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JPH0743932B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH0743932B2
JPH0743932B2 JP59025037A JP2503784A JPH0743932B2 JP H0743932 B2 JPH0743932 B2 JP H0743932B2 JP 59025037 A JP59025037 A JP 59025037A JP 2503784 A JP2503784 A JP 2503784A JP H0743932 B2 JPH0743932 B2 JP H0743932B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory array
pair
current
lines
data line
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59025037A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60170095A (en
Inventor
陵一 堀
清男 伊藤
哲郎 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59025037A priority Critical patent/JPH0743932B2/en
Publication of JPS60170095A publication Critical patent/JPS60170095A/en
Publication of JPH0743932B2 publication Critical patent/JPH0743932B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は高集積密度の半導体装置に係わる。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a highly integrated semiconductor device.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

半導体装置の高集積化に伴い、消費電力Pd、過渡電源電
流ITが増大し、今後高集積化を進める上での重大な支障
になつている。特にITの増大が、半導体装置内部、半導
体装置を搭載するプリント基板、あるいは、多数の半導
体装置から構成される電子機器装置全体の雑音の増大を
招き、重要な問題になる。特にITのピーク電流値IPの低
減を図ることが雑音を低減する上で重要である。この問
題の解決策として電源電圧を下げることが有効である
が、従来との互換性、使い易さなどの点で、電源電圧は
集積度によらず一定に保ちたいという、ユーザからの要
請が強い。したがつて、上記目的のために電源電圧を従
来より低くすることは得策でない。
As semiconductor devices become highly integrated, power consumption Pd and transient power supply current I T increase, which is a serious obstacle to high integration in the future. In particular, an increase in I T causes an increase in noise inside the semiconductor device, a printed circuit board on which the semiconductor device is mounted, or an electronic device as a whole including a large number of semiconductor devices, which is an important problem. In particular, it is important to reduce the peak current value I P of I T in order to reduce noise. It is effective to reduce the power supply voltage as a solution to this problem, but from the viewpoint of compatibility with conventional systems and ease of use, there is a demand from the user to keep the power supply voltage constant regardless of the degree of integration. strong. Therefore, it is not a good idea to lower the power supply voltage than the conventional one for the above purpose.

そこで、外部から入力する電源電圧は従来と同一に保つ
て、半導体チツプ内部に設けた電圧変換回路により、外
部からの電源電圧を一定の電圧に降下させて、チツプ全
体あるいはその一部を動作させる方式が考えられる。こ
の方式は、特願昭56−57143,56−168698,57−220083な
どにおいて、耐圧の低い微細素子を用いた半導体装置を
耐圧より高い従来と同一の電源電圧で動作させることを
主目的として開示されている。
Therefore, the power supply voltage input from the outside is kept the same as the conventional one, and the power supply voltage from the outside is dropped to a constant voltage by the voltage conversion circuit provided inside the semiconductor chip to operate the entire chip or a part thereof. A method can be considered. This method is disclosed mainly in Japanese Patent Application Nos. 56-57143, 56-168698, 57-220083 and the like for the purpose of operating a semiconductor device using a fine element having a low breakdown voltage at the same power supply voltage as the conventional one having a higher breakdown voltage. Has been done.

第1図は、上記にて開示された方式の基本概念を示す図
であり、同図で1はシリコンなどで構成された半導体チ
ツプ、2a,2bは内部回路であり、2aは外部電源電圧
VEXT、2bは電圧変換回路11によつて、VEXTを一定の電圧
に降下させたVINTで動作する。4,5はそれぞれ外部、お
よび内部の信号経路を模式的に示したものである。11の
具体的構成については上記先願に開示されている。
FIG. 1 is a diagram showing the basic concept of the method disclosed above. In FIG. 1, 1 is a semiconductor chip made of silicon or the like, 2a and 2b are internal circuits, and 2a is an external power supply voltage.
The voltage conversion circuit 11 operates V EXT , 2b at V INT, which is V EXT dropped to a constant voltage. Reference numerals 4 and 5 schematically show the external and internal signal paths, respectively. The eleven specific configurations are disclosed in the above-mentioned prior application.

第1図(B)は上記方式の採用によつて、過渡電源電流
の低減に与える効果を模式的に示している。同図で破線
のiE0,ia0,ib0はチツプ全体を外部からの電源電圧VEXT
で直接動作させた場合の全電源電流、2aに流れる電流、
2bに流れる電流をそれぞれ示している。ここでは、簡単
のためia0,ib0は同時に流れ、その値は等しいと仮定し
ている。また、電流波形も三角形で近似している。ここ
で、2bの動作電圧をVINTにすると、2bに流れる電流は実
線で示すようにib=(VINT/VEXT)ib0=αib0のように
小さくなり、全体の電流もそれにつれて小さくなり、同
図の実線iE=ia0+ibのようになる。
FIG. 1 (B) schematically shows the effect of reducing the transient power supply current by adopting the above method. In the figure, the broken lines i E0 , i a0 , i b0 are the power supply voltage V EXT
Total power supply current when operated directly at, current flowing in 2a,
The currents flowing in 2b are shown respectively. Here, for the sake of simplicity, it is assumed that i a0 and i b0 flow simultaneously and their values are equal. The current waveform is also approximated by a triangle. Here, when the operating voltage of 2b is V INT , the current flowing in 2b becomes small as i b = (V INT / V EXT ) i b0 = αi b0 as shown by the solid line, and the total current also changes accordingly. It becomes smaller and becomes as shown by the solid line i E = i a0 + i b in the figure.

さて、ここで、ia0=ib0とすると、第1図(A)の方式
の電源電流の低減に与える効果は、 となり、2bの電流低減の効果は全体で見ると半減してし
まう。すなわちα=0.8としても、その効果は全体ではi
E=0.9iE0となり、10%の寄与しかない。VINTを低くし
て、αを小にすると寄与は大きくなるが、2bの動作速度
などの性能の点から無制限に対さくすることは不可能で
ある。
Now, assuming that i a0 = i b0 , the effect of reducing the power supply current in the system of FIG. Therefore, the current reduction effect of 2b is halved as a whole. That is, even if α = 0.8, the effect is i
E = 0.9i E0 , which only contributes 10%. If V INT is made low and α is made small, the contribution will be large, but it is impossible to make unlimited connections from the viewpoint of performance such as operation speed of 2b.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

