JPS6042551B2 - semiconductor memory circuit - Google Patents
semiconductor memory circuitInfo
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- JPS6042551B2 JPS6042551B2 JP52126835A JP12683577A JPS6042551B2 JP S6042551 B2 JPS6042551 B2 JP S6042551B2 JP 52126835 A JP52126835 A JP 52126835A JP 12683577 A JP12683577 A JP 12683577A JP S6042551 B2 JPS6042551 B2 JP S6042551B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体記憶回路に関し、主としてバイポーラ
トランジスタを用いたメモリセルの駆動回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor memory circuit, and mainly relates to a memory cell drive circuit using bipolar transistors.
バイポーラトランジスタによつて構成される半導体記
憶回路において、抵抗を並列接続したダイオードをトラ
ンジスタの負荷としたメモリセルが公知である。このダ
イオードはメモリセルが保持動作を行なつているときに
オフ状態となり、また情報の書き込み、読み出し時に情
報に応じてオン状態となる。上記ダイオードによりメモ
リセルのトランジスタが飽和動作してしまうことを防ぐ
ことができる。上記の抵抗は比較的大きい抵抗値とされ
、したがつて、メモリセル回路は低い保持電力で動作す
る。 第1図には、このようなメモリセル回路1と、ド
ライバ回路2及び書き込み回路3とを示す。2. Description of the Related Art In a semiconductor memory circuit configured with bipolar transistors, a memory cell is known in which a diode with a resistor connected in parallel is used as a load of the transistor. This diode is turned off when the memory cell is performing a holding operation, and turned on depending on the information when writing or reading information. The diode can prevent the transistor of the memory cell from operating in saturation. The above-mentioned resistors have relatively large resistance values, so that the memory cell circuit operates with low holding power. FIG. 1 shows such a memory cell circuit 1, a driver circuit 2, and a write circuit 3.
メモリセル1は電流切替型であり、データラインD。
、D、にエミッタが接続される読み出し用トランジスタ
Q9、Q、O、情報保持用トランジスタQ、、Q、、負
荷抵抗Rc、、Rc。、情報保持電流を流す定電流源回
路I。cおよび上記負荷抵抗Rc、、Rc。とそれぞれ
並列接続されたショットキバリアダイオードD5、D6
から成る。なお、それぞれベースとコレクタが共通のト
ランジスタQ7とQlo又はαとQlOは1つのベース
領域内に2つのエミッタが形成されたいわゆるマルチエ
ミッタトランジスタとして構成される。データラインD
。,Dlには読み出しサイクル、書き込みサイクルのメ
モリセルの内容をチェックするために必要な電流を発生
するための定電流源回路1。R0,I0R1が接続され
、ワードラインX1にはドライブ用のトランジスタQl
lが接続されている。読み出し、書き込み時のドライバ
回路2は、上記メモリセルを他の列に配置したメモリセ
ルと電気的に分離するためのトランジスタQl。,Ql
3と、上記ワードラインX1のドライバ用トランジスタ
Qllとレベルのマッチングをとるためのトランジスタ
9,Q6と定電流源回路10。1,I0D2とからなる
。Memory cell 1 is a current switching type and has a data line D.
, D, read transistors Q9, Q, O whose emitters are connected to information holding transistors Q, , Q, and load resistors Rc, , Rc. , a constant current source circuit I that flows an information holding current. c and the load resistances Rc, , Rc. Schottky barrier diodes D5 and D6 connected in parallel with
Consists of. Note that the transistors Q7 and Qlo or α and QlO, each having a common base and collector, are configured as so-called multi-emitter transistors in which two emitters are formed in one base region. Data line D
. , Dl is a constant current source circuit 1 for generating the current necessary for checking the contents of the memory cell in the read cycle and the write cycle. R0 and I0R1 are connected, and a drive transistor Ql is connected to the word line X1.
l is connected. The driver circuit 2 for reading and writing includes a transistor Ql for electrically isolating the memory cell from memory cells arranged in other columns. , Ql
3, transistors 9 and Q6 for level matching with the driver transistor Qll of the word line X1, and constant current source circuits 10.1 and I0D2.
