JPH113588A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH113588A
JPH113588A JP9155091A JP15509197A JPH113588A JP H113588 A JPH113588 A JP H113588A JP 9155091 A JP9155091 A JP 9155091A JP 15509197 A JP15509197 A JP 15509197A JP H113588 A JPH113588 A JP H113588A
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pair
signal
circuit
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Yoshifumi Okamura
義史 岡村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体記憶装置のリードサイクルタイムを高速
化する。 【解決手段】リードライトバス対RWBUS・T/N,
第1のデータアンプ回路90,プリチャージ回路100
を備え、外部クロック信号に同期したパイプライン動作
によりデータを伝達し、リード時に外部端子DQに出力
する半導体記憶装置において、リード時に内部クロック
信号ICLKに同期してカウント動作を行うカウンタ回
路200と、リード時にカウンタ回路200の出力値に
対応してそれぞれ活性化され相補信号対をそれぞれラッ
チ入力し差動増幅し出力する2つの第2のデータアンプ
回路111,112と、これら各第2のデータアンプ回
路111,112の出力を入力しカウンタ回路200の
出力値に対応して選択し次段に出力する選択回路220
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置に関
し、特に、外部クロック信号に同期してパイプライン動
作する半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、MPUの高速化に伴い、半導体記
憶装置の高速化の要求が高まっており、様々な高速メモ
リが提案されている。その中の一つに、外部クロック信
号に同期したDRAM、シンクロナスDRAMがあり、
高速化実現の手段として、内部パイプライン構造を用い
ているものがある(特開平6−76566号公報記載の
「半導体メモリ装置」)。図4は、このパイプライン構
造を持つ従来の半導体記憶装置におけるメモリアレイ部
のセンスアンプから外部端子までのデータ伝達経路部の
構成例を示す部分ブロック図である。この従来の半導体
記憶装置のデータ伝達経路部は、コマンド制御回路1
0,内部クロック発生回路20,ライトリード制御回路
30,ライトデータ初段回路40,ライトデータラッチ
回路50,ライトアンプ回路60,ライトスイッチ回路
70,センスアンプ80,第1のデータアンプ回路9
0,リードライトバスプリチャージ回路100,第2の
データアンプ回路110,リードデータラッチ回路12
0,データアウトバッファー回路130とを備え、メモ
リアレイ部のセンスアンプ80と離れて配置された外部
端子DQの周辺部の間をリードライトデータバス対RW
BUS・T/Nで接続しリードライトデータの授受を行
っている。
【0003】コマンド制御回路10は、外部からの入力
信号RASB,CASB,WEB(−BはLowアクテ
ィブあるいは否定を表す),外部入力クロック信号CL
Kを入力し、ライト活性化信号WR,リード活性化信号
REを出力する。
【0004】内部クロック発生回路20は、外部入力ク
ロック信号CLKを入力し、内部クロック信号ICL
K,ICLK1,ICLK2を発生する。
【0005】ライトリード制御回路30は、ライト活性
化信号WR,リード活性化信号RE,内部クロック信号
ICLKを入力し、ライト用パルス信号WPUL,リー
ド用パルス信号RPUL1,リードイネーブル信号RE
ADE,リードデータラッチ信号LATCHを出力す
る。
【0006】ライトデータ初段回路40は、D−F/F
回路からなり、端子DQからの外部データと、内部クロ
ック信号ICLK1を入力し、ライトデータWDATA
