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センスアンプは、電子システムにおける微弱な信号を増幅・検出するために使用される回路です。一般的には、ダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）などのメモリ回路において、メモリセルに格納された微弱な信号を読み出し、増幅するために使用されます。
現代のコンピュータメモリでは、センスアンプは半導体メモリチップ（集積回路）上の回路を構成する要素の1つです。この用語自体は磁気コアメモリの時代にまで遡ります。[ 1 ] センスアンプは、メモリからデータを読み出すときに使用される読み出し回路の一部です。その役割は、メモリセルに格納されているデータビット（1または0）を表すビットラインからの低電力信号を検出し、小さな電圧振幅を認識可能な論理レベルまで増幅して、メモリ外部の論理回路でデータを適切に解釈できるようにすることです。[ 2 ]
現代のセンスアンプ回路は2～6個（通常は4個）のトランジスタで構成されていますが、コアメモリ用の初期のセンスアンプには13個ものトランジスタが含まれている場合もありました。[ 3 ]メモリセルの各列に1つのセンスアンプがあるため、現代のメモリチップには通常、数百個または数千個の同一のセンスアンプがあります。このように、センスアンプはコンピュータのメモリサブシステムに 残っている数少ないアナログ回路の1つです。
対象メモリからのデータ読み出しおよびリフレッシュ動作時には、センスアンプが必要となる。
半導体メモリチップ内のデータは、メモリセルと呼ばれる微小な回路に格納されます。センスアンプは主に揮発性メモリセルに適用されます。メモリセルはSRAMまたはDRAMセルであり、チップ上に行と列に配置されます。各ラインは行内の各セルに接続されます。行に沿って走るラインはワードラインと呼ばれ、電圧をかけることでアクティブになります。列に沿って走るラインはビットラインと呼ばれ、このような相補的な2つのビットラインがアレイの端にあるセンスアンプに接続されます。センスアンプの数は、チップ上の「ビットライン」の数と同じです。各セルは、特定のワードラインとビットラインの交点に位置し、これを使用してセルを「アドレス指定」できます。セル内のデータは、行と列の上部に沿って走る同じビットラインによって読み書きされます。 [ 4 ]
特定のメモリセルからビットを読み出すには、そのセルの行に沿ったワード線をオンにして、行内のすべてのセルをアクティブにします。セルに格納された値（論理0または1）は、それに関連付けられたビット線に送られます。2つの相補ビット線の終端にあるセンスアンプは、小さな電圧を通常の論理レベルに増幅します。目的のセルからのビットは、セルのセンスアンプからバッファにラッチされ、出力バスに送られます。[ 5 ]
DRAMにおけるセンスアンプの動作はSRAMと非常によく似ていますが、追加の機能も備えています。DRAMチップ内のデータは、メモリセル内の微小なコンデンサに電荷として蓄積されます。読み出し動作によってセル内の電荷が消費され、データが消去されるため、データが読み出された後、センスアンプは直ちにセルに電圧を印加してコンデンサを再充電し、データをセルに書き戻す必要があります。これをメモリのリフレッシュと呼びます。
センスアンプの設計においては、最小限のセンス遅延、必要な増幅レベル、最小限の消費電力、限られたレイアウト領域への適合、そして高い信頼性と許容誤差が目標とされている。