JPS63197093A - Dynamic random access memory - Google Patents

Dynamic random access memory

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JPS63197093A
JPS63197093A JP62030011A JP3001187A JPS63197093A JP S63197093 A JPS63197093 A JP S63197093A JP 62030011 A JP62030011 A JP 62030011A JP 3001187 A JP3001187 A JP 3001187A JP S63197093 A JPS63197093 A JP S63197093A
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JP
Japan
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signal
sense amplifier
bit line
channel
potential
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Application number
JP62030011A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyamoto
博司 宮本
Narihito Yamagata
整人 山形
Michihiro Yamada
山田 通裕
Shigeru Mori
茂 森
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To guarantee the high sensitivity of a sense amplifier even if the precharging electric potential of a bit line receives noises by making the level of a driving signal for driving a sense amplifier an intermediate electric potential between a power source potential and an earth potential through a switching means. CONSTITUTION:A third N channel MOSFET Qj10 and a fourth N channel MOSFET Qj11, a third P channel MOSFET Qj12 and a fourth P channel MOSFET Qj13 are provided and the level of the sense amplifier driving signal is made to be the intermediate electric potential through the switching means. Therefore, the electric potential on bit lines BLj, the inverse of BLj and the level of the sense amplifier driving signal can be the intermediate electric potentials and the precharging electric potential on the bit line can be supplied through the switching means. Thus, a dynamic random access memory having a CMOS sense amplifier which can afford much internal noises can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ 
(以下rDRAMJと記載する)に関し、特に、ビット
線のl / 2 Vccプリチャージ方式を採用したC
MO3−DRAMに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a dynamic random access memory.
(hereinafter referred to as rDRAMJ), in particular, C
This relates to MO3-DRAM.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は、例えば「国際固体回路会議(ISSCC85
)ダイジェスト・オブ・テクニカルペーパーズ252頁
、253頁」に示される従来のDRAMのビット線とセ
ンスアンプの構成を示したものである。なお、同図では
、ピント線BLjおよび百b>について、その主要部の
みを示している。
Figure 3 shows, for example, the International Solid State Circuit Conference (ISSCC85).
) Digest of Technical Papers, pages 252 and 253, shows the configuration of the bit line and sense amplifier of a conventional DRAM. In addition, in the figure, only the main parts of the focus line BLj and 100b> are shown.

第3図において、NチャネルMOSFETQjlおよび
QJ2並びにPチャネルM OS F ET Q、zお
よびQJ4はセンスアンプを構成するFETであり、F
ETQJlおよびQ、3のドレインにはビットBLjが
接続され、FETQj□およびQJ、のドレインにはビ
ット線百Ljが接続されている。
In FIG. 3, N-channel MOSFETs Qjl and QJ2 and P-channel MOSFETs Q, z, and QJ4 are FETs that constitute a sense amplifier, and
A bit BLj is connected to the drains of ETQJl and Q,3, and a bit line 10Lj is connected to the drains of FETQj□ and QJ.

また、F E T QJ、およびQJ3のゲートにはビ
ット線百Tゴが接続され、FETQJzおよびQ、4の
ゲートにはビット線BLjが接続されている。
Further, a bit line 10Tgo is connected to the gates of FET QJ and QJ3, and a bit line BLj is connected to the gates of FETQJz and Q,4.

さらに、F E T Q jIおよびQJ2のソースに
はセンスアンプ駆動信号φ、を伝送する線路LHが接続
され、FETQ、、およびQJ4のソースにはセンスア
ンプ駆動信号φ2を伝送する線路LPが接続されている
Further, a line LH for transmitting a sense amplifier drive signal φ is connected to the sources of FETQjI and QJ2, and a line LP for transmitting a sense amplifier drive signal φ2 is connected to the sources of FETQ and QJ4. ing.

さらに、センスアンプ駆動用NチャネルMOSFETQ
SNのドレインには線路LNが接続され、そのゲートに
はセンストリガ信号SNが入力され、そのソースは電位
VSSの接地■8に接続されている。センスアンプ駆動
用PチャネルMOSFETQSFのドレインには線路り
、が接続され、そのゲートにはセンストリガ信号SPが
入力され、そのソースは電位■。、の電源線■2に接続
されている。
Furthermore, N-channel MOSFETQ for driving the sense amplifier
A line LN is connected to the drain of SN, a sense trigger signal SN is input to its gate, and its source is connected to the ground 8 of potential VSS. A line is connected to the drain of the sense amplifier driving P-channel MOSFET QSF, a sense trigger signal SP is input to its gate, and its source is at potential ■. , is connected to the power line ■2.

さらに、WLiはワード線であり、Q s i jおよ
びC* i jはメモリセルを構成するFETおよびコ
ンデンサである。QJ、はビット線BLjと「T]とを
イコライズするFETであり、QJ6およびQJ7はビ
ット線BLjおよびBLjをビット線プリチャージ電位
■BLにプリチャージするFETであって、QjSI 
QJ6およびQ、7のゲートにはイコライズ信号EQを
伝送する線路LQが接続されている。ここで、ビット線
プリチャージ電位■BLは、通常、電源電位VCCと接
地電位V S3との中間すなわち1 / 2 V cc
に選ばれる。
Furthermore, WLi is a word line, and Q s i j and C* i j are FETs and capacitors that constitute memory cells. QJ is a FET that equalizes bit lines BLj and "T", QJ6 and QJ7 are FETs that precharge bit lines BLj and BLj to bit line precharge potential ■BL, and QjSI
A line LQ for transmitting an equalization signal EQ is connected to the gates of QJ6, Q, and 7. Here, the bit line precharge potential BL is usually an intermediate value between the power supply potential VCC and the ground potential VS3, that is, 1/2 Vcc.
selected.