1を出力する。
【0007】ライトデータラッチ回路50は、D−F/
F回路からなり、ライトデータWDATA1を内部クロ
ック信号ICLK2に同期してラッチし、ライトデータ
WDATAとして出力する。
【0008】ライトアンプ回路60は、ライトデータW
DATA,リードイネーブル信号READEを入力し、
リードイネーブル信号READEが“Low”の時に、
リードライトバス対RWBUS・T/Nを駆動し、ライ
トデータWDATAの相補出力対をリードライトバス対
RWBUS・T/Nに出力する。また、リードイネーブ
ル信号READEが“High”の時には、リードライ
トバス対RWBUS・T/Nに対してハイ・インピーダ
ンス状態になる。
【0009】ライトスイッチ回路70は、リードライト
バス対RWBUS・T/Nからのデータおよびライト用
パルス信号WPULを入力し、ライトスイッチ信号WS
Wを出力し、リードライトバス対RWBUS・T/Nか
らのデータをライトバス対WIO・T/Nに出力する。
【0010】センスアンプ80は、ライトスイッチ信号
WSWが“High”の時に、ライトバス対WIO・T
/Nのデータを入力し列アドレス信号に対応したビット
線に出力し、ライトスイッチ信号WSWが“Low”の
時に、列アドレス信号に対応したビット線からリードバ
ス対RIO・T/Nにリードデータの相補出力対を出力
する。
【0011】第1のデータアンプ回路90は、リード時
に外部同期信号に対応して生成されるリード用パルス信
号RPUL1により活性化され、センスアンプ80の相
補出力対RIO・T/Nの電位差を差動増幅し、リード
ライトバス対WBUS・T/Nをそれぞれ駆動し、リー
ドデータの相補信号対を出力する。これら相補信号対の
“High”および“Low”の各電位は、ライトスイ
ッチ回路が“High”および“Low”と看做す電圧
の中間にあり、かつ、両方とも、ライトスイッチ回路に
とっては“High”と看做せる電圧に設定されてい
る。
【0012】リードライトバスプリチャージ回路100
は、リードイネーブル信号READEおよびリード用パ
ルス信号RPUL1を入力し、リード時に第1のデータ
アンプ90の非活性期間に対応してリードライトバス対
RWBUS・T/Nを“High”の電位にそれぞれプ
リチャージする。
【0013】第2のデータアンプ回路110は、リード
イネーブル信号READEおよびリード用パルス信号R
PUL1を入力し、リード時にリード用パルス信号RP
UL1の遅延信号に対応して活性化され、リードライト
バス対RWBUS・T/N上の相補信号対をそれぞれラ
ッチ入力し、差動増幅し、リードバス対RBUS・T/
Nに出力する。
【0014】リードデータラッチ回路120は、D−F
/F回路からなり、リードバス対RBUS・T/Nおよ
びリードデータラッチ信号LATCHを入力し、リード
バス対OUT・T/Nにデータを出力する。
【0015】データアウトバッファー回路130は、リ
ードバス対OUT・T/Nのデータを入力し、外部端子
DQにデータを出力する。
【0016】図5は、図4の従来の半導体記憶装置にお
けるデータ伝達経路部のリードライトバス対の入出力ブ
ロック詳細構成例を示す部分ブロック図である。図5を
参照して、ライトアンプ回路60,第1のデータアンプ
回路90,リードライトバスプリチャージ回路100,
第2のデータアンプ回路110について、詳細構成を追
加説明する。
【0017】ライトアンプ回路60は、ライトデータW
DATA,リードイネーブル信号READEを入力しそ
れぞれの反転信号を出力するインバータINV1,IN
V2と、ライトデータWDATAおよびリードイネーブ
ル信号READE,その反転信号をそれぞれ入力するN
ORゲートNOR1,NANDゲートNAND1と、イ
ンバータINV1の出力およびリードイネーブル信号R
EADE,その反転信号をそれぞれ入力するNORゲー
トNOR2,NANDゲートNAND2と、リードライ
トバスRWBUS・Tおよび接地,電源の間にそれぞれ
接続されNORゲートNOR1,NANDゲートNAN
D1の各出力をそれぞれゲート電極に入力するN型トラ
ンジスタN1,P型トランジスタP1と、リードライト
バスRWBUS・Nおよび接地,電源の間にそれぞれ接