したがつて、本発明の目的はαすなわちVINTを必要以上
に下げることなく、電源の過渡電流を大幅に低減するこ
とにあるが、特にそのピーク電流値を低減することにあ
る。本発明の他の目的は、上記過渡電流の低減に加え
て、微細素子で構成された回路の動作電圧を効率良く低
減し、微細素子を用いても従来と同一の電源電圧で動作
させる手段を提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is to significantly reduce the transient current of the power supply without reducing α, that is, V INT more than necessary, and particularly to reduce the peak current value thereof. Another object of the present invention is to provide a means for efficiently reducing the operating voltage of a circuit composed of fine elements in addition to the above-mentioned reduction of the transient current, and operating with the same power supply voltage as the conventional one even if the fine elements are used. To provide.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明においては上記目的を実現するため、過渡電源電
流を時間軸上で分散を図り、全体を平均化して電流を低
減する。さらに詳しくは、該当する回路の動作に必要な
エネルギーを他の時間帯に予めチツプ内に蓄えておき、
この蓄えたエネルギーによつて回路を動作させる。これ
によつて、電源からエネルギーを供給する際に生じる過
渡電源電流を、回路が動作する時間帯とは別の時間帯に
分散する。ここで上記エネルギーの蓄積手段としては、
チツプ内に設けた容量(コンデンサ)を用いる。また、
さらに本発明においては、この容量と別に設けた他の容
量、あるいは該当する回路自体の有する容量との間の電
荷分割によつて回路の動作電圧を定めることも可能とす
る。
In the present invention, in order to achieve the above object, the transient power supply current is dispersed on the time axis, and the current is reduced by averaging the whole. More specifically, the energy required for the operation of the corresponding circuit is stored in the chip in advance at another time,
The circuit is operated by this stored energy. As a result, the transient power supply current generated when the energy is supplied from the power supply is dispersed in a time zone different from the time zone in which the circuit operates. Here, as the energy storage means,
The capacitor provided inside the chip is used. Also,
Furthermore, in the present invention, it is possible to determine the operating voltage of the circuit by dividing the charge between this capacitance and another capacitance provided separately or the capacitance of the corresponding circuit itself.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の詳細を実施例によつて説明する。 Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to examples.

第2図は本発明の基本概念を示す実施例である。同図で
第1図と番号の等しいものは、同一のものを示す。同図
C1は前に述べたエネルギーを予め蓄える手段としての容
量である。C2はC1との電荷分割によつてVINTの値を決め
るための容量であるが、2b自体の有する容量を利用する
例を示している。同図の破線C2′のように外部に付加し
た容量を用いることも勿論可能である。S1,S2は動作を
制御するためのスイツチである。本実施例の動作を同図
(B)の電流波形を参照しながら説明する。同図で破線
は、第1図(B)と同様に全体をVEXTで動作させた場合
の電流であり、またia0=ib0とし、各波形を三角形近似
した点も第1図(B)と同一である。実線が本実施例に
おける電流波形を示している。時間帯T1で、S1がオン、
S2がオフになるとC1はVEXTの電圧に充電され、VEXTから
C1の値によつて定まる過渡電流ic1が流れる。続いて、
時間帯T2においてS1がオフ、S2がオンになると、ノード
10の電圧はC1とC2の電荷分割によつて、 (C2の初期値を0Vとして)となる。次に時間帯T3でS1,S
2共にオフとなり、2a,2bが動作を行なう。しかしなが
ら、2bはC2に蓄えられた電荷をエネルギー源として動作
するため、VEXTからは2aのみに電流が流れる。したがつ
て、本実施例による過渡電源電流IEは同図(B)の実線
のように、T1で流れるic1と、T3で流れるia0の和とな
り、両電流を2つの時間帯に分散することが可能にな
る。すなわち、2bの動作に必要なエネルギーを予めC1
蓄えることにより、流れる電流をT3からT1の時間帯に分
散した訳である。ic1の値はVEXTからC1に電荷を供給す
る際の電流であるが、これによつて供給されるエネルギ
ーは2bによつて消費されるエネルギーに等しい訳である
から、ib0と同様の三角形近似を行なうと となる。したがつて、iEの値は常にia0以下の値(ia0
ib0として)となり、VEXTでそのまま動作させる場合に
比べ、iEの値を容易に1/2以下にすることが可能であ
る。
FIG. 2 is an embodiment showing the basic concept of the present invention. In the figure, the elements having the same numbers as those in FIG. 1 indicate the same elements. Same figure
C 1 is the capacity described above as a means for storing energy in advance. C 2 is a capacitance for determining the value of V INT by dividing the charge with C 1 , but an example of utilizing the capacitance of 2b itself is shown. Of course, it is also possible to use an externally added capacitor as indicated by the broken line C 2 ′ in the figure. S 1 and S 2 are switches for controlling the operation. The operation of this embodiment will be described with reference to the current waveform in FIG. In the same figure, the broken line is the current when the whole is operated at V EXT as in FIG. 1 (B), and i a0 = i b0, and the points where each waveform is approximated by a triangle are also shown in FIG. 1 (B). ) Is the same. The solid line shows the current waveform in this embodiment. At time T 1 , S 1 is on,
C 1 If S 2 is turned off is charged to a voltage of V EXT, the V EXT
A transient current i c1 determined by the value of C 1 flows. continue,
When S 1 is off and S 2 is on during the time period T 2 , the node
The voltage of 10 is due to the charge division of C 1 and C 2 , (The initial value of C 2 is 0V). Then at time T 3 , S 1 , S
Both 2 are turned off, and 2a and 2b operate. However, since 2b operates by using the electric charge stored in C 2 as an energy source, current flows from V EXT to only 2a. Therefore, the transient power supply current I E according to the present embodiment is the sum of i c1 flowing at T 1 and i a0 flowing at T 3 , as indicated by the solid line in FIG. It becomes possible to disperse into. In other words, by storing the energy required for the operation of 2b in C 1 in advance, the flowing current was dispersed in the time period from T 3 to T 1 . The value of i c1 is the current when the charge is supplied from V EXT to C 1 , but the energy supplied by this is equal to the energy consumed by 2b, so it is the same as i b0. When the triangle approximation of Becomes It was but go-between, the value of i E is always i a0 following values: (i a0 =
i b0 ), and it is possible to easily reduce the value of i E to 1/2 or less compared to the case of operating as it is at V EXT .

第3図は本発明の詳細を説明する他の実施例であり、第
2図の回路2bが容量C2,抵抗RL,スイツチS3で構成された
例を示している。なお、ここでは簡単のため回路2aは省
略してある。また、電源の入力端子に抵抗RINが挿入さ
れている。同図(B)は動作波形と電流波形を示すもの
で、各時間帯T1,T2,T3におけるスイツチの状態と対応さ
せて示している。
FIG. 3 is another embodiment for explaining the details of the present invention, and shows an example in which the circuit 2b of FIG. 2 is composed of a capacitor C 2 , a resistor R L and a switch S 3 . The circuit 2a is omitted here for simplification. Also, a resistor R IN is inserted in the input terminal of the power supply. FIG. 2B shows the operation waveform and the current waveform, which are shown in correspondence with the states of the switches in the respective time zones T 1 , T 2 , and T 3 .