さらに、Yjはコラムアドレス選択信号であり、QJ8
およびQJqは転送用FETであって、選択されたビッ
ト線BLjおよびBLjと入出力線I10およびIlo
との間のスイッチングを行なう。
Furthermore, Yj is a column address selection signal, and QJ8
and QJq are transfer FETs that connect selected bit lines BLj and BLj and input/output lines I10 and Ilo.
Performs switching between.

次に、上記のように構成されたダイナミック・センスア
ンプの動作を第3図のメモリセルのコンデンサC88、
の記憶内容を読み出す場合について、第3図および動作
波形図である第4図を参照しながら説明する。ここでは
コンデンサC5Jの記憶内容が「1」であるとする。な
お、第4図において、t8)は外部πτ落信号を示し、
(blはイコライズ信号EQ、(C1はワード線WLi
上の信号、(d+およびtelはセンストリガ信号SN
およびS7、(f)および(g)はセンスアンプ駆動信
号φ8およびφ2、(h)はビット線BLj上の信号(
折れ線S1)、百Tゴ上の信号(折れ線32)を示す。
Next, the operation of the dynamic sense amplifier configured as described above will be explained using the capacitors C88 and C88 of the memory cell shown in FIG.
The case of reading out the stored contents will be explained with reference to FIG. 3 and FIG. 4 which is an operation waveform diagram. Here, it is assumed that the stored content of capacitor C5J is "1". In addition, in FIG. 4, t8) indicates an external πτ drop signal,
(bl is the equalize signal EQ, (C1 is the word line WLi
The upper signal, (d+ and tel are the sense trigger signal SN
and S7, (f) and (g) are sense amplifier drive signals φ8 and φ2, (h) is the signal on bit line BLj (
A polygonal line S1) indicates a signal (a polygonal line 32) on 100T.

第4図Fa)に示す外部RA不倍信号立下りによりDR
AMは活性状態に入る。活性状態に入ると、外部RAS
信号により外部ロウアドレス信号がチップ内部にラッチ
される。次に、第4図(b)に示すイコライズ信号EQ
が低レベルになり、ビット線BLjとBLjとのイコラ
イズを中止し、さらに、ビット線プリチャージ電位VB
Lを伝送する線路LBLとピント線BLj、BLjとを
しゃ断する。次に、チップ内部にランチされたロウアド
レスに応じて選択されたワード線が高レベルになる。第
3図では、WLiが選択されたとする。ワード線WLi
が高レベルになると、F E T Qsijがオンして
コンデンサC1Jに蓄えられた電荷がビット線BLjに
転送され、ビット線BLjの電位が、イコライズ時のビ
ット線電位すなわちビット線プリチャージ電位VILよ
りも高くなる。次に、センストリガ信号SNを高レベル
にし、センストリガ信号SPを低レベルにすることによ
り、F E T QSNおよびQSPがオンして、セン
スアンプ駆動信号φ8が低レベルになり、センスアンプ
駆動信号φ2が高レベルになる。このことにより、Nチ
ャネルおよびPチャネルセンスアンプが動作し、ビット
センスBLjおよび百T]間の電位差が増幅され、ビッ
ト線BLjにコンデンサCs 、jの記憶内容「1」が
読み出される。
DR is activated by the falling edge of the external RA unmultiplied signal shown in Figure 4 (Fa).
AM enters the active state. After entering the active state, the external RAS
The external row address signal is latched inside the chip by the signal. Next, equalize signal EQ shown in FIG. 4(b)
becomes low level, stops equalizing the bit lines BLj and BLj, and further lowers the bit line precharge potential VB.
The line LBL transmitting L and the focus lines BLj, BLj are cut off. Next, the word line selected according to the row address launched inside the chip becomes high level. In FIG. 3, it is assumed that WLi is selected. Word line WLi
When becomes a high level, FETQsij is turned on and the charge stored in the capacitor C1J is transferred to the bit line BLj, and the potential of the bit line BLj becomes higher than the bit line potential at the time of equalization, that is, the bit line precharge potential VIL. It also becomes more expensive. Next, by setting the sense trigger signal SN to a high level and setting the sense trigger signal SP to a low level, FET QSN and QSP are turned on, the sense amplifier drive signal φ8 becomes a low level, and the sense amplifier drive signal φ2 becomes high level. As a result, the N-channel and P-channel sense amplifiers operate, the potential difference between the bit senses BLj and 10T is amplified, and the stored content "1" of the capacitor Cs,j is read out to the bit line BLj.

次に、コラムアドレス選択信号が高レベルになる。ビッ
ト線BLjおよびπT]が選択される場合には、コラム
アドレス信号Yiが高レベルになり、ビット線BLjお
よびπT]のデータが転送用FETQ7gおよびQ、9
を通して入出力線110および「7百に転送される。
Next, the column address selection signal goes high. When the bit lines BLj and πT] are selected, the column address signal Yi goes high, and the data on the bit lines BLj and πT are transferred to the transfer FETs Q7g and Q,9.
is transferred through input/output lines 110 and 700.

次に、外部RAS信号の立上りにより、DRAMは不活
性状態に入る。外部百7返信号が高レベルになった後、
選択されていたワード線WLiの信号(第4図(C))
が低レベルになり、F E T Qsijがオフする。
Next, the rise of the external RAS signal causes the DRAM to enter an inactive state. After the external 107 return signal becomes high level,
Signal of selected word line WLi (Fig. 4(C))
becomes low level and FETQsij is turned off.