続されNORゲートNOR2,NANDゲートNAND
2の各出力をそれぞれゲート電極に入力するN型トラン
ジスタN2,P型トランジスタP2とで構成されてい
る。
【0018】第1のデータアンプ回路90は、リード用
パルス信号RPUL1により活性化制御されリードバス
対RIO・T/N上の電圧レベル差を差動増幅する差動
増幅器91と、リードライトバスRWBUS・Tおよび
接地の間に互いに直列接続されリードバスRIO・N,
リード用パルス信号RPUL1をゲート電極に接続また
は入力するN型トランジスタN3,N5と、リードライ
トバスRWBUS・Nおよび接地の間に互いに直列接続
されリードバスRIO・T,リード用パルス信号RPU
L1をゲート電極に接続または入力するN型トランジス
タN4,N6とで構成されている。
【0019】リードライトバスプリチャージ回路100
は、リード用パルス信号RPUL1を入力および反転す
るインバータINV3と、その出力およびリードイネー
ブル信号READEを入力するNANDゲートNAND
3と、その出力をゲート電極にそれぞれ接続し電源およ
びリードライトバスRWBUS・T,RWBUS・Nの
間にそれぞれ接続されたP型トランジスタP3,P4と
で構成されている。
【0020】第2のデータアンプ回路110は、リード
用パルス信号RPUL1を入力および遅延しその遅延信
号RPULDを出力するディレイ素子D110と、リー
ドイネーブル信号READEを入力するインバータIN
V102と、その出力およびリード用パルス信号RPU
LDを入力するNORゲートNOR101と、その出力
を入力するインバータINV101と、非活性化期間そ
れぞれ信号入力しそれらの電位差を活性化期間に差動増
幅し出力する差動端子対RDATA・T/Nをもち遅延
信号RPULDにより活性化される差動増幅器105
と、リードライトバス対RWBUS・T/N,差動端子
対RDATA・T/Nを入力,出力にそれぞれ接続しそ
の入出力間がNORゲートNOR101出力に対応して
それぞれオン/オフするトランスファゲート対TG10
1,TG102と、差動端子対RDATA・T/N間お
よび電源との間に接続されリードイネーブル信号REA
DEをゲート電極に入力するP型トランジスタP10
1,P102,P103と、差動端子対RDATA・T
/Nをそれぞれ入力しリードバス対RBUS・N/Tに
出力するインバータINV103,INV104とで構
成されている。
【0021】図6は、この従来の半導体記憶装置におけ
るデータ伝達経路部の動作例を示す波形図である。次
に、図4,5,6を参照して、従来の半導体記憶装置に
おけるデータ伝達経路部の動作を説明する。
【0022】まず、サイクルC1の内部クロック信号I
CLKの立上り変化↑で、リード動作を開始すると、リ
ードイネーブル信号READEが“High”となり、
ライトアンプ回路60は、P型トランジスタP1,P2
およびN型トランジスタN1,N2がオフし、リードラ
イトバス対RWBUS・T/Nと電気的に非接続とな
る。それと同時に、リードライトバスプリチャージ回路
100により、リードライトバス対RWBUS・T/N
は“High”レベルにプリチャージされる。また、第
2データアンプ回路110内のトランスファゲートTG
101,TG102がオンすると同時に、P型トランジ
スタP101〜P103がオフし、バランスプリチャー
ジされていた差動端子対RDATA・T/Nがリードラ
イトバス対RWBUS・T/Nと接続される。
【0023】次に、内部クロック信号ICLKの立上り
変化↑で、リード用パルス信号RPUL1が“Hig
h”となり、第1のデータアンプ回路90において、差
動増幅器91が活性化し、センスアンプ80のリードバ
ス対RIO・T/Nにおいてデータに応じて生じた電位
差を更に増幅し、N型トランジスタN5,N6がオンと
なる。同時に、リードライトバスプリチャージ回路10
0において、のP型トランジスタP3,P4はオンから
オフに変化する。このとき、N型トランジスタN3,N
4のそれぞれのゲートに接続されているリードバス対R
IO・T,RIO・Nには、電位差が生じているため、
N型トランジスタN3,N4のオン抵抗に差が出る。よ
って、リードバス対RIOT,RION間の電位差に応