まず、T1においてS1のみがオンになると、C1はVEXTに充
電される。このときC1の電圧V12は初期値は後で述べる
ように、 であるから、電流ic1は同図のように表わされ、その時
のピーク値は と表わされる。次いでT2でS2のみがオンになると、C1
C2の電荷分割を生じるが、C2の初期値は、V10=0Vであ
るから、 となる。すなわち、この値が2bの動作電圧VINTとなる訳
である。続いてT3の時間帯に2bが動作するか、本実施例
においてはS3がオンになり動作する。その結果、C2の電
荷がRLを介して放電される。この時の電流は同図破線で
示したiRLとなるが、VEXTからはこの電流は流れない。
First, when only S 1 is turned on at T 1 , C 1 is charged to V EXT . At this time, the voltage V 12 of C 1 has an initial value as described later, Therefore, the current i c1 is expressed as shown in the figure, and the peak value at that time is Is represented. Then, at T 2 , when only S 2 is turned on, C 1 and
Although resulting charge division of C 2, the initial value of C 2, since a V 10 = 0V, Becomes That is, this value becomes the operating voltage V INT of 2b. Subsequently, 2b operates during the time period of T 3 , or S 3 turns on and operates in the present embodiment. As a result, the charge of C 2 is discharged via R L. The current at this time is i RL shown by the broken line in the figure, but this current does not flow from V EXT .

上記の動作において、VEXTからエネルギーが供給される
のは、T1の時間帯であり、その値は、 となり、この値は第1図に示した従来法によつてVEXT
何らかの手段でαVEXTに降下させた電圧によつて2bを動
作させた場合に等しい。すなわち、本発明によつて余分
のエネルギー消費をしていないことがわかる。
In the above operation, the energy is supplied from V EXT in the time period of T 1 , and its value is , And this value is equal to the case of operating the Yotsute 2b to a voltage lowered to alpha] V EXT by some means the Yotsute V EXT to the conventional method shown in Figure 1. That is, it can be seen that the present invention does not consume extra energy.

以上述べたように、本発明によれば余分のエネルギーを
消費することなく、動作に必要なエネルギーを予め別に
時間帯に容量C1に蓄積して動作させることが可能で、電
源からの過渡電流を回路が本来動作する時間帯と別の時
間帯に移行させることが可能である。また、この時流れ
る電流ic1の値は、同図(B)に示すように抵抗RINで制
御することが可能であり、問題となるピーク値を軽減で
きる。これによつて、第2図で述べたと同様にVEXTから
供給される全体の過渡電源電流を大幅に軽減できる。ま
た、回路2bをαVEXT(α1)の電圧で動作させるた
め、集積回路全体の消費電力を低減できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to store the energy required for operation in the capacitor C 1 in advance in another time zone without consuming extra energy, and operate the transient current from the power supply. Can be shifted to a time zone different from the time zone in which the circuit originally operates. Further, the value of the current i c1 flowing at this time can be controlled by the resistor R IN as shown in FIG. 7B, and the problematic peak value can be reduced. As a result, the total transient power supply current supplied from V EXT can be greatly reduced as described in FIG. Further, since the circuit 2b is operated at the voltage of αV EXT (α1), the power consumption of the entire integrated circuit can be reduced.

以上、第2図,第3図の実施例によつて、本発明の基本
概念を説明した。本発明は種々の半導体集積回路におい
て適用可能であるが、以下、ダイナミツク形メモリ(以
下DRAMと略記する)のデータ線プリチヤージ手段として
本発明を応用した例を具体的実施例によつて説明する。
The basic concept of the present invention has been described above with reference to the embodiments shown in FIGS. The present invention can be applied to various semiconductor integrated circuits, but an example in which the present invention is applied as a data line precharge means of a dynamic memory (hereinafter abbreviated as DRAM) will be described below with reference to specific embodiments.

第4図は本発明をDRAMのデータ線プリチヤージ手段とし
て適用した実施例である。
FIG. 4 shows an embodiment in which the present invention is applied as a data line precharge means for DRAM.

同図でMCはメモリセルであり、ワード線X0〜X3、データ
線Y0〜Y3の交点にマトリクス状に配置されてメモリセル
アレーARを構成している。動作の概要は以下のとおりで
ある。
In the figure, MC is a memory cell, which is arranged in a matrix at the intersections of the word lines X 0 to X 3 and the data lines Y 0 to Y 3 to form a memory cell array AR. The outline of the operation is as follows.

まず読み出し動作は以下のようにして行なわれる。外部
からのアドレス信号A0〜A3が入力されると、Xデコーダ
(X DEC)が定まる。この結果、たとえばワード線であ
るX0線が選択されると、ドライバDRVによりX0に選択パ
ルスが出力され、これに接続されるメモリセルMCから各
データ線Y0〜Y3に読み出し信号があらわれる。一方Y DE
CによりY0線が選択されているとすると、Y0に読み出さ
れた信号はスイツチSW0を通つてI/O線に出力されデータ
出力D0となつて外部に出力される。書きこみは、書きこ
み制御信号WEによつてデータ入力DiがI/O線、SW0,Y0
に送られ、選択されているX0との交点に接続されている
メモリセルにデータが書きこまれる。ここでクロツクφ
によつてタイミング発生回路TMG1,TMG2によつて各種内
部タイミングが発生し、各種回路動作が制御される。ま
た電源電圧VEXT(たとえば5V)やVSS(0V)も各回路に
供給されている。
First, the read operation is performed as follows. When the address signals A 0 to A 3 are input from the outside, the X decoder (X DEC) is determined. As a result, for example, when the word line X 0 line is selected, the driver DRV outputs a selection pulse to X 0 , and the read signal is output from the memory cell MC connected thereto to each of the data lines Y 0 to Y 3. Appears. On the other hand, Y DE
If the Y 0 line is selected by C, the signal read to Y 0 is output to the I / O line through the switch SW 0 and is output to the outside as the data output D 0 . For writing, the data input D i is sent to the I / O lines, SW 0 and Y 0 lines by the write control signal WE, and data is written to the memory cell connected to the intersection with the selected X 0. Is written. Where clock φ
Therefore, various internal timings are generated by the timing generation circuits TMG1 and TMG2, and various circuit operations are controlled. The power supply voltage V EXT (for example, 5 V) and V SS (0 V) are also supplied to each circuit.

