチャンネルMOSFETQ32〜Q36及びPチャ
ンネルMOSFETQ37〜Q41で構成されたCMOS回路によるNAND
(ナンド)回路で上記4本分のワード線選択信号が形成
される。このNAND回路の出力は、CMOSインバータIV1で
反転され、カットMOSFETQ28〜Q31を通して、スイッチ回
路としての伝送ゲートMOSFETQ24〜Q27のゲートに伝えら
れる。
The row decoder R-DCR is composed of two row decoders R-DCR1 and R-DCR2. In the figure, the second
Row decoder R-DCR2 circuit (for 4 word lines)
Is shown as a representative, and for example, the address signal 2
-NAND by CMOS circuit composed of N-channel MOSFETs Q32-Q36 and P-channel MOSFETs Q37-Q41
The four word line selection signals are formed by the (nand) circuit. The output of the NAND circuit is inverted by the CMOS inverter IV1 and transmitted to the gates of the transmission gate MOSFETs Q24 to Q27 as the switch circuits through the cut MOSFETs Q28 to Q31.

また、図示しない第1のロウデコーダR−DCR1は、2
ビットの相補アドレス信号a0,0及びa1,1(図示せ
ず)で形成されたデコード信号によって選択される上記
同様な伝送ゲートMOSFETとカットMOSFETとからなるスイ
ッチ回路を通してワード線選択タイミング信号φxから
4通りのワード線選択タイミング信号φx00ないしφx11
を形成する。これらのワード線選択タイミング信号φx0
0〜φx11は、上記伝送ゲート上記MOSFETQ24〜Q27を介し
て各ワード線に伝えられる。上記ロウデコーダR−DCR1
とR−DCR2のようにロウデコーダを2分割することによ
って、ロウデコーダR−DCR2のピッチ(間隔)とワード
線のピッチとを合わせることができるので、半導体基板
上において無駄な空間が生じることなく回路素子を配置
することができる。
The first row decoder R-DCR1 (not shown) is 2
The word line selection timing signals φx to 4 are passed through a switch circuit composed of a transmission gate MOSFET and a cut MOSFET similar to the above which are selected by a decode signal formed by bit complementary address signals a0,0 and a1,1 (not shown). Common word line selection timing signals φx00 to φx11
To form. These word line selection timing signals φx0
0 to φx11 is transmitted to each word line through the transmission gates MOSFETs Q24 to Q27. Row decoder R-DCR1
By dividing the row decoder into two, such as R and DCR2, the pitch (interval) of the row decoder R-DCR2 and the pitch of the word lines can be matched, so that no wasted space is generated on the semiconductor substrate. Circuit elements can be arranged.

なお、各ワード線と接地電位との間には、MOSFETQ20
〜Q23が設けられ、そのゲートに上記NAND回路の出力が
印加されることによって、非選択時のワード線を接地電
位に固定させるものである。また、上記ワード線には、
リセット用のMOSFETQ1ないしQ4が設けられており、リセ
ットパルスφpwを受けてこれらのMOSFETQ1〜Q4がオン状
態となることによって、選択されたワード線が接地レベ
ルにリセットされる。
In addition, MOSFET Q20 is connected between each word line and ground potential.
To Q23 are provided, and the output of the NAND circuit is applied to the gates thereof to fix the word line in the non-selected state to the ground potential. In addition, in the above word line,
Reset MOSFETs Q1 to Q4 are provided, and when the reset pulse φpw is received to turn on these MOSFETs Q1 to Q4, the selected word line is reset to the ground level.

カラムスイッチC−SWは、代表として示されているMO
SFETQ42,Q43のように、相補データ線D,と共通相補デ
ータ線CD,▲▼を選択的に結合させる。これらのMOS
FETQ42,Q43のゲートには、カラムデコーダC−DCRから
の選択信号が供給される。
The column switch C-SW is connected to the MO shown as a representative.
Like the SFETs Q42 and Q43, the complementary data line D and the common complementary data line CD, ▲ ▼ are selectively coupled. These MOS
A selection signal from the column decoder C-DCR is supplied to the gates of the FETs Q42 and Q43.