じて、リードライトバス対RWBUS・T/N上の相補
信号対間にも電位差が生じる。
【0024】次に、リードライトバス対RWBUS・T
/N上の相補信号対間に十分差電位が生じるタイミング
で、第2のデータアンプ回路110において、リード用
パルス信号RPUL1の遅延信号RPULDが“Lo
w”から“High”に変化し、トランスファゲートT
G101,TG102がオンからオフとなり、差動端子
対RDATA・T/Nがリードライトバス対RWBUS
・T/Nから切り離され、差動端子対RDATA・T/
Nに伝達されていた相補信号対の電位差がラッチ入力さ
れ、差動増幅器105が活性化される。差動増幅器10
5は、差動端子対RDATA・T/N上の相補信号対の
電位差を差動増幅しインバータINV103,INV1
04を介してリードバス対RBUS・T/Nに出力す
る。
【0025】次のサイクルC2で、ラッチ信号LATC
Hが内部クロック信号に同期して“High”となり、
リードデータラッチ回路120が、リードバス対RBU
S・T/N上のリードデータをラッチし、リードバス対
OUT・T/Nにリードデータを伝達する。また、リー
ド用パルス信号RPUL1が“Low”となり、第1の
データアンプ回路90において、差動増幅器91が非活
性化し、リードバス対RIO・T/Nがバランスプリチ
ャージされる。同時に、N型トランジスタN5,N6が
オフとなり、リードライトバスプリチャージ回路100
により、リードライトバス対RWBUS・T/Nが“H
igh”レベルにプリチャージされる。
【0026】続いて、第2のデータアンプ回路110に
おいて、リード用パルス信号RPULD1の遅延信号R
PULDが“Low”となり、差動増幅器105が非活
性化すると共に、トランファーゲートTG101,TG
102がオンし、第2のデータアンプ回路110内の差
動端子対RDATA・T/Nが、リードライトバス対R
WBUS・T/Nと接続され、サイクルC2でリード用
パルス信号RPUL1が“High”となるまで、“H
igh”レベルにバランスプリチャージされる。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
この従来の半導体記憶装置では、リード時において、サ
イクルC1期間中のリード用パルス信号RPUL1の立
上り変化↑から次のサイクルC2期間中の立上り変化↑
までの1サイクル期間中に、リードデータを伝達するた
め、次の3つの動作を順に行う必要がある。第1の動作
は、第1のデータアンプ90がリードライトバス対RW
BUS・T/Nを駆動し相補信号対の電位差を拡大し、
第2のデータアンプ回路110内の差動端子対RDAT
A・T/Nに伝達する。第2の動作は、第2のデータア
ンプ回路110において、差動端子対RDATA・T/
N間の電位差を差動増幅し、次段のリードデータラッチ
回路120がラッチ入力する。第3の動作は、リードラ
イトバス対RWBUS・T/Nをプリチャージし、第2
のデータアンプ回路110において、トランファーゲー
トTG101,TG102を介して差動端子対RDAT
A・T/Nをバランスプリチャージする。
【0028】これら3つの動作の中、例えば、第1およ
び第2の動作を同時に行うと、第2のデータアンプ回路
110が、リードライトバス対RWBUS・T/N上の
データを破壊してしまう。また、他の組み合わせ動作が
同時動作できないことは自明である。
【0029】また、これら3つの各動作時間は、リード
ライトバス対RWBUS・T/N,差動端子対RDAT
A・T/Nなどの配線容量や配線抵抗,トランジスタの
ゲート容量などで物理的に決まり、これら3つの動作時
間の和により決定されるリード動作のサイクルタイムを
更に高速化することは難しいという問題点があった。
【0030】従って、本発明の目的は、上記課題の少な
くとも1つを解決し、半導体記憶装置のリードサイクル
タイムを高速化することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、メ
モリアレイ部のセンスアンプから外部端子までのデータ
伝達経路部が、リード時およびライト時にデータの相補
信号対をそれぞれ伝達する2本1組のリードライトバス
対と、リード時に外部同期信号に対応して活性化され前