このようなDRAMにおいては、上記の動作を終了する時点
(若しくは開始する時点)で、全回路をリセツトして待
機状態にしておく必要があるが、その時電源VEXT,VSS
大きい過渡電源電流を生じる。この電流は、AR内のデー
タ線Y0〜Y3を所定の電圧にプリチヤージ(予備充電)す
る際に、その寄生容量CDに流れる電流と、その他のTMG
1,TMG2などのAR以外の回路に流れる電流の2つの成分に
大別できる。本実施例では、AR内のデータ線プリチヤー
ジ手段として本実施例を適用し、過渡電源電流の低減を
図る。すなわち、ARを第2図〜第3図の2b回路に、その
他を2a回路に対応させる訳である。
In such a DRAM, it is necessary to reset all circuits and put them in a standby state at the time of ending (or at the time of starting) the above operation. At that time, a large transient power supply current to the power supplies V EXT and V SS is required. Cause This current is the current flowing through the parasitic capacitance C D when precharging (pre-charging) the data lines Y 0 to Y 3 in the AR to a predetermined voltage and other TMG.
1, it can be roughly divided into two components of the current that flows in circuits other than AR such as TMG2. In this embodiment, the present embodiment is applied as a data line precharge means in AR to reduce the transient power supply current. That is, the AR corresponds to the 2b circuit in FIGS. 2 to 3 and the other corresponds to the 2a circuit.

まず、SWP(第2図〜第3図のS1に対応)をオンにしてC
DPを充電する。次いでARのプリチヤージ時に、SWPをオ
フ、SWS(第2図〜第3図のS2に対応)をオンとし、C1
とCDの電荷分割により、Y0〜Y3のデータ線をプリチヤー
ジする。これらのスイツチの制御はチツプ内に設けた回
路の出力信号により行なうが、簡単のため図示していな
い。このときのプリチヤージ電圧VDPは、C1とCDの電荷
分割により、 となる。この時、データ線のプリチヤージにより流れる
電流は、CDPの電荷をエネルギー源として使用するた
め、外部のVEXTからは供給されない。すなわち、プリチ
ヤージ電流をCDPの充電電流として他の時間帯に移行さ
せた訳である。
First, turn on SW P (corresponding to S 1 in Figs. 2 to 3) and press C
Charge DP . Next, at the pre-charge of AR, SW P is turned off, SW S (corresponding to S 2 in FIGS. 2 to 3) is turned on, and C 1
Precharge the data lines of Y 0 to Y 3 by dividing the charge of C D and C D. These switches are controlled by the output signals of the circuit provided inside the chip, but they are not shown for simplicity. The precharge voltage V DP at this time is calculated by the charge division of C 1 and C D. Becomes At this time, the current flowing by the precharge of the data line uses the electric charge of C DP as an energy source and is not supplied from the external V EXT . That is, the precharge current was transferred to another time zone as the charging current of C DP .

以上述べた本実施例によれば、ARのデータ線プリチヤー
ジ電流と、その他の回路に流れる電流を時間帯をずらし
て重ならないようにすることができ、過渡電源電流の大
幅な低減が可能である。本実施例において、CDPの充電
動作は、ARの動作と完全に独立になつているので、任意
の時間に行なうことが可能であり、DRAMの過渡電源電流
の最も少ない時間帯や、あるいは、DRAMやこれを使用す
る装置において、雑音発生の最も問題にならない時間帯
に行なうことができる。これにより、本発明の効果がさ
らに有効となる。
According to this embodiment described above, the data line precharge current of the AR and the current flowing through other circuits can be shifted so as not to overlap with each other by shifting the time zone, and the transient power supply current can be greatly reduced. . In this embodiment, the charging operation of C DP is completely independent of the operation of AR, so that it can be performed at any time, and during the time when the DRAM transient power supply current is the minimum, or This can be done during the time when the generation of noise is the least problem in DRAM and devices using it. Thereby, the effect of the present invention becomes more effective.

第5図は本発明の他の実施例であり、第4図のCDPを全
データ線で共用して動作させる例である。動作は第4図
と全く同様に行なわれるが、C1を共用しているため、プ
リチヤージ電圧VDPとなる。ここでnはデータ線の本数である。したがつ
て、CDPを第4図のそれに比べn倍に設定しておけばよ
い。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, which is an example in which the C DP of FIG. 4 is operated by being shared by all data lines. The operation is exactly the same as in Fig. 4, but since C 1 is shared, the precharge voltage V DP is Becomes Here, n is the number of data lines. It was but connexion, it is sufficient to set the C DP n times than that of Figure 4.

本実施例によれば、第4図の実施例において得られる効
果に加えて、Y0〜Y3の全データ線のVDPを、製造ばらつ
きなどの影響を受けずに全く同一に値にすることができ
るため、全体の動作の安定化が可能になる。
According to this embodiment, in addition to the effects obtained in the embodiment of FIG. 4, the V DP of all the data lines of Y 0 to Y 3, to a value exactly the same without being affected by manufacturing variations Therefore, the entire operation can be stabilized.

第6図は、第5図においてメモリアレーが複数個に分割
されている場合の実施例であり、ここでは、AR,AR′の
2個のメモリアレーに分割された例を示している。本実
施例においても、第5図と同様の効果が得られるが、特
にメモリアレーの分割に関係なく全体のデータ線電圧を
全く同一の値に設定でき、全体の動作の安定化が可能で
ある。
FIG. 6 shows an embodiment in which the memory array is divided into a plurality of memory arrays in FIG. 5, and here shows an example in which the memory array is divided into two memory arrays AR and AR '. In this embodiment as well, the same effect as in FIG. 5 can be obtained, but the entire data line voltage can be set to the same value regardless of the division of the memory array, and the overall operation can be stabilized. .

第7図は本発明のさらに詳細な実施例であり、第4図の
実施例において、メモリセルとして、容量CS、MOSトラ
ンジスタQMで構成された、いわゆる1トランジスタ形の
ダイナミツクメモリセルを用いた例を示している。なお
ここでは、メモリアレーARは、データ線n、ワード線m
のn×mのマトリクスとして示している。データ線は常
にD0,〜Dnのように2本が対になつて構成さ
れており、ここでは対となつたデータ線が互いに平行に
配置された、いわゆる折り返し形データ線(Folded Dat
a Line Arrangement)構成のを示している。本構造につ
いては、1980 ISSCC Dig.of Tech.Papers,pp228〜pp22
9.などに詳細が述べてある。本実施例においては第4図
のTMG1,TMG2などの回路は簡単のため省略してある。以
下、使用するMOSトランジスタはすべてnチヤネル形を
仮定して本実施例の動作を説明する。
FIG. 7 is a more detailed embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 4, a so-called 1-transistor type dynamic memory cell composed of a capacitor C S and a MOS transistor Q M is used as the memory cell. The example used is shown. Here, the memory array AR has a data line n and a word line m.
N × m matrix. The data lines are always composed of two pairs such as D 0 , 0 to D n to n , and here, a so-called folded data line (in which the paired data lines are arranged parallel to each other ( Folded Dat
a Line Arrangement) configuration. For this structure, see 1980 ISSCC Dig.of Tech.Papers, pp228-pp22.
9. etc. for details. In this embodiment, the circuits such as TMG1 and TMG2 in FIG. 4 are omitted for simplicity. The operation of this embodiment will be described below assuming that all MOS transistors used are of the n-channel type.

