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JPS5847794B2 - memory device - Google Patents
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JPS5847794B2 - memory device - Google Patents

memory device

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JPS5847794B2
JPS5847794B2 JP57142090A JP14209082A JPS5847794B2 JP S5847794 B2 JPS5847794 B2 JP S5847794B2 JP 57142090 A JP57142090 A JP 57142090A JP 14209082 A JP14209082 A JP 14209082A JP S5847794 B2 JPS5847794 B2 JP S5847794B2
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current
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digit line
digit
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光悦 千葉
厚生 堀田
市郎 今泉
輝雄 磯部
正彦 山本
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバイポーラ形高速半導体記憶回路に好適な記憶
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a memory device suitable for a bipolar high-speed semiconductor memory circuit.

複数個のエミツタを有するトランジスタすなわちマルチ
ェミツタトランジスタを2個組合せたメモリセルは集積
回路化した場合に占有面積が小さいことから大容量の半
導体記憶装置のメモリセルとして好適なものであって、
これを使用したメモリセルの一例を第1図に示す。
A memory cell in which a transistor having a plurality of emitters, that is, a combination of two multi-emitter transistors, occupies a small area when integrated into a circuit, is suitable as a memory cell for a large-capacity semiconductor memory device.
An example of a memory cell using this is shown in FIG.

同図において、メモリセルMは2個のエミツタを有する
マルチェミツタトランジスタQl,Q2を備え、各トラ
ンジスタQl,Q2のコレクタはそれぞれ負荷抵抗Rl
,R2を通り、共通に接続されて抵抗R3を通じて電源
端子C1に接続される。
In the figure, a memory cell M includes multi-emitter transistors Ql and Q2 having two emitters, and the collectors of each transistor Ql and Q2 are connected to a load resistor Rl.
, R2, and are connected in common to the power supply terminal C1 through a resistor R3.

またトランジスタQl,Q2の各コレクタはそれぞれ互
に相手方のベースに交差接続され、かつ各第1エミツタ
は互いに共通にしてメモリセル選択用のエミツタ駆動端
子E1に接続され、かつ各第2エミツタは後述する書込
み、読出し用の増幅器S1t82に接続される。
Further, the collectors of the transistors Ql and Q2 are each cross-connected to the base of the other, and the first emitters of the transistors Ql and Q2 are commonly connected to the emitter drive terminal E1 for memory cell selection, and the second emitters of the transistors Q1 and Q2 are each connected to the emitter drive terminal E1, which will be described later. It is connected to an amplifier S1t82 for writing and reading.

かくして1個のメモリセルとしてのフリツプフロツプ回
路が形成される。
A flip-flop circuit as one memory cell is thus formed.

なおトランジスタQ1,Q2の各第2エミツタは他の複
数個のメモリセルを構成するトランジスタの第2エミツ
タにそれぞれ共通に接続されるが、上記第1図において
は簡単のため省略する。
The second emitters of the transistors Q1 and Q2 are commonly connected to the second emitters of transistors constituting a plurality of other memory cells, but this is omitted in FIG. 1 for the sake of simplicity.

書込兼読出増幅器S1,S2はそれぞれ差動増幅器を構
成するトランジスタQ3 ,Q4およびQ5,Q6より
なり、Q3とQ4およびQ5とQ6の各エミツタは共通
接続してそれぞれ前記のトランジスタQl,Q2の第2
エミツタに接続し、メモリセルMの読出し電流あるいは
書込み電流を規定する抵抗R5 ,R7を介して電源端
子E2,E3に接続され、またトランジスタQ3,Q5
のコレクタはそれぞれ出力端子TI,T2に接続される
と共に抵抗R4 ,R6を介して接地される。
The write/read amplifiers S1 and S2 are composed of transistors Q3 and Q4 and Q5 and Q6, respectively, which constitute a differential amplifier, and the emitters of Q3 and Q4 and Q5 and Q6 are connected in common to the transistors Q1 and Q2, respectively. Second
The emitter is connected to power supply terminals E2 and E3 via resistors R5 and R7 that define the read current or write current of memory cell M, and transistors Q3 and Q5
The collectors of are connected to output terminals TI and T2, respectively, and grounded via resistors R4 and R6.

またトランジスタQ3 ,Q5のベースには基準電圧V
refが加えられ、 トランジスタQ4,Q6のベース
には情報書込用の入力信号VWo tVWxが加えられ
る。
In addition, the bases of transistors Q3 and Q5 have a reference voltage V
ref is applied, and an input signal VWo tVWx for information writing is applied to the bases of transistors Q4 and Q6.