記センスアンプの相補出力対の電位差を差動増幅し前記
リードライトバス対をそれぞれ駆動し前記相補信号対を
出力する第1のデータアンプ手段と、リード時に前記第
1のデータアンプ手段の非活性期間に対応して前記リー
ドライトバス対をそれぞれプリチャージするバスプリチ
ャージ手段とを備え、前記外部同期信号に同期したパイ
プライン動作によりデータを伝達し、リード時に前記外
部端子に出力する半導体記憶装置において、リード時に
前記外部同期信号に同期してカウント動作を行うカウン
ト手段と、リード時に前記カウント手段の出力値に対応
してそれぞれ活性化され前記相補信号対をそれぞれラッ
チ入力し差動増幅し出力する複数の第2のデータアンプ
手段と、これら各第2のデータアンプ手段の出力を入力
し前記カウント手段の出力値に対応して選択し次段に出
力する選択手段とを備えている。
【0032】また、前記各第2のデータアンプ手段が、
非活性化期間それぞれ信号入力しそれらの電位差を活性
化期間に差動増幅し出力する差動端子対をもつ差動増幅
器と、前記リードライトバス対,前記差動端子対を入
力,出力にそれぞれ接続し前記非活性化期間にオンし前
記活性化期間にオフするトランスファゲート対とをそれ
ぞれ備えている。
【0033】また、前記各トランスファゲート対が、前
記非活性化期間の前縁から遅延してオンしている。
【0034】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図1は、本発明の半導体記憶装置の実施
形態におけるメモリアレイ部のセンスアンプから外部端
子までのデータ伝達経路部を示す部分回路図である。図
1を参照すると、本実施形態の半導体記憶装置における
データ伝達経路部は、図5の従来の半導体記憶装置にお
けるデータ伝達経路部と比較すると、図5の第2のデー
タアンプ回路110とリードデータラッチ回路120と
が削除され、代わりに、カウンタ回路200,2つの第
2のデータアンプ回路111および112,選択回路2
20,などを備え、メモリアレイ部のセンスアンプ80
と離れて配置された外部端子DQの周辺部の間をリード
ライトデータバス対RWBUS・T/Nで接続しリード
ライトデータの授受を行っている。
【0035】また、図4に示す従来の半導体記憶装置に
おける第2のデータアンプ回路110,リードデータラ
ッチ回路120以外の各ブロックは、本実施形態の半導
体記憶装置においても備え、同じ機能であり、重複説明
を省略する。
【0036】カウンタ回路200は、内部クロック信号
ICLK,リードイネーブル信号READEを入力し、
リード時に内部クロック信号ICLKに同期して1ビッ
トのカウント動作を行い、カウント信号CNTを出力す
る。
【0037】2つの第2のデータアンプ回路111,1
12は、リードライトバス対RWBUS・T/Nを入力
し、リード時にカウンタ回路200の出力値に対応して
生成される第2のデータアンップ制御信号RPUL2
1,RPUL22によりそれぞれ選択活性化され、相補
信号対をそれぞれラッチ入力し、差動増幅し、リードバ
スRBUS・T1/N1,RBUS・T2/N2にそれ
ぞれ出力する。図2(a)は、これら各第2のデータア
ンプ回路111,112の詳細構成例を示す回路図であ
る。図5の従来の半導体記憶装置における第2のデータ
アンプ回路110と比較すると、図5のNORゲートN
OR101の入力段において、ディレイ素子D110が
削除され、リード用パルス信号RPUL1に代わって、
第2のデータアンプ制御信号RPUL21またはRPU
L22が、直接に入力されている。その他の構成は、図
5の従来の半導体記憶装置における第2のデータアンプ
回路110と同じであり、重複説明を省略する。
【0038】選択回路220は、リードバス対RWBU
S・T1/N1とリードバス対OUT・T/Nとの間に
それぞれ接続され選択信号SWに対応してオンするトラ
ンスファゲート対TG11,TG12と、リードバス対
RWBUS・T2/N2とリードバス対OUT・T/N
との間に接続され選択信号SWの反転信号SWBに対応
してオンするトランスファゲート対TG21,TG22
とを備え、各第2のデータアンプ回路111,112の
出力を入力し、カウンタ回路200の出力値に対応して