まず、同図(B)のように、パルスφが印加される
と、100,▲▼はαVEXTからVEXTに充電される。次
いで、例えばワード線X0が選択されると、これに接続さ
れたメモリセルMCからデータ線D0〜Dn上に読み出し信号
が出力される。一方、X0と同時にダミーワード線DX1
もパルス印加され、ダミーセルDMCから、データ線
上にMCの約1/2の信号が、参照用信号として出力
される。次に、φが高電位から低電位になると、セン
スアンプSAが作動し、上記参照用信号を基準にして、MC
からの出力信号を弁別し、差動増幅する。増幅後の信号
は前に述べたと同様にして、外部に出力される。また、
書き込みについても前述と同様に行なわれる。その後、
φSSSが印加されると、QS,QSSがオンになり、CDPとC
Dの電化分割によつて、データ線のプリチヤージが行な
われる。このとき、対となつたデータ線では必ず一方が
低電位(〜0V)、他方は高電位(〜VDP)になつている
ので、プリチヤージ後の電圧VDPとなる。D0,間の電位関係はMCの情報によつて変化
するが、常にQSSによつて両データ線はシヨートされる
ので、上に述べたVDPの値が変化することはない。
First, as shown in FIG. 6B, when the pulse φ P is applied, 100, ▲ ▼ is charged from αV EXT to V EXT . Then, for example, when the word line X 0 is selected, the read signal is output from the memory cells MC connected to it to the data lines D 0 to D n . On the other hand, a pulse is applied to the dummy word line DX 1 at the same time as X 0 , so that the data line 0
A signal of about 1/2 of MC is output as a reference signal on ~ n . Next, when φ A changes from a high potential to a low potential, the sense amplifier SA operates and MC
The output signal from is discriminated and differentially amplified. The amplified signal is output to the outside in the same manner as described above. Also,
Writing is performed in the same manner as described above. afterwards,
When φ S and φ SS are applied, Q S and Q SS turn on, and C DP and C SS
By the electrification division of D , the data line is precharged. At this time, necessarily, either in pairs and Natsuta data line low potential (~0V), since the other is decreased to a high potential (~V DP), the voltage V DP after Purichiyaji is Becomes The potential relation between D 0 and 0 changes according to the information of MC, but since both data lines are always shorted by Q SS , the value of V DP described above does not change.

本実施例によれば、データ線のプリチヤージ電流を、C
DPへのプリチヤージ電流ICDPとして、メモリアレーの動
作は独立に任意の時間帯に分散することが可能であり、
過渡電源電流を大幅に低減できる。なお、同図(B)に
おいて、φをφのの後は低電位としているが、これ
は本質的な意味を持つものでなく、φとφの高電位
が極力重ならないように設定しておけば良く、この条件
を満たす範囲で任意の波形設定が可能である。
According to this embodiment, the precharge current of the data line is
As the precharge current I CDP to DP , the operation of the memory array can be independently dispersed in any time zone,
The transient power supply current can be greatly reduced. In FIG. 2B, φ P is set to a low potential after φ A , but this does not have an essential meaning, so that the high potentials of φ P and φ S do not overlap as much as possible. It is only necessary to set it, and any waveform can be set within the range that satisfies this condition.

第8図は、第7図において対となるデータ線間でCDP
共用した例である。本実施例の動作は第7図と全く同様
である。データ線のプリチヤージ電圧は となり、VDPが所望の値となるようにCDPにより制御すれ
ば良い。
FIG. 8 shows an example in which CDP is shared between the data lines which form a pair in FIG. The operation of this embodiment is exactly the same as in FIG. Data line precharge voltage is Therefore, C DP may be controlled so that V DP has a desired value.

本実施例においても、第7図と同様の効果を得ることが
できる。なお、本実施例においては対となるデータ線間
でCDPを共用しているので、第7図では必要であつた、M
Cの情報によりデータ線の電圧VDPが変化するのを防止す
るためのトランジスタQSSは省略することも可能であ
る。
Also in this embodiment, the same effect as in FIG. 7 can be obtained. In this embodiment, since C DP is shared between the paired data lines, it is necessary in FIG.
The transistor Q SS for preventing the voltage V DP of the data line from changing according to the information of C can be omitted.

第9図は第7図,第8図においてCDPを全データ線で共
用した例であり、第5図で述べた実施例の具体例でもあ
る。
Figure 9 is Figure 7, an example which is shared by all the data lines C DP in Figure 8, is also a specific example of the embodiment described in Figure 5.

本実施例の動作も第7図,第8図と全く同様に説明でき
る。VDPの値は となり、CDPによりVDPを任意に設定できる。
The operation of this embodiment can be explained in exactly the same way as in FIGS. The value of V DP is Therefore, V DP can be set arbitrarily by C DP .

本実施例においては、第7図,第8図の効果に加えて、
AR全体のVDPを一定に設定することができ、動作の安定
化を図ることができる。なお、第8図と同様に、本実施
例においてもQSSを除去することができる。
In this embodiment, in addition to the effects shown in FIGS. 7 and 8,
The V DP of the entire AR can be set to be constant, and the operation can be stabilized. Note that, as in FIG. 8, Q SS can be removed also in this embodiment.

以上の実施例においては、回路動作に必要なエネルギー
を予め蓄える手段として、容量を別途付加する例につい
て説明したが、半導体装置内の回路において元々存在す
る容量を利用してエネルギーを予め蓄えておくことも可
能である。
In the above embodiments, an example in which a capacitance is added as a means for pre-storing energy required for circuit operation has been described, but energy is pre-stored by utilizing the capacitance originally present in the circuit in the semiconductor device. It is also possible.

第10図はその一実施例であり、ここでは全体が4つのメ
モリアレーAR0〜AR3に分割されたDRAMにおいて、データ
線のプリチヤージを相互間の電荷分割によつて行なう例
を示している。ここでは簡単のためデータ線はDとして
一本のみ示している。φ〜φは各ARの選択信号であ
り、信号が印加されたARのみが動作する構成になつてい
る。φP0〜φP3はφ〜φで選択された以外のメモリ
アレーのデータ線をプリチヤージするための信号であ
る。今AR0が選択された場合を例にとり動作を説明しよ
う。
FIG. 10 shows an embodiment thereof, and here shows an example in which the DRAM is divided into four memory arrays AR0 to AR3 as a whole, and the precharge of the data line is performed by the mutual charge division. Here, for simplicity, only one data line is shown as D. φ 0 to φ 3 are selection signals for each AR, and only the AR to which the signal is applied operates. φ P0 to φ P3 are signals for precharging the data lines of the memory array other than those selected by φ 0 to φ 3 . Let's explain the operation using AR0 as an example.