次にその動作を説明する。Next, its operation will be explained.

メモリセルMの選択はコレクタ電源端子C1の電圧VX
oを一定とし、エミツタ駆動端子E1の電EVX1を非
選択時には低レベルにし、選択時には高レベルにするこ
とによって行なわれる。
The selection of memory cell M is based on the voltage VX of collector power supply terminal C1.
This is done by keeping o constant and setting the voltage EVX1 of the emitter drive terminal E1 to a low level when not selected and to a high level when selected.

なおこの場合トランジスタQ1は遮断、Q2は導通状態
にあるものとし、各コレクタ電匡を■c1,■c2とす
る。
In this case, it is assumed that the transistor Q1 is cut off and the transistor Q2 is in a conductive state, and the respective collector voltages are assumed to be c1 and c2.

メモリセルMが非選択状態、すなわち端子E1に印加さ
れるエミツタ駆動電E■Xtが低レベルのとき、トラン
ジスタQ2の第1エミツタには常時電流ISTが流れて
いるが、第2エミツタには電流は流れない。
When the memory cell M is in a non-selected state, that is, when the emitter drive voltage E does not flow.

よって書込み兼読出し増幅器S2のエミツタ抵抗R7を
流れる電流■RはトランジスタQ5より抵抗R7を流れ
るので、トランジスタQ5の出力電匡Voutは、 Vou t = V cc一α−R6°■Rただしα:
トランジスタのベース接地電流増幅率で示される低い電
モしか現われない。
Therefore, the current R flowing through the emitter resistor R7 of the write/read amplifier S2 flows through the resistor R7 rather than the transistor Q5, so the output voltage Vout of the transistor Q5 is Vout = V cc - α - R6 ° R where α:
Only a low electric current, indicated by the common base current amplification factor of the transistor, appears.

なお抵抗R5,R7を流れる各動作電流は同一電流値■
Rに設定される。
Note that each operating current flowing through resistors R5 and R7 has the same current value.
Set to R.

次にメモリセルMが選択状態すなわち端子E1のエミツ
タ駆動電8EVx1が高レベルのとき、トランジスタQ
2の第2エミツタに電流■Rが流れ、これが書込兼読出
し増幅器S2のエミツタ抵抗R7に流入するため、コレ
クタ抵抗R6を流れる電流は減少し、出力端子T2の電
匝が上昇し、″1″なる情報が読出される。
Next, when the memory cell M is in the selected state, that is, the emitter drive voltage 8EVx1 of the terminal E1 is at a high level, the transistor Q
2, the current R flows into the emitter resistor R7 of the write/read amplifier S2, so the current flowing through the collector resistor R6 decreases, and the voltage at the output terminal T2 rises to ``1''. ” information is read out.

なおトランジスタQ1は遮断状態のため、書込み兼読出
し増幅器S1の出力端子T1の電匡はエミツタ駆動電匣
VXtの変化にかかわらず低レベルのままであり、″0
゛′なる情報が読出される。
Note that since the transistor Q1 is in a cut-off state, the voltage at the output terminal T1 of the write/read amplifier S1 remains at a low level regardless of the change in the emitter drive voltage VXt, and becomes ``0''.
The information ``'' is read out.

なおトランジスタQ1,Q2の第1エミツクに加えるX
アドレス電圧■X1の高レベルの大きさは、基準電EV
refに対しトランジスタQ1のコレクタ電rEvc1
は高く、トランジスタQ2のコレクタ電匡■c2は低く
なるように選ばれる。
Note that X added to the first emitters of transistors Q1 and Q2
The size of the high level of address voltage ■X1 is the reference voltage EV
Collector voltage rEvc1 of transistor Q1 with respect to ref
is chosen so that the collector voltage c2 of transistor Q2 is high and the collector voltage c2 of transistor Q2 is low.

またメモリセルMへの書込みは、上記読出し時と同様に
選択状態にあるときトランジスタQ4,Q6のベースに
メモリセルのコレクタ電圧の高レベルより高いレベルあ
るいは基準電EVref以下のレベルの信号を加えるこ
とにより″1″あるいは″0″の情報が書込まれる。
Furthermore, when writing to the memory cell M, when the transistors are in the selected state as in the case of reading, a signal at a level higher than the high level of the collector voltage of the memory cell or lower than the reference voltage EVref is applied to the bases of the transistors Q4 and Q6. ``1'' or ``0'' information is written.