上記共通相補データ線CD,▲▼間には、上記共通
相補データ線CD,▲▼間を短絡するMOSFETQ44によっ
て構成されたプリチャージ回路PC2が設けられる。共通
相補データ線CD,▲▼には、上記センスアンプSAに
よって増幅された信号が伝えられるので、その信号振幅
が大きいことより、上記プリチャージ回路PC1のような
電源バンプ用のMOSFETないし分圧回路は省略されてい
る。
A precharge circuit PC2 constituted by a MOSFET Q44 for short-circuiting the common complementary data lines CD, ▲ is provided between the common complementary data lines CD, ▼. Since the signal amplified by the sense amplifier SA is transmitted to the common complementary data line CD, ▲ ▼, since the signal amplitude is large, a MOSFET or a voltage dividing circuit for power supply bumps such as the precharge circuit PC1. Is omitted.

この共通相補データ線CD,▲▼には、上記センス
アンプSAと同様な回路構成のメインアンプMAの一対の入
出力ノードが結合されている。
A pair of input / output nodes of a main amplifier MA having a circuit configuration similar to that of the sense amplifier SA is coupled to the common complementary data line CD, ▲ ▼.

そして、メインアンプMAの出力端子は、データ出力バ
ッファDOBの入力端子に接続される。このデータ出力バ
ッファDOBは、読み出し動作の時に形成されるタイミン
グ信号rwを受けて動作状態にされ、その出力信号を外
部端子I/Oから送出する。また、この外部端子I/Oから供
給された書込み信号は、書込み動作の時に形成されるタ
イミング信号φrwを受けて動作状態とされ、相補書込み
信号を形成して上記共通データ線CD,▲▼に伝え
る。
The output terminal of the main amplifier MA is connected to the input terminal of the data output buffer DOB. The data output buffer DOB receives the timing signal rw formed during the read operation and is put into an operating state, and outputs its output signal from the external terminal I / O. Further, the write signal supplied from the external terminal I / O is activated by receiving the timing signal φrw formed during the write operation, and forms a complementary write signal to the common data line CD, ▲ ▼. Tell.

自動リフレッシュ回路REFは、特に制限されないが、
リフレッシュアドレス信号を形成するアドレスカウンタ
と、タイマー回路とを含んでいる。このタイマー回路
は、外部端子からのリフレッシュ制御信号▲▼
をロウレベルにすることにより起動される。すなわち、
チップ選択信号▲▼がハイレベルのときにリフレッ
シュ制御信号▲▼をロウレベルにすると、マル
チプレクサMPXの切り替え信号φrefを出力して、マルチ
プレクサMPXを上記アドレスカウンタ側に切り替えて、
このアドレスカウンタで形成された相補アドレス信号a
0〜a8(ここで、外部から供給されるアドレス信号に
対して同相のアドレス信号a0と逆相のアドレス信号0
とを合わせて相補アドレス信号a0のように表す。この
ことは、他の相補アドレス信号についても同様であ
る。)をアドレスデコーダR−DCRに伝えて一本のワー
ド線選択動作によるリフレッシュ動作(オートリフレッ
シュ)を行う。このリフレッシュ制御信号▲▼
の入力毎にアドレスカウンタの歩進動作が行われるの
で、ワード線数だけ上記動作を繰り返すことにより、全
メモリセルをリフレッシュさせることができる。また、
上記リフレッシュ制御信号▲▼をロウレベルに
しつづけると、タイマー回路が作動して、一定時間毎に
パルスを発生するので、アドレスカウンタが歩進させら
れて、この間連続的なリフレッシュ動作をおこなう。
The automatic refresh circuit REF is not particularly limited,
It includes an address counter for forming a refresh address signal and a timer circuit. This timer circuit has a refresh control signal ▲ ▼ from the external terminal.
It is activated by setting to low level. That is,
When the refresh control signal ▲ ▼ is set to the low level while the chip selection signal ▲ ▼ is at the high level, the switching signal φref of the multiplexer MPX is output and the multiplexer MPX is switched to the address counter side.
Complementary address signal a generated by this address counter
0 to a 8 (The address signal 0 of the inverse phase and the address signal a0 of phase with the address signal supplied from the outside
And are expressed as a complementary address signal a 0. This also applies to other complementary address signals. ) Is transmitted to the address decoder R-DCR to perform a refresh operation (auto refresh) by a single word line selection operation. This refresh control signal ▲ ▼
Since the step-up operation of the address counter is performed every time the input is made, all the memory cells can be refreshed by repeating the above operation for the number of word lines. Also,
When the refresh control signal ▲ ▼ is kept at the low level, the timer circuit operates to generate a pulse at constant time intervals, so that the address counter is stepped and the refresh operation is continuously performed during this period.