次に、第4図(d)に示すセンスアンプトリガ信号SN
が低レベルになり、センスアンプトリガ信号S、が高レ
ベルになる。次に、第4図(1))に示すイコライズ信
号EQが高レベルになることにより、センスアンプ駆動
信号φ、が低レベルから中間レベルになり、センスアン
プ駆動信号φ2が高レベルから中間レベルになる。セン
スアンプ駆動信号φ8およびφアの中間レベルは、この
例の場合には、図示しない回路により、ビット線プリチ
ャージ電位V、Lと等しい電位である。さらに、イコラ
イズ信号EQが高レベルになることにより、読出し動作
時に電源電位VCCおよび接地電位■、。
Next, the sense amplifier trigger signal SN shown in FIG. 4(d)
becomes low level, and the sense amplifier trigger signal S becomes high level. Next, as the equalize signal EQ shown in FIG. 4 (1) becomes high level, the sense amplifier drive signal φ changes from a low level to an intermediate level, and the sense amplifier drive signal φ2 changes from a high level to an intermediate level. Become. In this example, the intermediate level of the sense amplifier drive signals φ8 and φa is set to a potential equal to the bit line precharge potentials V and L by a circuit not shown. Further, by setting the equalize signal EQ to a high level, the power supply potential VCC and the ground potential .

になっていたビット線BLjおよびBLコをイコライズ
して1/2Vcc電位にすると同時に、ビット線BLj
、BLjとビット線プリチャージ電位VBLを伝送する
線路LILとを接続して、ビット線BLjおよびBLゴ
の電位を1/2vccとほぼ等しいVatにする。
At the same time, the bit lines BLj and BL, which had been at
, BLj and a line LIL for transmitting the bit line precharge potential VBL are connected to set the potentials of the bit lines BLj and BLgo to Vat, which is approximately equal to 1/2 vcc.

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

従来の0MO3・グイナミソクセンスアンプにおいては
、上記のように、DRAMの不活性状態中にリーク電流
等によりビット線のプリチャージ電位が変動するのを防
ぐために、ピント線をビット線プリチャージ電位VBL
を伝送する線路LBLに接続して、電位の変動を防いで
いる。また、上記従来例では、図示されない手段により
、NチャネルおよびPチャネルセンスアンプ駆動信号φ
8およびφ、のレベルをビット線プリチャージ電位■1
に保つようにしている。これにより、ビット線とセンス
アンプ駆動信号を同電位に保つことを図っている。
As mentioned above, in the conventional 0MO3/Guinami Sox sense amplifier, in order to prevent the bit line precharge potential from fluctuating due to leakage current etc. during the inactive state of the DRAM, the focus line is connected to the bit line precharge potential. VBL
is connected to the transmission line LBL to prevent potential fluctuations. Further, in the conventional example described above, the N-channel and P-channel sense amplifier drive signals φ
8 and φ, the bit line precharge potential ■1
I try to keep it that way. This is intended to keep the bit line and sense amplifier drive signal at the same potential.

しかしながら、第5図の従来のDRAMの構成に示すよ
うに、DRAMのチップ内には多数のビット線対、セン
スアンプ等が配置されており、ビット線プリチャージ電
位V I L + センスアンプ駆動信号φ、およびφ
、はこれら多数のビット線対およびセンスアンプで共用
されるため、ビット線プリチャージ電位VBLおよびセ
ンスアンプ駆動信号φ8、φ2の配線長が長(なる。従
って、上記のように、ビット線BLjおよびsT3とセ
ンスアンプ駆動信号φ8およびφ2を伝送する線路LH
およびLPとを多数のビット線対、センスアンプ等が配
置された部分(以下「アレイ部」という)の外で線路L
BLと接続した場合には、線路L!ILおよび線路LN
、LPと交差する配線の数が増え、これらの配線との間
の容量カンプリングによるノイズを受は易くなる。特に
、第5図に示すように、線路LBLと線路LN、LPと
が離れて配置されている場合には、これらの配線が各々
異相のノイズを受ける割合が大きくなる。なお、第5図
において、1はプリチャージ電位ホールド回路、2はイ
コライズ回路、3はPチャネルセン、スアンプ、4はN
チャネルセンスアンプであり、第5図において第3図と
同一部分又は相当部分には同一符号が付しである。
However, as shown in the conventional DRAM configuration in FIG. 5, a large number of bit line pairs, sense amplifiers, etc. are arranged in the DRAM chip, and the bit line precharge potential V I L + sense amplifier drive signal φ, and φ
, are shared by a large number of bit line pairs and sense amplifiers, the wiring lengths of the bit line precharge potential VBL and sense amplifier drive signals φ8 and φ2 are long (therefore, as described above, the bit line BLj and Line LH transmitting sT3 and sense amplifier drive signals φ8 and φ2
and LP are connected to the line L outside the part where a large number of bit line pairs, sense amplifiers, etc. are arranged (hereinafter referred to as the "array part").
When connected to BL, line L! IL and line LN
, the number of wires that intersect with the LP increases, making it easier to receive noise due to capacitive compression between these wires. Particularly, as shown in FIG. 5, when the line LBL and the lines LN and LP are arranged apart from each other, the proportion of these lines receiving out-of-phase noise increases. In FIG. 5, 1 is a precharge potential hold circuit, 2 is an equalization circuit, 3 is a P channel sensor, amplifier, and 4 is an N
This is a channel sense amplifier, and in FIG. 5, the same or equivalent parts as in FIG. 3 are given the same reference numerals.

また、Nチャネルのセンスアンプ駆動信号φ、がビット
線のプリチャージ電位に対してNチャネルFETのスレ
ショールド電圧分だけ低い電位よりも更に下がった場合
、およびPチャネルのセンスアンプ駆動信号φ2がビッ
トセンスのプリチャージ電位に対してPチャネルFET
のスレショールド電圧の絶対値骨だけ高い電位よりも更
に上がった場合には、例えば「昭和57年度電子通信学
会総合全国大会、講演論文番号439」に示されるよう
に、センスアンプの活性化を不必要に早めたり、センス
アンプを構成するトランジスタの特性のバラツキに起因
するセンスアンプの感度劣化を起こし易いという問題が
あった。
Furthermore, if the N-channel sense amplifier drive signal φ is lower than the potential that is lower than the precharge potential of the bit line by the threshold voltage of the N-channel FET, and the P-channel sense amplifier drive signal φ2 is P channel FET for bit sense precharge potential
If the absolute value of the threshold voltage of the voltage rises further than the bone-high potential, the activation of the sense amplifier is performed, as shown in, for example, ``1981 IEICE General Conference, Lecture Paper No. 439''. There have been problems in that the sensitivity of the sense amplifier tends to deteriorate due to unnecessarily speeding up or variations in the characteristics of the transistors forming the sense amplifier.