なお以上の説明では選択時にエミツタ駆動電圧■X1の
みを低レベルから高レベルに変化させるとしたが、メモ
リセルの形式によってはエミツタ駆動電玉のみでなく、
コレクタ電源電aEvxo をも低レベルから高レベル
に変化させる方法が有効なことが知られている。
In the above explanation, only the emitter drive voltage X1 is changed from a low level to a high level at the time of selection, but depending on the type of memory cell, not only the emitter drive voltage
It is known that a method of changing the collector power supply voltage aEvxo from a low level to a high level is also effective.

本発明はいうまでもなくこの方法を用いたメモリセルに
ついても適用することができる。
Needless to say, the present invention can also be applied to memory cells using this method.

次に上記第1図に示したメモリセルMおよひ書込み兼読
出し増幅器81,S2をmXn行設けたメモリセルマト
リクスに適用する場合を説明する。
Next, a case will be described in which the memory cells M and write/read amplifiers 81 and S2 shown in FIG. 1 are applied to a memory cell matrix having mXn rows.

この場合、簡単のため、 m = n = 2 ?場合について説明する。In this case, for simplicity, m = n = 2 ? Let me explain the case.

第2図にこの種の回路の一例を示す。FIG. 2 shows an example of this type of circuit.

M11,M12 ,M2 1 ,M22なる4個のメモ
リセルにおいて、フリツプフロツプ回路を構成する各ト
ランジスタの第2エミツタは2対のデイジット線DLI
,DL12 ,DL21とDL2にそれぞれ接続され、
かつ各コレクタはそれぞれ負荷抵抗を通じてコレクタ電
源あるいはコレクタ駆動線(第1ワード線)に接続され
て電匡■X1o,■X2oを加えられ、さらに第1エミ
ツタ駆動線(第2ワード線)に接続されて電圧■X11
,■X21を加えられる。
In the four memory cells M11, M12, M2 1, and M22, the second emitter of each transistor constituting the flip-flop circuit is connected to two pairs of digit lines DLI.
, DL12, DL21 and DL2, respectively,
Each collector is connected to a collector power supply or a collector drive line (first word line) through a load resistor, to which electric currents X1o and X2o are applied, and further connected to a first emitter drive line (second word line). Voltage ■X11
, ■X21 can be added.

読出しあるいは書込用の動作電流■Rを供給する電流源
JILJ12,J2LJ22はそれぞれデイジット線D
Lt,DL12,DL2,,DL22に接続される。
Current sources JILJ12 and J2LJ22 that supply the operating current ■R for reading or writing are connected to the digit line D, respectively.
Lt, DL12, DL2, DL22.

読出し情報検出用トランジスタ?Rtt j QR12
,QR21 t QR22の各エミツタはそれぞれ上
記のデイジット線に接続され、また各コレクタは″0″
側、91 1 11側のデイジット線ごとに共通にして
各コレクタ抵抗R 8,R9を経て接地すると共に差動
増幅器DIFAに導かれる。
Transistor for detecting read information? Rtt j QR12
, QR21 t Each emitter of QR22 is connected to the above digit line, and each collector is connected to "0"
The digit lines on the side and 911111 side are connected to ground through respective collector resistors R8 and R9, and are led to the differential amplifier DIFA.

書込制御信号■w1,■woはトランジスタQw1、,
Qw1,QW2t > QW22に加えられる。
Write control signals ■w1, ■wo are transistors Qw1, ,
Qw1, QW2t > added to QW22.

またトランジスタQYt t Qy2は各デイジット線
(Y線)選択信号■Y1,■Y2に応じて非選択のデイ
ジット線対の電位を高めることにより、そのデイジット
線対に接続されたすべてのメモリセル内のフリツプフロ
ツプ回路を構成するトランジスタの第2エミツタを遮断
し、かつそのデイジット線対に接続されている電流源の
電流が読出し情報検出用トランジスタQR,11 t
QR,1t QR21 + QB2に流れないように作
用する。
In addition, the transistor QYt t Qy2 increases the potential of the unselected digit line pair in response to each digit line (Y line) selection signal ■Y1, ■Y2, thereby increasing the potential of all memory cells connected to that digit line pair. The second emitter of the transistor constituting the flip-flop circuit is cut off, and the current of the current source connected to the digit line pair is transmitted to the read information detection transistor QR,11t.
QR, 1t QR21 + Acts so as not to flow to QB2.

上記第2図のメモリ回路においては、メモリの動作電流
による消費電力をPTとすると、PT=2n・■R・
1■EE ?なり、PTが大きいことが欠点である。
In the memory circuit shown in FIG. 2 above, if the power consumption due to the operating current of the memory is PT, then PT=2n・■R・
1■EE? The disadvantage is that the PT is large.