次に、この実施例回路の動作を簡単に説明する。チッ
プ選択信号▲▼がロウレベルになると、図示しない
アドレスバッファ回路が動作状態になり外部端子からの
アドレス信号を受けて、相補アドレス信号を形成する。
このアドレスバッファ回路から供給されたアドレス信号
aiの変化をアドレス信号変化検出回路EGが検出して、そ
のアドレス信号変化検出パルスφをタイミング発生回路
TGに伝える。このタイミング発生回路TGは、上記アドレ
ス信号変化検出パルスφにより、タイミング信号φpa1,
φpa2をロウレベル(タイミング信号pa1,pa2をハイ
レベル)にしてセンスアンプSAのパワースイッチMOSFET
をオフ状態にし、相補データ線D,を以前の動作に従っ
たVcc,Vssレベルをフローティング状態で保持させる。
Next, the operation of this embodiment circuit will be briefly described. When the chip selection signal () becomes low level, an address buffer circuit (not shown) is activated and receives an address signal from an external terminal to form a complementary address signal.
Address signal supplied from this address buffer circuit
The address signal change detection circuit EG detects a change in ai and outputs the address signal change detection pulse φ to the timing generation circuit.
Tell TG. The timing generation circuit TG receives the timing signal φpa1, the timing signal φpa1, in response to the address signal change detection pulse φ.
Set φpa2 to low level (timing signals pa1 and pa2 are high level) and power switch MOSFET of sense amplifier SA
Is turned off, and the complementary data line D is held in the floating state at Vcc and Vss levels according to the previous operation.

次に、プリチャージ信号φpcwをハイレベルにして、
プリチャージMOSFETQ14,Q45及びQ46等をオン状態にする
ことにより、相補データ線D,を短絡してVcc/2にプリ
チャージする。この時、この実施例では、上記MOSFETQ1
4のオン状態によって上述のように相補データ線D,の
短絡によるVcc/2のプリチャージ動作の他、その時の電
源電圧Vccを抵抗R1,R2によって分圧して形成されたVcc/
2を上記MOSFETQ45,Q46を通して上記相補データ線D,に
それぞれ供給するものである。したがって、上記以前の
動作状態における電源電圧Vccと、上記プリチャージ期
間での電源電圧Vccとが異なる場合、言い換えるなら
ば、電源バンプが生じた時には、上記分圧電圧により相
補データ線D,のプリチャージレベルの補正が行われ
る。上記分圧抵抗により形成された分圧電圧は、高出力
インピーダンスを持つものであるが、上記電源バンプに
応じて補正する電圧レベルが小さいので、比較的高速に
レベル補正が行うことができるとともに、その電流消費
を最小にしている。
Next, set the precharge signal φpcw to high level,
By turning on the precharge MOSFETs Q14, Q45, Q46, etc., the complementary data line D is short-circuited and precharged to Vcc / 2. At this time, in this embodiment, the MOSFET Q1
Depending on the ON state of 4, the precharge operation of Vcc / 2 by short-circuiting the complementary data line D, as described above, and Vcc / formed by dividing the power supply voltage Vcc at that time by resistors R1 and R2.
2 is supplied to the complementary data line D through the MOSFETs Q45 and Q46, respectively. Therefore, when the power supply voltage Vcc in the previous operation state is different from the power supply voltage Vcc in the precharge period, in other words, when a power supply bump occurs, the divided voltage causes the precharge of the complementary data line D, The charge level is corrected. The divided voltage formed by the voltage dividing resistor has a high output impedance, but since the voltage level to be corrected according to the power supply bump is small, the level can be corrected relatively quickly, and Its current consumption is minimized.