この問題の一部を解消する方法としては、例えば特開昭
54−8430号公報に示されるものがあり、これを第
6図に示す。
A method for partially solving this problem is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-8430, which is shown in FIG.

第6図は、Nチャネルトランジスタのみで構成されるセ
ンスアンプ部を示しており、センスアンプを構成するF
ETQlおよびQ2に加えて、ビットvABL、BLと
センスアンプ駆動信号φ、が伝送される線路り、との間
にセンスアンププルアップ信号φ1が入力されるFET
Q3およびQ4を設けたものである。これにより、DR
AMの不活性状態において、ビット線BL、BLとセン
スアンプ駆動信号φ、がセンスアンプのすぐ近くで同電
位にされるので、上記のようなセンスアンプが早く活性
化されすぎる問題は回避される。
FIG. 6 shows a sense amplifier section consisting only of N-channel transistors, and the F
In addition to ETQl and Q2, there is a FET in which a sense amplifier pull-up signal φ1 is input between the bits vABL, BL and the line through which the sense amplifier drive signal φ is transmitted.
Q3 and Q4 are provided. This allows DR
When the AM is inactive, the bit lines BL, BL and the sense amplifier drive signal φ are brought to the same potential in the immediate vicinity of the sense amplifier, so the problem of the sense amplifier being activated too quickly as described above is avoided. .

第6図の例のように、Nチャネルトランジスタのみで構
成される場合には、ビット線は、通常、電源電位VCC
にプリチャージされる。イコライズ信号φ2が入力され
るプリチャージ用FETQ5およびQ6は、通常、セン
スアンプ毎に設けられるため、必然的に電源電位■cc
の電源はアレイ部内に配置される。しかしながら、CM
OSセンスアンプの場合には、上記のように何等かの方
法でビット線プリチャージ電位VILをアレイ部内に配
線することが必要となり、この場合、第3図のように配
線すると、ノイズのため、上記のような問題が生じる。
As in the example shown in FIG. 6, when the bit line is composed of only N-channel transistors, the bit line is normally
will be precharged. Since the precharge FETs Q5 and Q6 to which the equalize signal φ2 is input are usually provided for each sense amplifier, the power supply potential ■cc
A power source is arranged within the array section. However, CM
In the case of an OS sense amplifier, it is necessary to wire the bit line precharge potential VIL within the array section using some method as described above. In this case, wiring as shown in Figure 3 will cause noise, The above-mentioned problem arises.

なお、Q7.Q8は、ソースに電位Vl、V2が供給さ
れ、センストリガ信号S N I +SN□が入力され
るセンスアンプ駆動用NチャネルMOSFETである。
In addition, Q7. Q8 is a sense amplifier driving N-channel MOSFET whose sources are supplied with potentials Vl and V2 and into which a sense trigger signal S N I +SN□ is input.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、製造プロセス変動や内部雑音に
依存しない高感度なCMOSセンスアンプとビット線を
有するダイナミック・ランダム・アクセス・メモリを得
ることにある。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to provide a dynamic random access memory having a highly sensitive CMOS sense amplifier and bit line that is independent of manufacturing process variations and internal noise. It's about getting.

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

このような目的を達成するために本発明は、複数のワー
ド線および複数のビット線対と、このビット線対間に設
けられたイコライズ用MOSFETと、ワード線とビッ
ト線の交点に設けられたメモリセルと、ビット線毎に設
けられビット線対に読み出されたメモリセルの記憶情報
を増幅する第1および第2のNチャネルMOSFETか
ら成る第1のセンスアンプと、第1および第2のPチャ
ネルMOSFETから成る第2のセンスアンプとを有す
るダイナミック・ランダム・アクセス・メモリにおいて
、ビット線対毎に設けられ、ドレインおよびソースが第
1のNチャネルMOSFETのドレインおよびソースに
各々接続され、ゲートが第1の信号を伝送する信号線に
接続された第3のNチャネルMOSFETと、ドレイン
およびソースが第2のNチャネルMOSFETのドレイ
ンおよびソースに各々接続され、ゲートが第1の信号を
伝送する信号線に接続された第4のNチャネルMOSF
ETと、ドレインおよびソースが第1のPチャネルMO
SFETのドレインおよびソースに各々接続され、ゲー
トが第2の信号を伝送する信号線に接続された第3のP
チャネルMOSFETと、ドレインおよびソースが第2
のPチャネルMOS F ETのドレインおよびソース
に各々接続され、ゲートが第2の信号を伝送する信号線
に接続された第4のPチャネルMOSFETとを設け、
第1.第2のセンスアンプを駆動する駆動信号のレベル
をスイッチング手段を介して電源電位と接地電位との中
間の電位にするようにしたものである。
In order to achieve such an object, the present invention provides a plurality of word lines and a plurality of bit line pairs, an equalizing MOSFET provided between the bit line pairs, and an equalizing MOSFET provided at the intersection of the word line and the bit line. a first sense amplifier consisting of a memory cell, first and second N-channel MOSFETs provided for each bit line and amplifying the stored information of the memory cell read out to the bit line pair; In a dynamic random access memory having a second sense amplifier consisting of a P-channel MOSFET, a sense amplifier is provided for each bit line pair, the drain and source are connected to the drain and source of the first N-channel MOSFET, respectively, and the gate a third N-channel MOSFET whose drain and source are connected to the drain and source of the second N-channel MOSFET, respectively, and whose gate transmits the first signal; Fourth N-channel MOSF connected to the signal line
ET and whose drain and source are first P-channel MOs.
a third P connected to the drain and source of the SFET, respectively, and whose gate is connected to the signal line transmitting the second signal;
channel MOSFET, drain and source are second
a fourth P-channel MOSFET connected to the drain and source of the P-channel MOS FET, respectively, and whose gate is connected to the signal line transmitting the second signal;
1st. The level of the drive signal for driving the second sense amplifier is set to an intermediate potential between the power supply potential and the ground potential via switching means.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、ビット線のプリチャージ電位がノイ
ズを受けても、センスアンプの高感度は保障される。
In the present invention, high sensitivity of the sense amplifier is guaranteed even if the precharge potential of the bit line is subject to noise.