すなわちメモリセル列nに比例して消費電力が増大する
ため、メモリセルを集積化して高密度にする上の大きな
障害となる。
That is, power consumption increases in proportion to the number of memory cell rows n, which poses a major obstacle to increasing the density of memory cells by integrating them.

また書込制御信号VWt vwoがトランジスタQw
n ,QW12 5 QW21 ,QW22 を介して
直接的にデイジット線に印加されることや、デイジット
線選択信号によるデイジット線電位の変動のため、デイ
ジット線電正の回復時間が長くなり、デイジット線電位
の変化がメモリセルへの雑音となり、さらにメモリセル
の所要雑音余裕度が大きくなるなどの欠点がある。
Also, the write control signal VWt vwo is the transistor Qw
n , QW12 5 QW21 , QW22 , and because the digit line potential fluctuates due to the digit line selection signal, the recovery time of the digit line potential becomes longer and the digit line potential changes. There are disadvantages in that the changes cause noise to the memory cells, and the required noise margin of the memory cells increases.

本発明はこれらの欠点を除去するためになされたもので
、動作電流を供給する電流源を複数個のデイジット線に
ついて1組とし、動作電流の各デイジット線への供給を
多入力切換回路によって切換えて行なうことにより消費
電力を減少し、デイジット線の電位変動を防止したもの
である。
The present invention has been made to eliminate these drawbacks, and includes a set of current sources that supply operating current for a plurality of digit lines, and a multi-input switching circuit that switches the supply of operating current to each digit line. This reduces power consumption and prevents fluctuations in the potential of the digit line.

第3図において、動作電流■Rを供給する電流源を複数
個のデイジット線対について1組とし、動作電流の各デ
イジット線への供給はデイジット線(Y線)選択信号■
Y1,■Y2よってベース電位が制御されるトランジス
タQy 11 ,Qy 12 JQY 21 5QY2
と、基準電匣■ref2がそのベースに印加される基準
トランジスタQR、書込信号■wo,■w1?ベースに
印加される書込制御用トランジスタQWo,Qw1で形
成される多入力電流切換回路によって切換えて行なわれ
る。
In FIG. 3, one set of current sources supplying the operating current R is set for a plurality of digit line pairs, and the supply of the operating current to each digit line is controlled by the digit line (Y line) selection signal R.
Transistors Qy 11 , Qy 12 JQY 21 5QY2 whose base potentials are controlled by Y1, ■Y2
, the reference transistor QR to which the reference voltage box ■ref2 is applied to its base, and the write signals ■wo, ■w1? Switching is performed by a multi-input current switching circuit formed by write control transistors QWo and Qw1 applied to the base.

なお書込信号VWo tVWtの低レベルを基準電圧V
ref2に等しくすることにより、基準トランジスタQ
Rは省略することも可能である。
Note that the low level of the write signal VWo tVWt is the reference voltage V.
By making it equal to ref2, the reference transistor Q
R can also be omitted.

また読出し信号検出用トランジスタQRII t QR
It QR2t ,Q’R.22は前記第2図における
ものと同様である。
In addition, the read signal detection transistor QRII t QR
It QR2t ,Q'R. 22 is the same as that in FIG. 2 above.

このような構成においてはメモリの動作電流による消費
電力PTは、 PT=2 1R,X I VEE l ?与えられ、前記第2図に示したものに比してn分の1
になる。
In such a configuration, the power consumption PT due to the memory operating current is PT=2 1R,X I VEE l ? given, and 1/n compared to that shown in Figure 2 above.
become.

すなわち消費電力はメモリセルによって構成されるマト
リクスの列nがいかに多くても1列分(実際にはメモリ
セル1個分)の消費電力のみとなる。
That is, the power consumption is only for one column (actually, one memory cell) no matter how many columns n there are in the matrix made up of memory cells.

また書込み制御用トランジスタの数も前記第2図の場合
のn分の1になることも、この構成の長所である。
Another advantage of this configuration is that the number of write control transistors is reduced to 1/n of that in the case of FIG. 2.

またさらに書込み制御用トランジスタQwo,Qw1の
エミツタによってデイジット線力埴接駆動されることが
ないため、デイジット線上に現われる雑音電匡がきわめ
て軽減される利点がある。
Furthermore, since the emitters of the write control transistors Qwo and Qw1 do not drive the digit line directly, there is an advantage that the noise voltage appearing on the digit line is greatly reduced.