各ARのデータ線はVDP=αVEXTにプリチヤージされてい
る。φが印加されるとAR0は所定の動作を行なう。一
方、φP1〜φP3にも信号が印加され、AR1〜AR3のデータ
線はSWP1〜SWP3によりVEXTに充電される。続いてφ0
P1〜φP3がオフ(低電圧)になり、φが印加されると
SWS0〜SWS3がオンになり、各メモリアレーのデータ線容
量間で電荷分割を生じ、各データ線は所定の値VDPにプ
リチヤージされる。この場合のVDPの値は となる。
The data line of each AR is precharged to V DP = αV EXT . When φ 0 is applied, AR0 performs a predetermined operation. On the other hand, signals are also applied to φ P1 to φ P3, and the data lines of AR1 to AR3 are charged to V EXT by SW P1 to SW P3 . Then φ 0 , φ
P1 to [phi] P3 is turned off (low voltage), when phi S is applied
SW S0 to SW S3 are turned on, causing charge division between the data line capacitances of each memory array, and each data line is precharged to a predetermined value V DP . The value of V DP in this case is Becomes

以上述べたように、本実施例によれば半導体装置内に元
々存在する容量を利用してエネルギーを予め蓄積してお
くことが可能で、この目的のために余分の容量を付加す
る必要はない。また、本実施例によれば、各メモリアレ
ーは同一の材料、同一のパターンによつて形成されるた
め、各データ線容量は、製造条件がたとえ変動したとし
ても、常にほぼ同一の値となるため、VDPの値は常に一
定に保たれる利点を有する。
As described above, according to this embodiment, it is possible to store energy in advance by utilizing the capacity originally existing in the semiconductor device, and it is not necessary to add an extra capacity for this purpose. . Further, according to the present embodiment, since each memory array is formed of the same material and the same pattern, the data line capacitances are always substantially the same value even if the manufacturing conditions change. Therefore, there is an advantage that the value of V DP is always kept constant.

第11図は第10図に示した実施例のさらに詳細な実施例で
あり、第7図〜第9図と同様に、折り返り形データ線構
成の1トランジスタ形メモリセルを用いた例を示してい
る。なお、同図では簡単のためメモリセルは図示してい
ない。また、メモリアレーはAR,AR′の2つに分割され
ている。同図でφA′によりAR,AR′がそれぞれ動
作し、φP′によつてAR,AR′のデータ線がそれぞ
れプリチヤージされる。したがつて、φA′が第10
図のφ〜φに、φP′が、第10図のφP0〜φP3
にそれぞれ対応する。本実施例においては、ARが動作時
にはAR′は休止状態、AR′が動作時にはARが休止状態と
なるが、休止となるメモリアレーでは、ワード線(簡単
のため図示していない)の信号は印加されないように構
成される。
FIG. 11 is a more detailed embodiment of the embodiment shown in FIG. 10, and shows an example using a one-transistor type memory cell having a folded data line structure, as in FIGS. 7 to 9. ing. Note that the memory cells are not shown in the figure for simplicity. The memory array is divided into two, AR and AR '. Phi A in the figure, 'AR by, AR' phi A is activated, respectively, φ P, 'Yotsute the AR, AR' φ P data line is Purichiyaji respectively. Therefore, φ A and φ A ′ are the tenth
Φ P and φ P ′ in φ 0 to φ 3 in the figure are φ P0 to φ P3 in FIG.
Respectively correspond to. In the present embodiment, when the AR is in operation, the AR 'is in the idle state, and when the AR' is in the active state, the AR is in the idle state. It is configured not to be applied.

以下、同図(B)を参照しながら動作を説明する。な
お、ここではARが動作、AR′が休止の状態を想定して説
明を行なう。このメモリアレーの選択は、第5図におい
て説明したアドレス信号により行なわれる。
The operation will be described below with reference to FIG. Note that the description will be made here assuming that AR is in operation and AR 'is in a dormant state. The selection of the memory array is performed by the address signal described in FIG.

まず、φ′が印加されるとAR′の各データ線はαVEXT
からVEXTにプリチヤージされる。次いで、ARのワード
線、φが印加されると前に述べたと同様に、メモリセ
ルの信号が増幅される。続いて、φSSSが印加される
と、AR′のデータ線容量と、ARのデータ線容量間の電荷
分割によつて、各々のデータ線がプリチヤージされる。
このときVDPの値は、 となる。本実施例において、電源電流はφ′によつて
AR′を充電する際にICDとして流れる。
First, when φ P ′ is applied, each data line of AR ′ becomes α V EXT
Is precharged to V EXT . Then, when the AR word line φ A is applied, the signal of the memory cell is amplified in the same manner as described above. Then, when φ S and φ SS are applied, each data line is precharged by the charge division between the data line capacitance of AR ′ and the data line capacitance of AR.
At this time, the value of V DP is Becomes In this embodiment, the power supply current is represented by φ P ′.
It flows as I CD when charging AR ′.

以上述べた実施例によれば、同一の材料、同一のパター
ンで形成されたデータ線間の電荷分割によつてVDPが定
まるため、製造ばらつきなどの影響を受けない安定した
動作を実現できる。過渡電源電流を大幅に低減しえる点
は前に述べた各実施例と同一である。
According to the embodiment described above, the same material, for determined the Yotsute V DP to charge division between the same pattern formed in the data line can be realized a stable operation without affected by manufacturing variations. The point that the transient power supply current can be greatly reduced is the same as in each of the embodiments described above.

第12図は、第11図においてデータ線のプリチヤージを、
データ線の高電位補償回路ACRにより兼ねた例である。
すなわちACRは本来、例えば1981 ISSCC Dig.of Tech.Pa
pers,pp.85に述べられているように、SA増幅後高電位側
のデータ線電圧を補償し(ここではVEXTに高める)、メ
モリセルへの再書き込み電圧を充分高めるためのもので
あるが、ここでは、これを休止状態のメモリアレーのプ
リチヤージ手段としても利用する訳である。なお、同図
では簡単のため、AR,AR′のメモリアレーで、各一対の
データ線のみしか表示していない。以下、同図(B)を
参照しながら動作を説明する。
FIG. 12 shows the precharge of the data line in FIG.
This is an example in which the high potential compensation circuit ACR of the data line also serves.
That is, ACR is originally, for example, 1981 ISSCC Dig.of Tech.Pa.
As described in pers, pp.85, it is for compensating the data line voltage on the high potential side after SA amplification (increasing it to V EXT in this case) and sufficiently increasing the rewriting voltage to the memory cell. However, here, this is also used as a precharge means for the memory array in the dormant state. In the figure, for simplicity, only a pair of data lines are shown in the memory array of AR and AR '. The operation will be described below with reference to FIG.