このプリチャージに要する時間を待って上記プリチャ
ージパルスφpcwはロウレベルにされる。そして、ワー
ド線選択タイミング信号φxがハイレベルにされる。こ
れにより、マルチプレクサMPXを通して供給される相補
アドレス信号a0〜a8によって決まる1つのワード線が
選択される。このため、選択されたワード線に結合され
た複数のメモリセルが選択され、この各メモリセルの情
報記憶用MOS容量がアドレス選択用MOSFETを介してデー
タ線D(又は)に結合される。すなわち、各相補デー
タ線D,の1つのメモリセルの入出力ノードが一方のデ
ータ線D(又は)に結合される。したがって、メモリ
セルの蓄積電荷とそのデータ線Dのプリチャージ電荷と
の電荷分散により、そのデータ線D(又は)に読み出
しレベルが現れる。なお、他方のデータ線(又はD)
は、メモリセルが結合されないので、上記プリチャージ
レベルのままである。
The precharge pulse φpcw is set to the low level after waiting the time required for the precharge. Then, the word line selection timing signal φx is set to the high level. Thus, one word line determined by the complementary address signal a 0 to a 8 supplied through a multiplexer MPX is selected. Therefore, a plurality of memory cells coupled to the selected word line are selected, and the information storage MOS capacitor of each memory cell is coupled to the data line D (or) via the address selection MOSFET. That is, the input / output node of one memory cell of each complementary data line D, is coupled to one data line D (or). Therefore, the read level appears on the data line D (or) due to the charge distribution of the accumulated charge of the memory cell and the precharge charge of the data line D. The other data line (or D)
Remains at the precharge level since the memory cells are not coupled.

次に、上記読み出しに要する時間を待って、タイミン
グパルスφpa1,φpa2をハイレベルにし、タイミングパ
ルスpa1,pa2をロウレベルにしてセンスアンプSAを
動作させる。これにより、上記相補データ線D,は、ロ
ウレベル,ハイレベルに増幅される。この増幅信号が上
記メモリセルに伝えられるので上記失われかかった記憶
情報の再書込みがなされる。この時、ワード線は、特に
制限されないが、図示しないブートストラップ回路の動
作によって昇圧されるので、上記増幅されたハイレベル
がそのままレベル損失なく情報記憶用MOS容量に書込ま
れる。
Next, after waiting for the time required for the reading, the timing pulses φpa1 and φpa2 are set to high level, and the timing pulses pa1 and pa2 are set to low level to operate the sense amplifier SA. As a result, the complementary data line D, is amplified to low level and high level. Since this amplified signal is transmitted to the memory cell, the lost stored information is rewritten. At this time, the word line is boosted by the operation of a bootstrap circuit (not shown), although not particularly limited, so that the amplified high level is directly written in the information storage MOS capacitor without level loss.

なお、リフレッシュ動作は、上記アドレス信号が自動
リフレッシュ回路REFにより形成されるものであること
を除き、上記の動作と同様であるので、その説明を省略
する。
The refresh operation is the same as the above operation except that the address signal is generated by the automatic refresh circuit REF, and therefore the description thereof is omitted.

また、これ以降の書込み又は読み出し動作は、上記ワ
ード線選択タイミング信号φxより遅れて形成されるカ
ラムスイッチ選択タイミング信号φyによりカラムスイ
ッチC−SWが選択され、タイミングパルスφma1,ma1
及びφma2,ma2,φrwにより、読み出しの時には、メイ
ンアンプMA,データ出力バッファDOBが動作し、書込みの
時には、データ入力バッファDIBが動作することにより
行われる。
Further, in the subsequent write or read operation, the column switch C-SW is selected by the column switch selection timing signal φy formed later than the word line selection timing signal φx, and the timing pulse φma1, ma1
And φma2, ma2, and φrw, the main amplifier MA and the data output buffer DOB operate at the time of reading, and the data input buffer DIB operates at the time of writing.

この実施例のRAMでは、アドレス信号の変化タイミン
グを検出して、書込み,読み出し及びリフレッシュ動作
に必要な内部タイミング信号を全て形成する。したがっ
て、外部からのタイミング制御が簡素化できるため、内
部同期式のスタティック型RAMと同様に扱い易いものと
なる。そして、メモリセルはダイナミック型の1MOSメモ
リセルを用いているので大メモリ容量化を実現すること
ができるものとなる。
In the RAM of this embodiment, the change timing of the address signal is detected and all the internal timing signals necessary for the write, read and refresh operations are formed. Therefore, since the timing control from the outside can be simplified, it becomes as easy to handle as an internal synchronous static RAM. Since the memory cell uses a dynamic 1MOS memory cell, a large memory capacity can be realized.