次に上記第3図の回路をさらに改良し、非選択時にデイ
ジット線の電位が上昇するおそれをなくして、これによ
るメモリセルの誤動作、ならびに達成可能なサイクル時
間が制限される欠点を防止し、かつデイジット線におけ
る雑音発生を軽減した実施例を第4図に示す。
Next, the circuit shown in FIG. 3 is further improved to eliminate the risk of the potential of the digit line rising when it is not selected, thereby preventing memory cell malfunctions and the disadvantage of limiting the achievable cycle time. FIG. 4 shows an embodiment in which noise generation in the digit line is reduced.

同図においてトランジスタQYt,QY12,QY2、
,QY22が遮断状態のとき、それぞれ対応するデイジ
ット線の電位がほぼ基準電EVref1からQRII
tQRIt QB,21 ,QB,2なる各トランジス
タのベース・エミツタ順方向電巴■EEを差引いた値に
するための抵抗Rl 1,Rl 2,R21,R22を
各デイジット線と負電源■EEの間に接続することによ
り、デイジット線電位の上昇ならびに雑音発生を防止し
たものである。
In the figure, transistors QYt, QY12, QY2,
, QY22 are in the cut-off state, the potential of the corresponding digit line is approximately from the reference voltage EVref1 to QRII.
tQRIt QB, 21, QB, 2, the base-emitter forward voltage of each transistor ■EE, is subtracted by resistors Rl 1, Rl 2, R21, R22 between each digit line and the negative power supply ■EE This prevents the digit line potential from rising and noise from occurring.

たとえば、トランジスタQRI,抵抗R11 ,負電源
VERは、図の最も左のデイジット線が選択されず、し
たがって、電流■Rが流れていないときには、トランジ
スタQR11,抵抗R11,負電源■EEから形成され
る通路に電流が流れるため、このデイジット線の電正は
Vref,により決まる電?に保持される。
For example, the transistor QRI, the resistor R11, and the negative power supply VER are formed by the transistor QR11, the resistor R11, and the negative power supply EE when the leftmost digit line in the figure is not selected and therefore the current ■R is not flowing. Since a current flows through the path, the voltage of this digit line is determined by Vref. is maintained.

このように、選択されないジット線の電正を所定値に保
持する手段を設けることにより、非選択デイジット線電
位の上昇および雑音発生が防止される。
In this way, by providing means for holding the voltage of the unselected digit line at a predetermined value, the rise in the potential of the unselected digit line and the generation of noise can be prevented.

このようにトランジスタQRtと、抵抗R11および負
電源■EEからなる電流通路とが電圧保持の役目をする
In this way, the transistor QRt, the current path made up of the resistor R11 and the negative power source EE serve to maintain the voltage.

しかも、この保持回路は本実施例ではトランジスタQR
,11とその他のわずかな回路のみからなるので簡単な
回路である。
Moreover, this holding circuit is the transistor QR in this embodiment.
, 11 and a few other circuits, it is a simple circuit.

とくに、本実施例のごとく、読出し用のトランジスタQ
Rtをそのまま電正保持用トランジスタとして用いると
きには、電正保持回路はさらに簡単になる。
In particular, as in this embodiment, the read transistor Q
When Rt is used as it is as a voltage holding transistor, the voltage holding circuit becomes even simpler.

さらに第5図に他の実施例を示す。Further, FIG. 5 shows another embodiment.

同図においてはデイジット線選択用のトランジスタQy
13,QY3はカソードを共通接続したダイオード対D
11とD12,D21とD22と共に、前記第4図にお
いて使用した雑音防止用抵抗R11,R12,R21,
R22と同等の作用を行なう電流源JO1 ,JO2を
選択されたデイジット線から切離す作用をする。
In the figure, a transistor Qy for digit line selection is shown.
13, QY3 is a diode pair D whose cathodes are commonly connected
11 and D12, D21 and D22, the noise prevention resistors R11, R12, R21, used in FIG.
It functions to disconnect the current sources JO1 and JO2, which perform the same function as R22, from the selected digit line.

たとえば、デイジソト線選択信号VYtが低レベルのと
き、トランジスタQYII > QY12がともにオフ
であり、電流■RはメモリセルM11,M21に接続さ
れた一対のデイジット線に供給されない。
For example, when the digit line selection signal VYt is at a low level, both transistors QYII>QY12 are off, and the current ■R is not supplied to the pair of digit lines connected to the memory cells M11 and M21.

一方、トランジスタQY13はオフであるので、トラン
ジスタQ8、1のベース電圧は負電圧VSSに等しいの
で、トランジスタ対QSII ,QS12の内、正電E
V refが与えられているトランジスタQs1がオ
ンとなる。
On the other hand, since the transistor QY13 is off, the base voltage of the transistor Q8,1 is equal to the negative voltage VSS, so the positive voltage E of the transistor pair QSII, QS12 is
Transistor Qs1 to which V ref is applied is turned on.