選択し、次段のリードデータラッチ回路120に出力す
る。
【0039】また、これら各ブロックの他に、カウント
信号CNTを入力するインバータINV4と、リードイ
ネーブル信号READEおよびカウント信号CNT,そ
の反転信号をそれぞれ入力し第2のデータアンプ回路1
10の制御信号RPUL21,RPUL22をそれぞれ
出力するANDゲートAND1,AND2と、カウント
信号CNTを入力し選択信号SWを出力するディレイ素
子D210と、選択信号SWを入力し選択信号SWBを
出力するインバータINV5とを備えている。
【0040】図3は、本実施形態の半導体記憶装置にお
けるデータ伝達経路部の動作例を示す波形図である。次
に、本実施形態の半導体記憶装置におけるデータ伝達経
路部の動作を図1〜図3を参照して説明する。
【0041】まず、サイクルC1で、サイクルC1の内
部クロック信号ICLKの立上り変化↑で、リード動作
を開始し、リードイネーブル信号READEが“Hig
h”となると、図6で示された、従来の半導体記憶装置
の動作と同様に、ライトアンプ回路60は、P型トラン
ジスタP1,P2およびN型トランジスタN1,N2の
ゲートレベルがオフし、リードライトバス対RWBUS
・T/Nと電気的に非接続となる。それと同時に、リー
ドライトバスプリチャージ回路100により、リードラ
イトバス対RWBUS・T/Nは、“High”レベル
にプリチャージされる。また、リードイネーブル信号R
EADEの“High”により、RPUL21またはR
PUL22が“High”になり、この“High”を
入力する第2のデータアンプ回路111または112に
おいて、それぞれのトランスファーゲートTG101,
TG102がオンすると同時に、P型トランジスタP1
01,P102,P103がオフし、バランスプリチャ
ージされていた第2のデータアンプ回路111,112
内の差動端子対RDATA・T/Nがリードライトバス
対RWBUS・T/Nとそれぞれ接続される。
【0042】次に、サイクルC1の内部クロック信号I
CLKの立上り変化↑で、リード用パルス信号RPUL
1が“High”となり、第1のデータアンプ回路90
において、差動増幅器91が活性化し、センスアンプ8
0のリードバス対RIO・T/N間においてデータに応
じて生じた電位差を更に増幅し、このリードバス対RI
O・T/N間の電位差に応じて、リードライトバス対R
WBUS・T/N上の相補信号対間にも電位差が生じ
る。
【0043】次に、サイクルC2の内部クロック信号I
CLKの立上り変化↑で、カウンタ回路200がカウン
トアップされる。図3では、カウント信号CNTの立上
り変化↑の場合について示している。この場合、第2の
データアンプ111の制御信号RPUL21が“Hig
h”となる。このタイミングで、第2のデータアンプ回
路110において、リード用パルス信号RPUL1の遅
延信号RPULDが“Low”から“High”に変化
し、トランスファゲートTG101,TG102がオン
からオフとなり、差動端子対RDATA・T/Nがリー
ドライトバス対RWBUS・T/Nから切り離され、差
動端子対RDATA・T/Nに伝達されていた相補信号
対の電位差がラッチ入力され、差動増幅器105が活性
化される。差動増幅器105は、差動端子対RDATA
・T/N上の相補信号対の電位差を差動増幅しインバー
タINV103,INV104を介してリードバス対R
BUS・T1/N1に出力する。
【0044】また、制御信号RPUL22は“Low”
であるため、第2のデータアンプ112において、差動
増幅器105は非活性化状態であり、トランスファーゲ
ートTG101,TG102がオンし、差動端子対RD
ATA・T/Nがリードライトバス対RWBUS・T/
Nと接続された状態である。
【0045】また、カウント信号CNTの立上り変化↑
に応じて、選択信号SWが“High”となり、選択回
路220において、リードバス対RBUS・T1/N1
が、リードバス対OUT・T/Nと接続され、リードデ
ータをデータアウトバッファ130に伝達する。
【0046】次に、サイクルC2でリード用パルス信号
RPUL1が“Low”となり、第1のデータアンプ回
路90において、差動増幅器91が非活性化し、リード