〔実施例〕〔Example〕

本発明に係わるDRAMの一実施例を第1図に示す。第
1図は、DRAMのビット線対とCMOSセンスアンプ
の構成を示すものである。同図において、第1および第
2のNチャネルMOSFET Q、、およびQ、並びに
第1および第2のPチャネルMOSFETQJ3および
QJ4は第1並びに第2のセンスアンプを構成するFE
Tであり、FET Q J+およびQJ3のドレインに
はビット線BLjが接続され、FETQ、□およびQJ
4のドレインにはビット線「コが接続されている。
An embodiment of a DRAM according to the present invention is shown in FIG. FIG. 1 shows the configuration of a DRAM bit line pair and a CMOS sense amplifier. In the figure, first and second N-channel MOSFETs Q, and Q, and first and second P-channel MOSFETs QJ3 and QJ4 are FEs that constitute first and second sense amplifiers.
The bit line BLj is connected to the drains of FET Q J+ and QJ3, and the bit line BLj is connected to the drains of FET Q J+ and QJ3.
Bit line ``ko'' is connected to the drain of ``4''.

また、FETQj、およびQgのゲートにはビット線π
丁]が接続され、FETQ、zおよびQ64のゲートに
はビット線BLjが接続されている。
Furthermore, the bit line π is connected to the gates of FETQj and Qg.
A bit line BLj is connected to the gates of FETQ, z, and Q64.

さらに、FETQJ+およびQJ2のソースにはセンス
アンプ駆動信号φ8を伝送する線路LHが接続され、F
ETQgおよびQJ4のソースにはセンスアンプ駆動信
号φ、を伝送する線路LPが接続されている。
Furthermore, a line LH for transmitting a sense amplifier drive signal φ8 is connected to the sources of FETQJ+ and QJ2, and
A line LP for transmitting a sense amplifier drive signal φ is connected to the sources of ETQg and QJ4.

さらに、センスアンプ駆動用NチャネルMO3F E 
T Q 3Nのドレインには線路LNが接続され、その
ゲートにはセンストリガ信号SNが入力され、そのソー
スは電位VSSの接地■8に接続されている。センスア
ンプ駆動用PチャネルMOSFETQ、Pのドレインに
は線路LPが接続され、そのゲートにはセンストリガ信
号S2が入力され、そのソースは電位VCCの電源線V
、に接続されている。
Furthermore, N-channel MO3F E for driving the sense amplifier
A line LN is connected to the drain of T Q 3N, a sense trigger signal SN is input to its gate, and its source is connected to the ground 8 of the potential VSS. A line LP is connected to the drains of the P-channel MOSFETs Q and P for driving sense amplifiers, a sense trigger signal S2 is input to the gate thereof, and a source thereof is connected to the power line V at the potential VCC.
,It is connected to the.

第3および第4のNチャネルM OS F E T Q
 、1.。
Third and fourth N-channel MOS FETQ
, 1. .

およびQj、、並びに第3および第4のPチャネル C M OS F E T Q j、tおよびQ4,3はビ
ット線BLj、sT]上の電位とセンスアンプ駆動信号
φ8、φアを同電位にするためのFETである。FET
 Q jl。およびQjl□のドレインにはビット線B
Ljが接続され、FETQj、、およびQl、3のドレ
インにはビット線下T]が接続されている。FET Q
 jIoおよびQJ、、のソースは線路LNに接続され
、そのゲートは第1の信号としてのセンスアンププルア
ップ信号BHが伝送される線路L!INに接続されてい
る。F E T Qj、、およびQJ、3のソースは線
路LPに接続され、そのゲートはセンスアンププルアッ
プ信号BHの反転信号である第2の信号としての西を伝
送する線路LBHに接続されている。
and Qj, and the third and fourth P-channel CMOS FET Qj, t and Q4,3 are bit lines BLj, sT] and sense amplifier drive signals φ8, φA are set to the same potential. This is an FET for FET
Q jl. And the bit line B is connected to the drain of Qjl□.
Lj is connected, and the bit line lower T] is connected to the drains of FETs Qj and Ql,3. FETQ
The sources of jIo and QJ, , are connected to the line LN, and their gates are connected to the line L!, through which the sense amplifier pull-up signal BH as the first signal is transmitted. Connected to IN. The sources of F E T Qj, and QJ,3 are connected to the line LP, and their gates are connected to the line LBH, which carries the second signal west, which is the inverted signal of the sense amplifier pull-up signal BH. .

WLiはワード線であり、Q s i jおよびCs 
i Jはメモリセルを構成するFETおよびコンデンサ
である。QJ、はビット線BLjとBLjとをイコライ
ズするFETであり、そのゲートにはイコライズ信号E
Qを伝送する線路LQが接続されている。
WLi is the word line, Q s i j and Cs
iJ is an FET and a capacitor that constitute a memory cell. QJ is a FET that equalizes bit lines BLj and BLj, and an equalization signal E is applied to its gate.
A line LQ for transmitting Q is connected.