同様にトランジスタ対Qs ,s ,Qs 14の内、
トランジスタQs14がオンとなる。
Similarly, among the transistor pair Qs,s,Qs 14,
Transistor Qs14 is turned on.

したがって、抵抗R3L..l−ランジスタQS 12
,QRII、ダイオードDll、負電源J。
Therefore, resistor R3L. .. l-transistor QS 12
, QRII, diode Dll, negative power supply J.

1からなる電流通路と抵抗R32、トランジスタQSt
3j QR12、ダイオードD12、負電源J。
1, a current path consisting of a resistor R32, and a transistor QSt.
3j QR12, diode D12, negative power supply J.

1からなる電流通路に電流IHが分散して流れる。A current IH flows in a distributed manner in a current path consisting of 1.

この結果上記の一対の非選択のデイジット線の電位はト
ランジスタQRt 1 ,Q12のベースに印加される
基準電圧V ref1により決まる電正に保持される。
As a result, the potentials of the pair of unselected digit lines are maintained at a positive level determined by the reference voltage V ref1 applied to the bases of the transistors QRt 1 and Q12.

このように電流源Jo1、ダイオードD11,D12、
トランジスタQRII t QRt等は非選択のデイジ
ット線を電流源J。
In this way, the current source Jo1, the diodes D11, D12,
Transistors QRIIt, QRt, etc. connect unselected digit lines to current source J.

1に接続することにより、その電圧を保持する働きをす
る。
By connecting it to 1, it functions to hold that voltage.

一方、信号■Y1が高レベルのときには、トランジスタ
QY13がオンとなり、ダイオードD11,?12のカ
ソードの電玉は、トランジスタのペースエミツタ間降下
分だけ低い値になる。
On the other hand, when the signal Y1 is at a high level, the transistor QY13 is turned on, and the diodes D11, ? The voltage of the cathode of No. 12 is lowered by the amount of the transistor's pace-emitter drop.

一方レベルシフト回路L1を介してトランジスタQY1
1,QY1に信号■Y1をレベルシフトした電正が印加
され、これらのトランジスタがオンとなり、電流■が流
れる。
On the other hand, through the level shift circuit L1, the transistor QY1
1, QY1 is applied with a positive voltage obtained by level-shifting the signal Y1, these transistors are turned on, and current ■ flows.

したがって、レベルシフト量を適当に選ぶことにより、
ダイオードD11,D12のアノード電圧をこれらのカ
ソード電圧より低くできる。
Therefore, by appropriately selecting the amount of level shift,
The anode voltages of diodes D11 and D12 can be lower than their cathode voltages.

この結果ダイオードDll,D12はオフとなり、電流
源J。
As a result, the diodes Dll and D12 are turned off, and the current source J is turned off.

1はこれらの非選択のデイジット線から切り離される。1 is disconnected from these unselected digit lines.

なお、電流源J。1の電流■Hは、トランジスタQYt
aを介して抵抗R33に流れることになる。
Note that the current source J. The current ■H of 1 is the transistor QYt
It flows to the resistor R33 via a.

レベルシフト回路Ll,L2は次に説明するように場合
によっては省略することができる。
The level shift circuits Ll and L2 can be omitted in some cases as described below.

すなわちトランジスタ対QY 11とQY12 j Q
Y2とQY2のそれぞれ共通接続したベースを前記ダイ
オード対D11とD12,D21とD22のそれぞれ共
通接続したカソードによって駆動することにより、トラ
ンジスタQYta j QY23にレベルシフト回路L
1 t L 2の作用を兼ねさせることができる。
That is, transistor pair QY 11 and QY12 j Q
By driving the commonly connected bases of Y2 and QY2 by the commonly connected cathodes of the diode pairs D11 and D12, D21 and D22, a level shift circuit L is applied to the transistor QYta j QY23.
It can also have the function of 1 t L 2.

上記第5図においては基準トランジスタQRutQRt
t QR,21 ,QB2の各コレクタにそれぞれトラ
ンジスタQsHとQ312 t QS13とQS14
j QS21とQs22,Qs23とQS24よりなる
電流切換回路を設け、読出し信号の論理和回路形成用の
抵抗R31,R32へ流れる電流は選択されたデイジッ
ト線からのみとする作用を行なわせる。
In FIG. 5 above, the reference transistor QRutQRt
Transistors QsH and Q312 are connected to the collectors of t QR,21 and QB2, respectively. t QS13 and QS14
j A current switching circuit consisting of QS21 and Qs22, Qs23 and QS24 is provided, and the current flowing to the resistors R31 and R32 for forming an OR circuit for the read signal is made to flow only from the selected digit line.