バス対RIO・T/Nがバランスプリチャージされる。
同時にN型トランジスタN5,N6がオフとなり、リー
ドライトバス対RWBUS・T/Nが“High”レベ
ルにプリチャージされる。この時、第2のデータアンプ
回路112において、トランスファーゲート対TG10
1,TG102がオンし、差動端子対RDATA・T/
Nが、リードライトバス対RWBUS・T/Nと接続さ
れているため、同時に“High”レベルにバランスプ
リチャージされることになる。
【0047】次に、サイクルC2でリード用パルス信号
RPUL1が“High”となると、センスアンプ内の
2ビット目のデータに応じて差電位が生じ増幅され、リ
ードバス対RIOT/N間の電位差に応じて、リードラ
イトバス対RWBUS・T/N間に電位差が生じる。
【0048】次に、サイクルC3の内部クロック信号I
CLKの立上り変化↑で、カウンタ回路200がカウン
トアップされ、カウント信号CNTの立下り変化↓で、
制御信号RPUL21が“Low”となり、第2のデー
タアンプ111において、差動増幅器105は非活性化
し、トランスファーゲート対TG101,TG102が
オンし、差動端子対RDATA・T/Nがリードライト
バス対RBUS・T/Nと接続されると同時に、制御信
号RPUL22が“High”となり、第2のデータア
ンプ112において、差動端子対RDATA・T/Nが
リードライトバス対RWBUS・T/Nから切り離さ
れ、差動端子対RDATA・T/Nに伝達されていた相
補信号対の電位差がラッチ入力され、差動増幅器105
が活性化し、差動端子対RDATA・T/N間の電位差
を増幅し、リードデータをリードバス対RBUS・T2
/N2に伝達する。
【0049】次に、サイクルC3のカウント信号CNT
の立下り変化↓に応じて、選択信号SWが“Low”と
なり、選択回路220において、リードバス対RBUS
・T2/N2が、リードバス対OUT・T/Nと接続さ
れ、リードデータをデータアウトバッファ130に伝達
する。
【0050】上述したように、本実施形態では、サイク
ルC2で活性化した第2のデータアンプ回路の出力は、
次のサイクルC3で非活性となるまで保持されており、
第2のデータアンプ回路自身がデータのラッチをしてい
ることになる。このため、従来の半導体記憶装置で必要
であったリードデータラッチ回路120は不要となる。
【0051】図2(b)は、本発明の半導体記憶装置の
他の実施形態における第2のデータアンプ回路を示す回
路図である。
【0052】本実施形態の半導体記憶装置における第2
のデータアンプ回路は、図2(a)に示された第2のデ
ータアンプ回路に対し、NORゲートNOR101の代
わりに、第2のデータアンプ制御信号RPUL21をを
入力するディレイ素子D111を備え、その出力を追加
入力したNORゲートNOR102を、図2(a)のN
ORゲートNOR101の代わりとしている。このNO
RゲートNOR102の出力により、非活性化される各
第2のデータアンプ内のトランスファゲート対TG10
1,TG102のオン・タイミングがオフ・タイミング
より遅延して立ち上がる。この遅延によるタイミング調
整のみにより、一方の第2のデータアンプのデータがリ
ードライトバス対に逆流し他方の第2のデータアンプ内
のデータを破壊することを防止し、各第2のデータアン
プの活性化および非活性化を高速化でき、高速化のため
のタイミング設計が容易になる。
【0053】なお、以上の各実施形態では、第2のデー
タアンプ回路が2台の場合について説明したが、第2の
データアンプ回路の台数が3台以上の場合でも、同様の
効果があることは明らかである。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体記憶装置は、複数の第2のデータアンプ回路を外部ク
ロック信号に応じて順に選択動作させることで、1つの
第2のデータアンプ回路が活性化期間中に差動端子対の
差動増幅を行うと同時に、非活性化された他の各第2の
データアンプ回路の各差動端子対が、リードライトバス
対と共にバランスプリチャージおよびデータ伝達され
る。このため、従来の半導体記憶装置の第2のデータア
ンプ回路は、1サイクル期間中に、データ伝達,増幅,
バランスプリチャージの3つの動作を順に必要とするの
