JPH09167493A - ビットラインプリチャージ回路 - Google Patents
ビットラインプリチャージ回路Info
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- JPH09167493A JPH09167493A JP8301885A JP30188596A JPH09167493A JP H09167493 A JPH09167493 A JP H09167493A JP 8301885 A JP8301885 A JP 8301885A JP 30188596 A JP30188596 A JP 30188596A JP H09167493 A JPH09167493 A JP H09167493A
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- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
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- G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
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Abstract
RAMのビットラインプリチャージ回路を提供する。 【解決手段】 ビットライン対にPMOSのチャージト
ランジスタを1対設け、これをビットライン制御信号発
生回路26で制御する。ビットライン制御信号発生回路
26は、アドレス遷移パルスNPULSEがエネーブル
されるとトランジスタ23が導通してビットライン制御
信号バーPBLを論理ロウで出力し、チャージトランジ
スタを完全オンの状態とする。パルスNPULSEが非
活性の場合はトランジスタ22がオンになり、ノードN
1にはVCC−Vt が印加され、そして制御信号バーP
BLの電圧レベルは、PMOSトランジスタ21,22
とNMOSトランジスタ24,25とのチャネル抵抗比
によって決定されるVCC−Vt 以下のレベルに制御さ
れ、これによりチャージトランジスタの導通度が制御さ
れ所望の電流をビットラインへ流すことが可能になる。
Description
関するもので、特に、SRAM(スタティックランダム
アクセスメモリ)のビットラインプリチャージ回路に関
する。
プリチャージ方式には、アドレス遷移検出回路の出力に
より制御されるパルスチャージトランジスタと、常に導
通状態にあるスタティックチャージトランジスタと、か
らなる方式が使用される。そのスタティックチャージト
ランジスタは、消費電流の大小とスピードに応じてその
大きさが決定される重要な構成要素である。また、長サ
イクル動作時にはチャージされているビットラインレベ
ルがビットライン漏れ電流(Leakage Current) によって
低下し誤動作の原因となるので、これを防ぐためにスタ
ティックチャージトランジスタを使用することは必要不
可欠である。
リチャージ回路の構成を示すものである。図1に示すの
は、外部アドレス信号を受けてアドレス信号を発生する
アドレスバッファ10と、このアドレス信号の変化時に
アドレス遷移パルスPULSEを出力するアドレス遷移
検出回路(ATD)11のブロック図である。また、図
2に示すのは、ブロック選択信号BSIで制御され、ア
ドレス遷移パルスPULSE及び書込信号バーWEに応
答してビットライン制御信号バーPBL1,バーPBL
2をそれぞれ出力するNANDゲート12,13からな
るビットライン制御信号発生回路の回路図である。そし
て、図3に示すのはビットラインのプリチャージを行う
トランジスタ群で、ビットライン制御信号バーPBL1
により制御されるPMOSトランジスタ14A,14B
と、ビットライン制御信号バーPBL2により制御され
るPMOSトランジスタ15A,15B,16と、ビッ
トライン対BL,バーBLの電圧に従うPMOSトラン
ジスタ17,18と、である。通常、PMOSトランジ
スタ15A,15BはPMOSトランジスタ14A,1
4Bに比べて相対的に大きくされる。
を受けるPMOSトランジスタ14A,14Bは、読出
モードで常時導通しているスタティックチャージトラン
ジスタとして使用される。ビットライン制御信号バーP
BL2の制御を受けるPMOSトランジスタ15A,1
5B,16は、アドレス遷移時に導通するパルスチャー
ジトランジスタとして使用される。そして、PMOSト
ランジスタ17,18は、ビットラインBLと相補ビッ
トラインバーBLとの間に交差接続されており、書込時
に長サイクルモードでのビットラインレベルの低下を補
償するスタティックチャージトランジスタとして設けら
れている。
のビットラインデベロープを示すタイミング図である。
レス遷移検出回路11からアドレス遷移パルスPULS
Eがエネーブルされると、ビットライン制御信号バーP
BL2が発生され、これ従いパルスチャージトランジス