この電流切換回路の制御信号としては、前記の電流源J
OI,JO2の電流■Hにより抵抗R33,R34に生
ずる電圧降下を用いる。
The control signal for this current switching circuit is the current source J
The voltage drop that occurs across resistors R33 and R34 due to the currents H of OI and JO2 is used.

次に読出し増幅器について説明する。Next, the readout amplifier will be explained.

上記第5図の読出し増幅器として従来は差動増幅器が用
いられるが、その出力を常時は低レベルにして読出し出
力が゛′1″のときのみ高レベルとし、かつこれを出力
エミツタホロワのエミツタでワイアドオアをとることが
できるようにするため、通常はストローブバルスを用い
てこれを達或している。
Conventionally, a differential amplifier is used as the readout amplifier shown in FIG. This is usually accomplished using a strobe pulse.

これに対し本発明においては抵抗R31,R32の一端
に印加される電圧■Bt t VB2Mこ適当な電位差
を加えることにより、きわめて簡単にこれを行なうもの
である。
On the other hand, in the present invention, this can be done very easily by adding an appropriate potential difference to the voltage (2Bt t VB2M) applied to one end of the resistors R31 and R32.

第6図はこれを施した差動増幅器とその入力部を示す。FIG. 6 shows a differential amplifier to which this is applied and its input section.

同図においては抵抗R35を設けたことlこより、前記
第5図における電源電圧■B1,■B2に差をもたせた
場合と等価的な作用をもたせたものである。
In this figure, by providing a resistor R35, an effect equivalent to the case where the power supply voltages 1B1 and 2B2 in FIG. 5 are made different is obtained.

かくすることIこより差動増幅器を構成するトランジス
タQAI + QA2の動作を安定にし、無入力時にお
ける出力を低レベルに保ち、読出し出力が″1′゛のと
きのみ高レベルとすることができる。
This makes it possible to stabilize the operation of the transistors QAI + QA2 constituting the differential amplifier, keep the output at a low level when there is no input, and set it to a high level only when the readout output is "1'".

第5図に示した回路ではトランジスタQY13、ダイオ
ードDll,D12、電流源J。
The circuit shown in FIG. 5 includes a transistor QY13, diodes Dll and D12, and a current source J.

1等により電圧保持回路が形成されるが、この回路は第
4図の回路に比べて、実質的には、ダイオードD11,
D12を余分に必要とするが、すでに述べたごとく、こ
のトランジスタQY13のコレクタ電流を用いて読出し
増幅器を制御することができるという利点がある。
A voltage holding circuit is formed by the diodes D11 and D11, etc., but this circuit is substantially different from the circuit shown in FIG.
Although D12 is additionally required, as already mentioned, there is an advantage that the read amplifier can be controlled using the collector current of this transistor QY13.

以上詳述したように、本発明によるときは電流切換形記
憶装置の読出し電流または書込み電流供給用電流源の数
を減少し消費電力をきわめて減少することができ、デイ
ジット線の電位変動を軽減してこれによる雑音を減少し
、さらに読出し増幅器を安定に動作するようにしたもの
で、半導体記憶装置として大きな利点をもたらすもので
ある。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to reduce the number of current sources for supplying read current or write current to a current switching type memory device, thereby significantly reducing power consumption and reducing potential fluctuations of digit lines. The noise caused by this is reduced and the read amplifier operates stably, which brings great advantages as a semiconductor memory device.

なお、本願の発明により電力消費が節約されたが、電力
消費を従来と同じ値まで許容すると、本願の電流源の電
流容量を増大することができる。
Note that although the power consumption is saved by the invention of the present application, if the power consumption is allowed to be the same value as the conventional one, the current capacity of the current source of the present application can be increased.

すなわち、各デイジット線に結合されていた個々の電流
源を1個所に集中的に配置したこと等価になり、?れに
より、消費電力を増大せずに高速化が可能となるという
大きな効果を発揮することになる。
In other words, it is equivalent to placing the individual current sources connected to each digit line in one place, ? This has the great effect of increasing speed without increasing power consumption.