前に述べたと同様に、ワード線に信号が印加されてデー
タ線上にメモリセルからの微小信号が現われると、アド
レス信号によつて選ばれたメモリアレー、例えばARのφ
が低電位になるとSAにより微小信号を増幅する。その
後、φACAC′が印加されてACRが動作すると、高電位
(αVEXT)状態にあるデータ線、ここでは、ARのD0,A
R′のD0′,′の電位がVEXTまで高められる。次い
でφSSSが印加されるとD0,0,D0′,′のデー
タ線容量間で電荷分割が行なわれ、プリチヤージが行な
われる。そのときの電圧VDPとなる。本実施例においては、過渡電源電流はφAC
AC′印加時に、D0,D0′のデータ線容量CDの充電
電流としてのICDが流れる。
Similarly to the above, when a signal is applied to the word line and a minute signal from the memory cell appears on the data line, the memory array selected by the address signal, for example, φ of AR.
When A becomes a low potential, SA amplifies a minute signal. After that, when φ AC and φ AC ′ are applied and the ACR operates, the data line in the high potential (αV EXT ) state, here, D 0 , A of AR.
The potential of D 0 ′, 0 ′ of R ′ is raised to V EXT . Next, when φ S and φ SS are applied, charge division is performed between the data line capacitances D 0 , 0 , D 0 ′, 0 ′, and precharge is performed. The voltage V DP at that time is Becomes In this embodiment, the transient power supply current is φ AC , φ
When AC ′ is applied, I CD as a charging current for the data line capacitance C D of D 0 , D 00 ′ flows.

以上述べた本実施例によれば、第11図の効果に加えて以
下の如き効果が得られる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of FIG.

すなわち、本実施例においてはACRの駆動信号をアドレ
ス信号によつて選択する必要がなく、AR,AR′で共通の
信号とすることが可能である。なお、同時にACT動作さ
せることにより、ICDが大きくなり過ぎる場合は、第11
図のφP′のように、休止状態にあるメモリアレ
ー、ここではAR′のφAC′をアドレス信号によつて選択
して、同図(B)のφAC″のようにすることにより、I
CDをICD″(AR),ICD″(AR′)のように分離すること
が可能である。また、同図の一点鎖線で示したφAC
ように、その立ち上り時間を遅くして、ICD(AR′)
のように低電流化を図ることも可能である。このように
プリチヤージ用の信号の立ち上り時間を遅くして、低電
流化を図る手法は前述した各々の実施例においても適用
可能である。また、本実施例では、消費電力,過渡電流
を支配するVDPはαVEXTとして、メモリセルMCの動作の
安定度を支配する再書き込み電圧(読み出し動作後にMC
に再度書き込まれる電圧、すなわち記憶電圧に相当す
る)はVEXTとすることができ、低消費電力化,低過渡電
流化,高安定動作化を実現することができる。また、本
実施例においてはVDPの値は電荷分割を行なうデータ線
の組み合せによつて制御可能である。また、VDPの微調
整が必要な場合には、同図(A)のようにCDP′を設け
て、QP′でVCCに充電、もしくはQGで接地電位に放電し
ておくことにより微調整を図ることが可能である。この
手法は第10図,第11図においても適用可能である。さら
に本実施例においては、ACRによつて高電位側のデータ
線をVEXTにレベル補償する例を示したが、実願昭56−37
706に開示した方法により電源電圧VEXTよりさらに高い
レベルに高めることも可能である。なお、本実施例にお
いてはVDPの値は容量に蓄えられた電荷によつて定まる
め、各ノードのリーク電流などにより電荷が消滅し、V
DPが変動する危険性がある。そのような場合には、同図
(A)のように、消費電力の点で問題にならない程度に
充分大きい抵抗RB1,RB2によつてほぼαVEXTに等しい電
圧を発生し、上記リーク電流を補償を行なえばよい。こ
れは前述した各実施例においてもそのまま適用できる。
That is, in the present embodiment, it is not necessary to select the ACR drive signal by the address signal, and it is possible to use a common signal for AR and AR '. If I CD becomes too large by simultaneously performing ACT operation,
As in φ P and φ P ′ in the figure, a memory array in a dormant state, here φ AC ′ in AR ′ is selected by an address signal so as to be φ AC ″ in FIG. By I
It is possible to separate CDs such as I CD ″ (AR) and I CD ″ (AR ′). Also, as in the indicated phi AC which by a one-dot chain line in the drawing, to slow down the rise time, I CD (AR ')
It is also possible to reduce the current as shown in. The method for reducing the current by delaying the rising time of the precharge signal in this way is also applicable to each of the above-described embodiments. In addition, in this embodiment, V DP that controls power consumption and transient current is set to αV EXT , and the rewrite voltage (MC after read operation that controls the stability of operation of the memory cell MC is set).
The voltage to be rewritten to, that is, the memory voltage) can be V EXT, and low power consumption, low transient current, and high stable operation can be realized. Further, in this embodiment, the value of V DP can be controlled by the combination of the data lines for dividing the charge. If fine adjustment of V DP is required, provide C DP ′ as shown in Fig. (A) to charge V CC with Q P ′ or discharge to ground potential with Q G. It is possible to make fine adjustment. This method can also be applied to Figs. 10 and 11. Further, in this embodiment, an example in which the data line on the high potential side is level-compensated to V EXT by ACR is shown.
It is also possible to raise the power supply voltage to a level higher than V EXT by the method disclosed in 706. In this embodiment, the value of V DP is determined by the electric charge stored in the capacitor, and the electric charge disappears due to the leakage current of each node,
There is a risk of DP fluctuation. In such a case, as shown in FIG. 7A, the resistors R B1 and R B2 , which are large enough not to cause a problem in terms of power consumption, generate a voltage approximately equal to αV EXT , and the above leakage current is generated. Should be compensated. This can be directly applied to each of the above-described embodiments.