〔効果〕〔effect〕

(1)プリチャージ動作において、電源電圧を分圧して
形成されたほゞ1/2の電圧を相補データ線に供給するこ
とによって、その動作サイクルでの電源電圧に応じた1/
2の電源電圧に設定されたプリチャージレベルとするこ
とができる。これによって、ワード線の選択レベルとの
整合性が確保できるので、メモリセルの読み出しを安定
に行うことができるから、電源変動に対する動作マージ
ンの拡大を図ることができる。
(1) In the pre-charge operation, by supplying a voltage of about 1/2 formed by dividing the power supply voltage to the complementary data line, 1 /
The precharge level set to the power supply voltage of 2 can be used. As a result, the consistency with the selection level of the word line can be ensured, and the reading of the memory cell can be stably performed. Therefore, the operation margin can be expanded with respect to the fluctuation of the power supply.

(2)相補データ線を短絡するMOSFETを設けることによ
って、相補データ線における容量を短絡して高速に以前
の動作時の電源電圧に従ったプリチャージレベルを形成
しておいて、電源変動分に応じた比較的小さなレベルを
電源電圧を分圧する高抵抗分圧回路により補正するもの
である。これによって、高速にしかも少ない電流消費に
より相補データ線のプリチャージを行うことができると
いう効果が得られる。
(2) By providing a MOSFET that short-circuits the complementary data line, the capacitance in the complementary data line is short-circuited to quickly form a precharge level according to the power supply voltage at the time of the previous operation. The corresponding relatively small level is corrected by a high resistance voltage dividing circuit that divides the power supply voltage. As a result, the effect that the complementary data line can be precharged at high speed and with low current consumption is obtained.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、その周辺回
路がダイナミック型回路により構成され、アドレススト
ローブ信号▲▼,▲▼により多重化されて
外部アドレス信号が供給されるようなダイナミック型RA
Mに対しても上記同様にVcc/2のプリチャージを行う場合
には、同様に適用することができる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be variously modified without departing from the scope of the invention. Nor. For example, a dynamic RA whose peripheral circuit is composed of a dynamic circuit and is supplied with an external address signal by being multiplexed with the address strobe signals ▲ ▼ and ▲ ▼.
The same applies to M when precharging Vcc / 2 in the same manner as above.

〔利用分野〕[Field of application]

この発明は、情報記憶用キャパシタと、アドレス信号
選択用のMOSFETとからなるダイナミック型メモリセルを
用いるダイナミック型RAMであって、Vcc/2のプリチャー
ジ方式を採るものに広く利用できるものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a dynamic RAM that uses a dynamic memory cell including an information storage capacitor and a MOSFET for selecting an address signal, and can be widely used for a Vcc / 2 precharge system.