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

第1図は電流切換形マルチェミツタメモリセルおよび読
出し、書込み回路を示す回路図、第2図は上記第1図の
メモリセルを用いたメモリマトリクス回路図、第3図は
本発明の実施例の内,消費電力低減に関する部分の回路
図、第4図ないし第6図は本発明の実施例の回路図であ
る。 C1・・・・・・電源端子、E1・・・・・・エミツク
駆動端子、E2 , E3・・・・・・電源端子、DI
FA・・・・・・差動増幅器、JLJ2,JILJ12
,J2LJ22・・・・・・電流源、Ll,L2・・・
・・・レベルシフト回路、M,Ml 1 ,M1 2
,M2 1 ,M22・・・・・・メモリセル、Q1,
Q2・・・・・・メモリセル用トランジスタ、QR・・
・・・・基準トランジスタ、QR tt〜QR13 t
QR21〜QR23・・・・・・読出し信号検出用ト
ランジスタ、Qs11〜Qs14 ,QS2〜QS24
・・・・・・読出し回路切換用トラ′ジスタs Qwo
+ Qw. t Qwtt ,QW12 > QW2
ttQW2J・・・・・・書込み制御用トランジスタ、
QYtt〜QY13,QY2〜QY23・・・・・・デ
イジット線選択用トランジスタ、S1,S2・・・・・
・書込兼読出増幅器、T1,T2・・・・・・出力端子
、Vref , Vrefo,■ref1,’V’re
f2゜゜゜゜゜゜基準電圧・■EEツ■Bl,■B2,
■SS:電源電圧、■Y1,■Y2・・・・・・デイジ
ット線対選択信号、■wo,■w1・・・・・・書込制
御信号、R11,R12 ,R2 1 ,R22・・・
・・・雑音防止用抵抗。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a current switching type Marchemitsuta memory cell and a read/write circuit, FIG. 2 is a memory matrix circuit diagram using the memory cell shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. 4 to 6 are circuit diagrams of the portion related to power consumption reduction, and FIGS. 4 to 6 are circuit diagrams of embodiments of the present invention. C1...Power supply terminal, E1...Emic drive terminal, E2, E3...Power supply terminal, DI
FA・・・Differential amplifier, JLJ2, JILJ12
, J2LJ22... Current source, Ll, L2...
...Level shift circuit, M, Ml 1 , M1 2
, M2 1 , M22... memory cell, Q1,
Q2...Memory cell transistor, QR...
...Reference transistor, QR tt ~ QR13 t
QR21 to QR23... Read signal detection transistors, Qs11 to Qs14, QS2 to QS24
・・・・・・Transistor for switching readout circuit Qwo
+ Qw. t Qwtt , QW12 > QW2
ttQW2J...Write control transistor,
QYtt~QY13, QY2~QY23... Digit line selection transistor, S1, S2...
・Write/read amplifier, T1, T2... Output terminal, Vref, Vrefo, ■ref1, 'V're
f2゜゜゜゜゜゜Reference voltage・■EEtsu■Bl, ■B2,
■SS: Power supply voltage, ■Y1, ■Y2... Digit line pair selection signal, ■wo, ■w1... Write control signal, R11, R12, R2 1, R22...
...Noise prevention resistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数のワード線および複数のデイジット線およひ各
ワード線と各デイジット線の交点に設けられたメモリセ
ルからなるメモリセルマトリックスと、該デイジット線
を介して選択されたメモリセルの読出し又は書込みを行
う回路と、上記複数のデイジット線に共通に設けられた
電流源と、該電流源を選択すべきテイジット線に選択的
に接続するためのスイッチ手段と、各デイジット線の電
圧を当該デイジット線が非選択の時に所定の値に保持す
るための電玉保持回路を各デイジットに設けた記憶装置
。 2 該電正保持回路の各々は、対応するデイジット線に
エミツタが接続されたトランジスタと、該エミツクに接
続され、該電流源の電流と異なる電流を流すための電流
通路とからなり、非選択時に該トランジスタのベースに
印加される電圧により定まる電圧に対応するデイジット
線の電玉を保持するものである第1項の記憶装置。
[Claims] 1. A memory cell matrix consisting of a plurality of word lines, a plurality of digit lines, and memory cells provided at the intersections of each word line and each digit line; A circuit for reading or writing to a memory cell, a current source provided in common to the plurality of digit lines, a switch means for selectively connecting the current source to a selected digit line, and each digit line. A storage device in which each digit is provided with an electric ball holding circuit for holding the voltage at a predetermined value when the digit line is not selected. 2. Each of the voltage holding circuits consists of a transistor whose emitter is connected to the corresponding digit line, and a current path connected to the emitter for flowing a current different from the current of the current source, and when not selected. 2. The memory device according to item 1, wherein the memory device holds an electric ball of a digit line corresponding to a voltage determined by the voltage applied to the base of the transistor.
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