Yjはコラムアドレス選択信号であり、QJ8およ O びQJ、は転送用FETであって、選択されたビット線
BLj、BLゴと入出力線I10.I/万との間のスイ
ッチングを行なう。FETQBLはビット線プリチャー
ジ電位発生回路5と線路LNとのスイッチングを行なう
スイッチング手段としてのFETであり、そのゲートに
はプリチャージ信号PRが入力される。
Yj is a column address selection signal, and QJ8 and O and QJ are transfer FETs that connect selected bit lines BLj and BLgo and input/output lines I10. Performs switching between I/10,000. FETQBL is a FET serving as a switching means for switching between bit line precharge potential generation circuit 5 and line LN, and a precharge signal PR is input to its gate.

次に、上記のように構成されたダイナミック・センスア
ンプの動作を、第1図のメモリセルのコンデンサCs 
i jの記憶内容を読み出す場合について、第1図およ
び動作波形図である第2図を参照しながら説明する。こ
こでは、コンデンサCs=iの記憶内容が「1」である
とする。なお、第2図において、(alは外部「馨信号
を示し、(blはイコライズ信号EQiC)はワード線
WLi上の信号、(dl、 telはセンスアンプトリ
ガ信号SN、  SP、 (f)。
Next, the operation of the dynamic sense amplifier configured as described above will be explained using the capacitor Cs of the memory cell shown in FIG.
The case of reading out the stored contents of ij will be explained with reference to FIG. 1 and FIG. 2 which is an operation waveform diagram. Here, it is assumed that the stored content of capacitor Cs=i is "1". In FIG. 2, (al indicates an external control signal, (bl is an equalization signal EQiC), a signal on the word line WLi, and (dl, tel are sense amplifier trigger signals SN, SP, (f).

(g)はセンスアンプ駆動信号φ8.φPlh)はセン
スアンププルアップ信号BH1i)はプリチャージ信号
PR,(j)はビット線BLj上の信号(折れ線511
)、BLj上の信号(折れ線512)を示す。
(g) is the sense amplifier drive signal φ8. φPlh) is the sense amplifier pull-up signal BH1i) is the precharge signal PR, and (j) is the signal on the bit line BLj (broken line 511).
), the signal on BLj (broken line 512) is shown.

第2図(a)に示す外部RAS信号の立下りにより、D
RAMは活性状態に入る。活性状態に入ると、外部RA
S信号により外部ロウアドレス信号がチップ内部にラッ
チされる。次に、第2図(blに示すイコライズ信号E
Q、(hlに示すセンスアンププルアップ信号BHおよ
び(i)に示すプリチャージ信号PRが低レベルになる
。次に、チップ内部にラッチされたロウアドレスに応じ
て選択されたワード線が高レベルになる。第1図では、
WLiが選択されたとする。第2図(C)に示すWLi
上の信号が高レベルになると、F E T Q、i、が
オンして、コンデンサCs i jに蓄えられた電荷が
ビット線BLjに転送され、ビット線BLjの電位が、
イコライズ時のビット線電位すなわちビット線プリチャ
ージ電位■8.よりも高くなる。次に、第2図(d)に
示すセンスアンプトリガ信号SNを高レベルにし、(e
)に示すセンスアンプトリガ信号SPを低レベルにする
ことにより、F E T Q SNおよびQ3Fがオン
して(f)に示すセンスアンプ駆動信号φ8が低レベル
になり、(g)に示すφ、が高レベルになる。このこと
により、NチャネルおよびPチャネルセンスアンプが動
作して、ビット線BLjとWπゴ間の電位差が増幅され
て、ビット線BLjの電位が■。6、ビット線BLゴの
電位がVSSとなり、ビット線BLjにコンデンサCs
 i jの記憶内容「1」が読み出される。
Due to the fall of the external RAS signal shown in FIG. 2(a), D
The RAM enters the active state. Once in active state, external RA
The external row address signal is latched inside the chip by the S signal. Next, the equalization signal E shown in FIG. 2 (bl)
Q, the sense amplifier pull-up signal BH shown in (hl) and the precharge signal PR shown in (i) become low level. Next, the word line selected according to the row address latched inside the chip becomes high level. In Figure 1,
Assume that WLi is selected. WLi shown in FIG. 2(C)
When the above signal becomes high level, FET Q,i turns on, the charge stored in the capacitor Cs i j is transferred to the bit line BLj, and the potential of the bit line BLj becomes
Bit line potential during equalization, that is, bit line precharge potential ■8. be higher than Next, the sense amplifier trigger signal SN shown in FIG. 2(d) is set to high level, and (e
) By setting the sense amplifier trigger signal SP shown in (g) to a low level, FET Q SN and Q3F are turned on, and the sense amplifier drive signal φ8 shown in (f) becomes a low level, and φ, shown in (g) becomes high level. As a result, the N-channel and P-channel sense amplifiers operate, and the potential difference between the bit line BLj and Wπ is amplified, and the potential of the bit line BLj becomes ■. 6. The potential of bit line BLgo becomes VSS, and capacitor Cs is connected to bit line BLj.
The stored content "1" of i j is read out.

次に、コラムアドレス選択信号が高レベルになる。ビッ
ト線BLjおよびπT]が選択される場合には、コラム
アドレス信号Yjが高レベルになり、ビット線BLjお
よびWτゴのデータが転送用FETQ、8およびQJ、
を通して入出力線110および「7てに転送される。
Next, the column address selection signal goes high. When the bit lines BLj and πT] are selected, the column address signal Yj goes high and the data on the bit lines BLj and Wτ are transferred to the transfer FETs Q, 8 and QJ,
is transferred through input/output lines 110 and 7.