タであるPMOSトランジスタ15A,15Bが導通し
てビットラインがプリチャージされる。また、書込動作
時には書込信号バーWEが論理“ロウ”になり、ビット
ライン制御信号バーPBL1は論理“ハイ”になる。従
って、この場合にはスタティックチャージトランジスタ
であるPMOSトランジスタ14A,14Bは非道通で
書込駆動回路(図示略)によりビットラインがデベロー
プされ、このとき長サイクルモードになると、ビットラ
イン漏れ電流によるビットラインレベルの低下を防ぐた
めに、PMOSトランジスタ17,18の補償が行われ
る。更に、読出動作時つまり書込信号バーWEが論理
“ハイ”になるときには、ビットライン制御信号バーP
BL1が論理“ロウ”になってPMOSトランジスタ1
4A,14Bが導通し、負荷電流が提供される。
では、パルスチャージトランジスタ及びスタティックチ
ャージトランジスタの両方を設けなければならないため
トランジスタ数が多くなり、プリチャージ回路がビット
ラインごとに設けられることを考えると集積性に与える
影響が大きい。また、チャージトランジスタ数が多いた
め必要以上に消費電流も多く、且つその制御も複雑であ
る。
れ、プリチャージ制御の容易なSRAMのビットライン
プリチャージ回路を提供することにある。
は、アドレス遷移時にアドレス遷移パルスを活性化させ
るアドレス遷移検出回路を備えたSRAMのビットライ
ンプリチャージ回路において、ビットライン対に接続さ
れて電流を提供する少なくとも1対のチャージトランジ
スタと、前記アドレス遷移パルスの活性時には前記チャ
ージトランジスタを完全オンの状態にし、そして前記ア
ドレス遷移パルスの非活性時には内部インピーダンス比
により決定される制御電圧を出力して前記チャージトラ
ンジスタの導通度を調整するビットライン制御信号発生
回路と、備えてなることを特徴とする。ビットライン制
御信号発生回路の内部インピーダンスはMOSトランジ
スタのチャネル抵抗で形成すればよい。
ス遷移パルスを活性化させるアドレス遷移検出回路を備
えたSRAMのビットラインプリチャージ回路におい
て、前記アドレス遷移パルスに応答して、電源電圧を所
定のしきい値電圧分降下させた電圧と接地電圧との間で
スイングするビットライン制御信号を出力するビットラ
イン制御信号発生回路と、電源電圧とビットライン対と
の間に設けられて前記ビットライン制御信号により導通
制御されるチャージトランジスタと、を備えてなること
を特徴とする。ビットライン制御信号発生回路は、電源
電圧に接続した1以上の電圧降下トランジスタと、この
電圧降下トランジスタと接地電圧との間に直列接続さ
れ、アドレス遷移パルスによる制御で相補的に動作する
第1及び第2トランジスタと、この第1及び第2トラン
ジスタ間の接続ノードと接地電圧との間に直列接続され
た1以上の電圧設定トランジスタと、からなり、前記第
1及び第2トランジスタ間の接続ノードからビットライ
ン制御信号を発生する構成とすることができる。この場
合、電圧降下トランジスタ及びこれに接続される第1ト
ランジスタをPMOSトランジスタ、第2トランジスタ
及び電圧設定トランジスタをNMOSトランジスタとす
るとよい。
付図面を参照して詳細に説明する。
回路の実施回路を示してある。図5に示すのは、外部ア
ドレス信号を受けてアドレス信号を発生するアドレスバ
ッファ10と、このアドレス信号の遷移時にアドレス遷
移パルスNPULSEを発生するアドレス遷移検出回路
11とのブロック図である。また、図6に示すのは、イ
ンピーダンス19,20の分圧比によりビットライン制
御信号バーPBLを決定するビットライン制御信号発生
回路26のブロック図である。そして、図7に、ビット
ラインのチャージトランジスタとしてPMOSトランジ
スタ30,40が示されている。
発生回路26の詳細を示してある。このビットライン制
御信号発生回路26は、電源電圧と接地電圧との間にチ
ャネルを直列接続したMOSトランジスタ21〜23
と、PMOSトランジスタ22のドレインとNMOSト
ランジスタ23のドレインとの接続ノードからなる出力
端子と接地電圧との間にチャネルを直列接続したNMO
Sトランジスタ24,25と、で構成されている。PM
OSトランジスタ21はゲートをダイオード接続した電
圧降下トランジスタで、1以上設けることができる。ま
た、PMOSトランジスタ22及びNMOSトランジス
タ23でCMOSインバータが構成され、そのゲートに
アドレス遷移パルスNPULSEが入力される。そし
て、これらMOSトランジスタ22,23の接続ノード
からビットライン制御信号バーPBLが出力される。N
MOSトランジスタ24,25は所定のチャネル抵抗を
もち、1以上直列接続して設けることができる。
し本回路のプリチャージについて説明する。
回路11からアドレス遷移パルスNPULSEがエネー
ブルされてビットライン制御信号発生回路26へ入力さ
れると、その論理“ハイ”に応じてNMOSトランジス
タ23が導通し、ビットライン制御信号バーPBLは論