に対して、本発明による半導体記憶装置の第2のデータ
アンプ回路は、増幅またはバランスプリチャージおよび
データ伝達の1つ又は2つの動作でよい。これにより、
データ伝達経路部のリードサイクルタイムは、従来の3
分の2に高速化し、半導体記憶装置のリードサイクルタ
イムが高速化される。
【0055】さらには、高速化のためのタイミング設計
が容易化される等の効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体記憶装置の実施形態におけるデ
ータ伝達経路部を示す部分ブロック図である。
【図2】図1のデータ伝達経路部における第2のデータ
アンプ回路の構成例を示す回路図である。
【図3】図1のデータ伝達経路部の動作例を示す波形図
である。
【図4】従来の半導体記憶装置におけるデータ伝達経路
部の部分構成例を示す部分ブロック図である。
【図5】図4のデータ伝達経路部の回路構成例を示す部
分回路図である。
【図6】図5のデータ伝達経路部の動作例を示す波形図
である。
【符号の説明】
10 コマンド制御回路 20 内部クロック発生回路 30 ライトリード制御回路 40 ライトデータ初段回路 50 ライトデータラッチ回路 60 ライトアンプ回路 70 ライトスイッチ回路 80 センスアンプ 90 第1のデータアンプ回路 91,105 差動増幅器 100 リードライトバスプリチャージ回路 110,111,112 第2のデータアンプ回路 120 リードデータラッチ回路 130 データアウトバッファ 200 カウンタ回路 220 選択回路 P1〜P4,P101〜P103 P型トランジスタ N1〜N6 N型トランジスタ INV1〜INV5,INV101〜INV104
インバータ AND1〜AND2 ANDゲート NAND1〜NAND3 NANDゲート NOR1〜NOR2,NOR101〜NOR102
NORゲート D110,D111,D210 ディレイ素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリアレイ部のセンスアンプから外部
    端子までのデータ伝達経路部が、リード時およびライト
    時にデータの相補信号対をそれぞれ伝達する2本1組の
    リードライトバス対と、リード時に外部同期信号に対応
    して活性化され前記センスアンプの相補出力対の電位差
    を差動増幅し前記リードライトバス対をそれぞれ駆動し
    前記相補信号対を出力する第1のデータアンプ手段と、
    リード時に前記第1のデータアンプ手段の非活性期間に
    対応して前記リードライトバス対をそれぞれプリチャー
    ジするバスプリチャージ手段とを備え、前記外部同期信
    号に同期したパイプライン動作によりデータを伝達し、
    リード時に前記外部端子に出力する半導体記憶装置にお
    いて、リード時に前記外部同期信号に同期してカウント
    動作を行うカウント手段と、リード時に前記カウント手
    段の出力値に対応してそれぞれ活性化され前記相補信号
    対をそれぞれラッチ入力し差動増幅し出力する複数の第
    2のデータアンプ手段と、これら各第2のデータアンプ
    手段の出力を入力し前記カウント手段の出力値に対応し
    て選択し次段に出力する選択手段とを備えることを特徴
    とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記各第2のデータアンプ手段が、非活
    性化期間それぞれ信号入力しそれらの電位差を活性化期
    間に差動増幅し出力する差動端子対をもつ差動増幅器
    と、前記リードライトバス対,前記差動端子対を入力,
    出力にそれぞれ接続し前記非活性化期間にオンし前記活
    性化期間にオフするトランスファゲート対とをそれぞれ
    備える、請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記各トランスファゲート対が、前記非
    活性化期間の前縁から遅延してオンする、請求項2記載
    の半導体記憶装置。
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