次に、外部RAS信号の立上りにより、DRAMが不活
性化状態に入ると、外部RAS信号が高レベルになった
後、選択されていたワード線WLi上の電位が低レベル
になり、FETQ、th、がオフする。次に、センスア
ンプトリガ信号SNが低レベルになり、信号SPが高レ
ベルになる。次に、イコライズ信号EQが高レベルにな
ることにより、ビット線BLjとBLjとがイコライズ
され、その電位が1/2Vccとなる。このとき、線路
LHはFETQ=+およびQJzを通して1/2Vcc
  VアMWにプリチャージされ、線路り、はFETQ
J3およびQjaを通して1 / 2 Vcc+ l 
Vtop lにプリチャージされる。ここで、■THN
およびVT+IPはNチャネルおよびPチャネルFET
のスレショールド電圧である。次に、センスアンププル
アップ信号BHが高レベルになると同時に、Y下が低レ
ベルとなり、線路LMはF E T Q JI Oおよ
びQJ、。
Next, when the DRAM enters the inactivation state due to the rising edge of the external RAS signal, the potential on the selected word line WLi becomes low level after the external RAS signal becomes high level, and FETQ, th , turns off. Next, the sense amplifier trigger signal SN goes low and the signal SP goes high. Next, the equalize signal EQ becomes high level, so that the bit lines BLj and BLj are equalized and their potential becomes 1/2 Vcc. At this time, line LH is connected to 1/2Vcc through FETQ=+ and QJz.
Precharged to V A MW, the line goes, is FETQ
1/2 Vcc+l through J3 and Qja
Precharged to Vtop l. Here, ■THN
and VT+IP are N-channel and P-channel FETs
is the threshold voltage of Next, at the same time as the sense amplifier pull-up signal BH becomes high level, Y lower becomes low level, and the line LM becomes FETQJIO and QJ.

を通して1/2Vccにプリチャージされ、同様に、線
路LPはFETQJ1□およびQ113を通して1/2
Vccにプリチャージされる。さらに、プリチャージ信
号PRが高レベルになり、線路LHとビット線プリチャ
ージ電位■BLを発生するプリチャージ電位発生回路5
とを接続して、線路LHの電位すなわち信号φ8のレベ
ルをVIILに子る。このとき、F E T QJl。
Similarly, line LP is precharged to 1/2Vcc through FETQJ1□ and Q113.
Precharged to Vcc. Further, the precharge signal PR becomes high level, and the precharge potential generation circuit 5 generates the line LH and bit line precharge potential ■BL.
and the potential of line LH, that is, the level of signal φ8, is applied to VIIL. At this time, FET QJl.

およびQJl1を通してビット線BLjおよび「T]の
電位がVStとなり、さらに、FETQj+□およびQ
Jl3を通して線路り。
The potential of bit lines BLj and “T” becomes VSt through QJl1 and FETQj+□ and Q
Take the train through Jl3.

の電位すなわち信号φ7のレベルがVBLとなる。The potential of the signal φ7, that is, the level of the signal φ7 becomes VBL.

ZL+ なお、上記実施例では、イコライズ信号EQ。ZL+ Note that in the above embodiment, the equalize signal EQ.

センスアンププルアップ信号BHおよびプリチャージ信
号PRを各々別の信号として扱ったが、これらのうちの
一部またはすべてが同一の信号であっても同様の効果を
奏する。
Although the sense amplifier pull-up signal BH and the precharge signal PR are treated as separate signals, the same effect can be achieved even if some or all of them are the same signal.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、第3のNチャネルMQS
FETおよび第4のNチャネルMOSFETと、第3の
PチャネルMOSFETおよび第4のPチャネルMOS
FETとを設け、センスアンプ駆動信号のレベルをスイ
ッチング手段を介して中間の電位にすることにより、ビ
ット線上の電位とセンスアンプ駆動信号のレベルを中間
の電位にすることができ、ビット線上のプリチャージ電
位をスイッチング手段を介して供給することができるの
で、内部雑音に対する余裕度の大きいCMOSセンスア
ンプを有するダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リを得ることができる効果がある。
As explained above, the present invention provides a third N-channel MQS
FET and fourth N-channel MOSFET, and third P-channel MOSFET and fourth P-channel MOS
By providing a FET and setting the level of the sense amplifier drive signal to an intermediate potential via a switching means, the potential on the bit line and the level of the sense amplifier drive signal can be set to an intermediate potential, and the level of the sense amplifier drive signal on the bit line can be set to an intermediate potential. Since the charge potential can be supplied via the switching means, it is possible to obtain a dynamic random access memory having a CMOS sense amplifier with a large margin against internal noise.

また、ビット線プリチャージ電位供給用の付加的配線を
配置する必要がないので、アンプサイズの増大を抑えた
ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリを得ること
ができる効果がある。
Further, since there is no need to arrange additional wiring for supplying a bit line precharge potential, it is possible to obtain a dynamic random access memory with suppressed increase in amplifier size.