理“ロウ”状態で出力される。これに従いチャージトラ
ンジスタ30,40が完全オンの状態で導通し、ビット
ラインのチャージが行われる。即ち、この場合にチャー
ジトランジスタ30,40は、パルスチャージトランジ
スタとして機能する。
論理“ロウ”にある場合、NMOSトランジスタ23が
オフ、PMOSトランジスタ22がオンになり、このと
き、PMOSトランジスタ21のドレインとPMOSト
ランジスタ22のソースが接続されたノードN1には電
圧VCC−Vt (VCCは電源電圧、Vtはしきい値電
圧)が印加される。そして、NMOSトランジスタ2
4,25は、ゲートに電源電圧を受けて所定のチャネル
抵抗を発生することによりビットライン制御信号バーP
BLの電圧レベルを調節するための電圧設定トランジス
タとなり、ビットライン制御信号バーPBLの電圧レベ
ルは、PMOSトランジスタ21,22とNMOSトラ
ンジスタ24,25とのチャネル抵抗比、つまりインピ
ーダンス比によって決定されることになる。従って、ビ
ットライン制御信号バーPBLのレベルはVCC−Vt
以下のレベルに制御され、これによりチャージトランジ
スタ30,40をゲート制御することで所望の電流をビ
ットラインへ流すことが可能になる。
26の動作により、ビットライン制御信号バーPBLは
アドレス遷移パルスNPULSEが論理“ハイ”の場合
を除いて常にVCC−Vt 以下に調整され、チャージト
ランジスタ30,40の導通度が制御される。つまり、
チャージトランジスタ30,40の電流をビットライン
制御信号バーPBLによって制御し、スタティックチャ
ージトランジスタとして使用することが可能になってい
る。
が、この他にも多様な形態が可能であることは勿論であ
る。
ャージトランジスタ数を大幅に減らすことが可能となる
ので、集積性に非常に優れる。また、1つのビットライ
ン制御信号をアドレス遷移パルスに従って論理制御する
だけの簡単な制御ですむのでタイミング制御が単純であ
り、チャージトランジスタ数が少ないので消費電流を抑
制することができる。
アドレス遷移検出回路のブロック図。
ビットライン制御信号発生回路の回路図。
チャージトランジスタの回路図。
イミングを示す信号波形図。
おけるアドレス遷移検出回路のブロック図。
おけるビットライン制御信号発生回路のブロック図。
おけるチャージトランジスタの回路図。
路図。
動作タイミングを示す信号波形図。
Claims (7)
- 【請求項1】 アドレス遷移時にアドレス遷移パルスを
活性化させるアドレス遷移検出回路を備えたSRAMの
ビットラインプリチャージ回路において、 ビットライン対に接続されて電流を提供する少なくとも
1対のチャージトランジスタと、前記アドレス遷移パル
スの活性時には前記チャージトランジスタを完全オンの
状態にし、そして前記アドレス遷移パルスの非活性時に
は内部インピーダンス比により決定される制御電圧を出
力して前記チャージトランジスタの導通度を調整するビ
ットライン制御信号発生回路と、備えてなることを特徴
とするビットラインプリチャージ回路。 - 【請求項2】 ビットライン制御信号発生回路の内部イ
ンピーダンスがMOSトランジスタのチャネル抵抗で形
成される請求項1記載のビットラインプリチャージ回
路。 - 【請求項3】チャージトランジスタがPMOSトランジ
スタである請求項1又は請求項2記載のビットラインプ
リチャージ回路。 - 【請求項4】 アドレス遷移時にアドレス遷移パルスを
活性化させるアドレス遷移検出回路を備えたSRAMの
ビットラインプリチャージ回路において、 前記アドレス遷移パルスに応答して、電源電圧を所定の
しきい値電圧分降下させた電圧と接地電圧との間でスイ
ングするビットライン制御信号を出力するビットライン
制御信号発生回路と、電源電圧とビットライン対との間
に設けられて前記ビットライン制御信号により導通制御
されるチャージトランジスタと、を備えてなることを特
徴とするビットラインプリチャージ回路。 - 【請求項5】 ビットライン制御信号発生回路は、電源
電圧に接続した1以上の電圧降下トランジスタと、この
電圧降下トランジスタと接地電圧との間に直列接続さ
れ、アドレス遷移パルスによる制御で相補的に動作する
第1及び第2トランジスタと、この第1及び第2トラン
ジスタ間の接続ノードと接地電圧との間に直列接続され
た1以上の電圧設定トランジスタと、からなり、前記第
1及び第2トランジスタ間の接続ノードからビットライ
ン制御信号を発生する請求項4記載のビットラインプリ
チャージ回路。 - 【請求項6】 電圧降下トランジスタ及びこれに接続さ
れる第1トランジスタがPMOSトランジスタで、第2
トランジスタ及び電圧設定トランジスタがNMOSトラ
ンジスタである請求項5記載のビットラインプリチャー
ジ回路。 - 【請求項7】 チャージトランジスタがPMOSトラン
ジスタである請求項4〜6のいずれか1項に記載のビッ
トラインプリチャージ回路。
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