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

第1図は、Vcc/2のプリチャージ方式における動作の一
例を説明するための波形図、 第2図は、メモリセルの一実施例を示す回路図、 第3図は、この発明に係るダイナミック型RAMの一実施
例を示す回路図である。 M−ARY……メモリアレイ、PC1……プリチャージ回路、
SA……センスアンプ、C−SW……カラムスイッチ、R−
DCR……ロウアドレスデコーダ、C−DCR……カラムアド
レスデコーダ、PC2……プリチャージ回路、MA……メイ
ンアンプ、EG……アドレス信号変化検出回路、TG……タ
イミング発生回路、REF……自動リフレッシュ回路、DOB
……データ出力バッファ、DIB……データ入力バッフ
ァ、MPX……マルチプレクサ
FIG. 1 is a waveform diagram for explaining an example of operation in a Vcc / 2 precharge system, FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a memory cell, and FIG. 3 is a dynamic diagram according to the present invention. It is a circuit diagram which shows one Example of a type RAM. M-ARY …… Memory array, PC1 …… Precharge circuit,
SA: Sense amplifier, C-SW: Column switch, R-
DCR: Row address decoder, C-DCR: Column address decoder, PC2: Precharge circuit, MA: Main amplifier, EG: Address signal change detection circuit, TG: Timing generation circuit, REF: Automatic refresh Circuit, DOB
... Data output buffer, DIB ... Data input buffer, MPX ... Multiplexer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】CMOSインバータ回路の入力と出力とが交差
接続されてなる複数からなる増幅部と、複数からなる上
記増幅部に対して共通に電源電圧と回路の接地電位を与
える、比較的小さなコンダクタンス特性により電流制限
作用を持つようにされた第1のPチャンネル型MOSFETと
第1のNチャンネル型MOSFET及び比較的大きなコンダク
タンス特性を持つようにされ、上記第1のPチャンネル
型MOSFETと第1のNチャンネル型MOSFETに対して遅れて
オン状態にされる第2のPチャンネル型MOSFETと第2の
Nチャンネル型MOSFETからなるパワースイッチMOSFETと
により構成されたセンスアンプと、 上記複数からなる増幅部の一対からなる入出力ノードに
一端がそれぞれ接続されて平行に配置されてなる複数対
の相補データ線と、 上記複数対の相補データ線と直交するように配置されて
なる複数からなるワード線と、 上記ワード線と一対の相補データ線のうちの一方のデー
タ線との交点において、ゲートがワード線に接続され、
一方のソース,ドレインが上記データ線に接続されてな
るアドレス選択用MOSFET及びかかるアドレス選択用MOSF
ETの他方のソース,ドレインに拡散層側の電極が接続さ
れ、ゲート側の電極に電源電圧が印加されたMOS容量に
より構成された情報記憶用のキャパシタからなるダイナ
ミック型メモリセルと、 上記一対からなる相補データ線に対してそれぞれ設けら
れ、対応する相補データ線対を短絡する第1のスイッチ
MOSFET及びかかる相補データ線にプリチャージ電圧を供
給する一対の第2のスイッチMOSFETからなる複数のプリ
チャージ回路と、 電源電圧を1/2に分圧した上記プリチャージ電圧を上記
複数のプリチャージ回路に対して共通に供給する電圧回
路とを備え、 上記センスアンプの増幅部とプリチャージ回路とを相補
データ線の一端側に並べて配置し、上記増幅部のPチャ
ンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETのソースが共通
に接続されてなる一対の共通ソース線及びプリチャージ
回路のMOSFETのゲートが共通に接続される制御信号線及
びプリチャージ電圧供給線とをワード線に対して平行と
なるように延長して配置してなることを特徴とするダイ
ナミック型RAM。
1. A CMOS inverter circuit comprising a plurality of amplifying sections in which inputs and outputs are cross-connected to each other, and a relatively small power supply voltage and a circuit ground potential common to the plurality of amplifying sections. A first P-channel type MOSFET and a first N-channel type MOSFET having a current limiting action by a conductance characteristic and a first P-channel type MOSFET and a first P-channel type MOSFET having a relatively large conductance characteristic. Sense amplifier composed of a second P-channel MOSFET and a power switch MOSFET composed of a second N-channel MOSFET, which are turned on later than the N-channel MOSFET of FIG. A plurality of pairs of complementary data lines each having one end connected to an input / output node consisting of a pair and arranged in parallel, and orthogonal to the plurality of pairs of complementary data lines. A word line formed of a plurality consisting disposed so that, at the intersection between one of the data lines among the word lines and a pair of complementary data lines, a gate connected to a word line,
Address selection MOSFET having one source and drain connected to the data line, and such address selection MOSF
A dynamic memory cell including a capacitor for information storage, which is composed of a MOS capacitor in which an electrode on the diffusion layer side is connected to the other source and drain of ET and a power supply voltage is applied to the electrode on the gate side, and Switch provided for each complementary data line and short-circuiting the corresponding complementary data line pair.
A plurality of precharge circuits composed of a MOSFET and a pair of second switch MOSFETs for supplying a precharge voltage to the complementary data lines, and a plurality of precharge circuits obtained by dividing the power supply voltage by half. And a precharge circuit of the sense amplifier are arranged side by side on one end side of the complementary data line, and a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET of the amplification unit are provided. A pair of common source lines whose sources are commonly connected and a control signal line and a precharge voltage supply line to which the gates of the MOSFETs of the precharge circuit are commonly connected are extended to be parallel to the word lines. Dynamic RAM, which is characterized by being arranged as follows.
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