以上、本発明の詳細を各実施例において説明した。得ら
れた効果も各々の実施例において述べたが、本発明の主
目的とする低過渡電流化と、外部電源電圧をα倍(α
1)に下げて回路を動作させることにより低消費電力化
の他に各種の効果が得られる。たとえば、各データ線間
を短絡する実施例においては全体の容量を、平滑用容量
として利用し、半導体装置内の低雑音化を図ることも可
能になる。また、上述したように内部で動作電圧を下げ
ることにより、耐圧の低い微細素子を用いても従来と同
一の高い電源電圧で動作させることも可能になる。
The details of the present invention have been described above in the embodiments. The obtained effects are also described in each embodiment, but the main purpose of the present invention is to reduce the transient current and to increase the external power supply voltage by α times (α
By lowering to 1) and operating the circuit, various effects can be obtained in addition to the low power consumption. For example, in the embodiment in which each data line is short-circuited, the entire capacitance can be used as a smoothing capacitance to reduce the noise in the semiconductor device. Further, by lowering the operating voltage internally as described above, it becomes possible to operate with the same high power supply voltage as in the conventional case even if a fine element having a low breakdown voltage is used.

上記の各実施例においては、折り返し形データ線構成
(Folded Data Line Arrangement)の1トランジスタ形
メモリセルを用いたDRAMの適用を例題として説明した
が、上記以外の種々の場合に適用できる。たとえば、折
り返し形データ線構成の他に、IEE PROC.,Vol.130,Pt.
I,No.3,June 1983,pp127〜135.などに詳しい開放形デー
タ線構成(Open Data Line Arrangment)によるDRAMに
もそのまま適用できる。また、特願昭56−81042,57−12
5687,58−4162などに開示されているようなデータ線を
多数に分割して高S/N化を図るためのメモリアレー構成
にもそのまま本発明を適用できる。さらに実施例におい
てはデータ線のプリチヤージ手法として適用する例を説
明したが、第4図で示したその他の回路の動作電圧を設
定するために用いたり、あるいは異なる回路の容量間で
電荷分割を行なつて電圧を設定することもできる。ま
た、実施例においてはN−MOSトランジスタの使用を前
提として説明したが、全信号の電位関係をそのまま逆転
することにより、P−MOSトランジスタにおいてもその
まま適用できる。また、N,P両形のMOSトランジスタを用
いるC−MOS形の半導体装置、さらにはバイポーラ形ト
ランジスタを組み合せて使用する半導体装置においても
適用できる。
In each of the above embodiments, the application of the DRAM using the one-transistor type memory cell of the folded data line arrangement has been described as an example, but the present invention can be applied to various cases other than the above. For example, in addition to the folded data line configuration, IEE PROC., Vol.130, Pt.
I, No.3, June 1983, pp127-135., Etc. can be applied as is to DRAM with an open data line configuration (Open Data Line Arrangment). In addition, Japanese Patent Application Nos. 56-81042 and 57-12
The present invention can be applied as it is to a memory array configuration for dividing a data line into a large number to increase the S / N ratio as disclosed in 5687, 58-4162 and the like. Further, in the embodiment, an example in which it is applied as a data line precharge method has been described, but it is used to set the operating voltage of the other circuits shown in FIG. 4, or charge division is performed between the capacitances of different circuits. You can also set the voltage. Further, although the embodiments have been described on the assumption that N-MOS transistors are used, they can be applied to P-MOS transistors as they are by reversing the potential relationships of all signals. Further, the present invention can be applied to a C-MOS type semiconductor device using both N and P type MOS transistors, and further to a semiconductor device using a combination of bipolar type transistors.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べた本発明によれば、低過渡電源電流、低消費電
力の半導体装置を実現できる。
According to the present invention described above, a semiconductor device with low transient power supply current and low power consumption can be realized.

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

第1図は従来例を説明する図、第2図〜第12図は本発明
の実施例を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional example, and FIGS. 2 to 12 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−172761(JP,A) 特開 昭58−70482(JP,A) 実開 昭56−159353(JP,U)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-57-172761 (JP, A) JP-A-58-70482 (JP, A) Actually developed JP-A-56-159353 (JP, U)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の対線を有する第1のメモリアレー
と、 第2の対線を有する第2のメモリアレーと、 上記第1のメモリアレーの上記第1の対線と上記第2の
メモリアレーの上記第2の対線との間に接続されたスイ
ッチ手段を具備してなり、 上記第1のメモリアレーを動作状態とさせる一方、上記
第2のメモリアレーを停止状態とせしめ、 上記第1のメモリアレーの動作の終了時に、上記スイッ
チ手段を非導通状態から導通状態とせしめることによ
り、上記第1のメモリアレーの上記第1の対線の容量と
上記第2のメモリアレーの上記第2の対線の容量との電
荷分割により、上記第2のメモリアレーの上記第2の対
線と上記第1のメモリアレーの上記第1の対線との間で
電荷移動を行うことを特徴とする半導体装置。
1. A first memory array having a first pair of lines, a second memory array having a second pair of lines, the first pair of lines of the first memory array and the second line. Switch means connected between the memory array and the second pair of wires, the first memory array being activated and the second memory array being deactivated. At the end of the operation of the first memory array, the switch means is changed from the non-conducting state to the conducting state so that the capacitance of the first pair line of the first memory array and the second memory array. Performing charge transfer between the second pair of the second memory array and the first pair of the first memory array by charge sharing with the capacitance of the second pair of lines. A semiconductor device characterized by:
【請求項2】上記第1のメモリアレーを動作状態とさせ
る一方、上記第2のメモリアレーを停止状態とせしめと
ともに上記第2のメモリアレーの上記第2の対線を所定
の電位に充電せしめ、 上記第1のメモリアレーの動作の終了時に、上記スイッ
チ手段を非導通状態から導通状態とせしめることによ
り、上記第1のメモリアレーの上記第1の対線の容量と
上記第2のメモリアレーの上記第2の対線の容量との電
荷分割により、上記第2のメモリアレーの上記第2の対
線から上記第1のメモリアレーの上記第1の対線へ充電
を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
半導体装置。
2. The first memory array is operated and the second memory array is stopped, and the second pair line of the second memory array is charged to a predetermined potential. At the end of the operation of the first memory array, the switch means is changed from the non-conducting state to the conducting state so that the capacitance of the first pair line of the first memory array and the second memory array. Charging from the second pair of lines of the second memory array to the first pair of lines of the first memory array by charge sharing with the capacitance of the second pair of lines. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】上記第1のメモリアレーの上記第1の対線
と上記第2のメモリアレーの上記第2の対線とは、それ
ぞれのメモリアレーの選択されたメモリセルの情報が読
み出されるデータ線対であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項または第2項に記載の半導体装置。
3. The first pair of lines of the first memory array and the second pair of lines of the second memory array read information of selected memory cells of the respective memory arrays. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a data line pair.
【請求項4】上記メモリセルは1トランジスタ、1キャ
パシタから構成されたダイナミック型メモリセルである
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の半導体
装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the memory cell is a dynamic memory cell composed of one transistor and one capacitor.
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