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

第1図は本発明に係わるダイナミック・ランダム・アク
セス・メモリの一実施例を示す回路図、第2図はその動
作を説明するためのタイムチャート、第3図は従来のダ
イナミック・ランダム・アクセス・メモリを示す回路図
、第4図はその動作を説明するためのタイムチャート、
第5図は従来のダイナミック・ランダム・アクセス・メ
モリのアレイ部の構成を示す構成図、第6図は他の従来
のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのビット
線対とNMOSセンスアンプの構成を示す回路図である
。 Q、、、QJ、・ Qj、、・ QJ、、・Q s i
 j・ QJ5・ QBL・・・NチャネルMOS F
 ET、 Q33. Qja、 Q、H□。 QJ、3・・・PチャネルMOSFET、BL j、B
L j・・・ビット線、L)1. L、、 LBIl、
 LBx、 L Q・・・線路、Q、N・・・センスア
ンプ駆動用NチャネルMOSFET、QSF・・・セン
スアンプ駆動用PチャネルMOSFET、VN・・・接
地、■、・・・電源線、WLi・・・ワード線、Cs 
i j・・・コンデンサ、QJ8.  Q、9・・・転
送用FET、Ilo、Ilo・・・入出力線、5・・・
プリチャージ電位発生回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a dynamic random access memory according to the present invention, FIG. 2 is a time chart for explaining its operation, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a dynamic random access memory according to the present invention. A circuit diagram showing the memory, FIG. 4 is a time chart to explain its operation,
FIG. 5 is a configuration diagram showing the configuration of the array section of a conventional dynamic random access memory, and FIG. 6 is a configuration diagram of the bit line pair and NMOS sense amplifier of another conventional dynamic random access memory. It is a circuit diagram. Q,,,QJ,・Qj,,・QJ,,・Q s i
j・QJ5・QBL・・・N channel MOS F
ET, Q33. Qja, Q, H□. QJ, 3...P channel MOSFET, BL j, B
L j...Bit line, L)1. L,, LBIl,
LBx, L Q...Line, Q, N...N-channel MOSFET for driving sense amplifier, QSF...P-channel MOSFET for driving sense amplifier, VN...Ground, ■,...Power line, WLi ...Word line, Cs
i j...capacitor, QJ8. Q, 9... Transfer FET, Ilo, Ilo... Input/output line, 5...
Precharge potential generation circuit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数のワード線および複数のビット線対と、この
ビット線対間に設けられたイコライズ用MOSFETと
、前記ワード線とビット線の交点に設けられたメモリセ
ルと、前記ビット線毎に設けられビット線対に読み出さ
れたメモリセルの記憶情報を増幅する第1および第2の
NチャネルMOSFETから成る第1のセンスアンプと
、第1および第2のPチャネルMOSFETから成る第
2のセンスアンプとを有するダイナミック・ランダム・
アクセス・メモリにおいて、前記ビット線対毎に設けら
れ、ドレインおよびソースが前記第1のNチャネルMO
SFETのドレインおよびソースに各々接続され、ゲー
トが第1の信号を伝送する線路に接続された第3のNチ
ャネルMOSFETと、ドレインおよびソースが前記第
2のNチャネルMOSFETのドレインおよびソースに
各々接続され、ゲートが前記第1の信号を伝送する線路
に接続された第4のNチャネルMOSFETと、ドレイ
ンおよびソースが前記第1のPチャネルMOSFETの
ドレインおよびソースに各々接続され、ゲートが第2の
信号を伝送する線路に接続された第3のPチャネルMO
SFETと、ドレインおよびソースが前記第2のPチャ
ネルMOSFETのドレインおよびソースに各々接続さ
れ、ゲートが前記第2の信号を伝送する線路に接続され
た第4のPチャネルMOSFETとを備え、前記第1、
第2のセンスアンプを駆動する駆動信号のレベルをスイ
ッチング手段を介して電源電位と接地電位との中間の電
位にすることを特徴とするダイナミック・ランダム・ア
クセス・メモリ。
(1) A plurality of word lines and a plurality of bit line pairs, an equalizing MOSFET provided between the bit line pairs, a memory cell provided at the intersection of the word line and the bit line, and a plurality of bit line pairs. a first sense amplifier consisting of first and second N-channel MOSFETs that amplify the stored information of the memory cell read out to the bit line pair; and a second sense amplifier consisting of first and second P-channel MOSFETs. Dynamic random amplifier with sense amplifier
In the access memory, each bit line pair is provided with a drain and a source connected to the first N-channel MO
a third N-channel MOSFET, which is connected to the drain and source of the SFET, and whose gate is connected to the line transmitting the first signal; and whose drain and source are connected to the drain and source of the second N-channel MOSFET, respectively. a fourth N-channel MOSFET whose gate is connected to the line transmitting the first signal; a fourth N-channel MOSFET whose drain and source are respectively connected to the drain and source of the first P-channel MOSFET; and whose gate is connected to the line that transmits the first signal; A third P-channel MO connected to the line that transmits the signal
SFET, and a fourth P-channel MOSFET whose drain and source are connected to the drain and source of the second P-channel MOSFET, respectively, and whose gate is connected to the line for transmitting the second signal, 1,
A dynamic random access memory characterized in that the level of a drive signal for driving a second sense amplifier is set to an intermediate potential between a power supply potential and a ground potential through a switching means.
(2)中間の電位は、複数のビット線対のプリチャージ
電位であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
(2) The dynamic random access memory according to claim 1, wherein the intermediate potential is a precharge potential of a plurality of bit line pairs.
(3)スイッチング手段は、NチャネルMOSFETで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のダイ
ナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
(3) The dynamic random access memory according to claim 1, wherein the switching means is an N-channel MOSFET.
(4)第3および第4のNチャネルMOSFETを導通
させるタイミングは、イコライズ用MOSFETを導通
させるタイミングよりも遅いことを特徴とする特許請求
の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載のダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリ。
(4) The timing of turning on the third and fourth N-channel MOSFETs is later than the timing of turning on the equalizing MOSFET, according to any one of claims 1 to 3. Dynamic random access memory.
(5)第2の信号は、第1の信号の反転信号であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか
に記載のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
(5) The dynamic random access memory according to any one of claims 1 to 4, wherein the second signal is an inverted signal of the first signal.
(6)スイッチング手段をオンさせるタイミングは、第
3および第4のNチャネルMOSFETを導通させるタ
イミングよりも遅いことを特徴とする特許請求の範囲第
1項〜第5項のいずれかに記載のダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ。
(6) The dynamic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the timing at which the switching means is turned on is later than the timing at which the third and fourth N-channel MOSFETs are turned on. -Random access memory.
JP62030011A 1986-10-31 1987-02-12 Dynamic random access memory Pending JPS63197093A (en)

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Cited By (1)

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US5416371A (en) * 1990-08-08 1995-05-16 International Business Machines Corporation Sense system for dynamic random access memory

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