書き込み回路3はエミッタ結合型のトランジスタQ1〜
Q3とコレクタ抵抗R6,Rl,R2及び定電流源回路
1。Wからなる。この半導体記憶回路は、図示しないが
実際にはメモリセルがマトリクス状に形成され、それに
相当するデータライン、ディジットラインが設けられる
のであるが、説明の便宜上上記のように1つのメモリセ
ルとその周辺回路との接続関係を示した。上記の回路で
トランジスタQllへの制御信号によりワードラインX
1は情報の保持期間において比較的低い電位に保たれ、
情報の読み出しおよび書き込み期間において高い電位に
される。The write circuit 3 includes emitter-coupled transistors Q1~
Q3, collector resistors R6, Rl, R2, and constant current source circuit 1. Consists of W. In this semiconductor memory circuit, memory cells (not shown) are actually formed in a matrix, and corresponding data lines and digit lines are provided, but for convenience of explanation, one memory cell and its surroundings are shown as above. The connection relationship with the circuit is shown. In the above circuit, the word line
1 is kept at a relatively low potential during the information retention period,
A high potential is set during information reading and writing periods.
書き込み回路3には、互いに相補関係にある書き込み信
号■2とV3及び制御信号V1とが加えられる。The write circuit 3 receives write signals (2) and (V3) complementary to each other and a control signal (V1).
信号V1ないしV2のタイムチャートの1例を第2図に
示す。情報の保持及び読み出し期間では制御電圧V1が
高レベルであり、トランジスタQ1はオン状態、Q2及
びQ3はオフ状態である。このときの出力電圧■01,
■02はRO−10wによつて決まる値となり、入力信
号V2,V3に関係しない。書き込み期間で信号V1が
低レベルになるとトランジスタQ1がオフ状態となり、
電流1。wはトランジスタQ2又はQ3に流れる。この
とき出力電圧■01,■02は抵抗ROないしR2にお
ける電圧降下によつて決まる値となる。情報の保持期間
では、記憶情報に応じてメモリセル1のトランジスタQ
7又はqのどちらか一方がオン状態になつている。An example of a time chart of the signals V1 and V2 is shown in FIG. During the information holding and reading period, the control voltage V1 is at a high level, the transistor Q1 is on, and Q2 and Q3 are off. Output voltage at this time ■01,
(2) 02 is a value determined by RO-10w and is not related to input signals V2 and V3. When the signal V1 becomes low level during the write period, the transistor Q1 turns off.
Current 1. w flows into transistor Q2 or Q3. At this time, the output voltages ``01'' and ``02'' have values determined by the voltage drop across the resistors RO to R2. During the information retention period, the transistor Q of memory cell 1 changes depending on the stored information.
Either 7 or q is in the on state.
しかしながら、ワードラインX1の比較的低い電位によ
りベース電位が低下しているので、トランジスタQ9,
QlOはオフ状態になつている。この期間では、抵抗R
cl,R。2に生じる電圧は小さく、ダイオードD5,
D6はオフ状態にある。However, since the base potential is lowered due to the relatively low potential of word line X1, transistors Q9,
QlO is turned off. During this period, the resistance R
cl, R. The voltage developed across 2 is small and the voltage across diode D5,
D6 is in the off state.
情報の読み出し期間では、上記のようにワードラインX
1の電位は高くされる。During the information read period, the word line
The potential of 1 is raised.
トランジスタQ5,Q6を介して前記の書き込み回路3
からの出力信号を受けるトランジスタQl2,Ql3の
ベース電位■WO,VWlは、メモリセル1の節点Vc
Oの電位と■C1の電位との間の電位に予め設定されて
いる。第3図の実線で示すようなレベルにより、トラン
ジスタQ7がオン状態、Q8がオフ状態に有つたなら、
メモリセル1の節点■COの電位VcOすなわちトラン
ジスタQlOのベース電位はワードラインX1の電位か
らダイオードD5の順方向電圧を引いたドライブ用トラ
ンジスタQl2のベース電位■WOよりも低く、逆に節
点■。1の電位■C1すなわちトランジスタ9のベース
電位はワードラインX1の電位とほぼ等しく、この電位
はドライブ用トランジスタQl3のベース電位■W1よ
りも高くなる。The write circuit 3 is connected to the write circuit 3 via transistors Q5 and Q6.
The base potentials WO and VWl of the transistors Ql2 and Ql3 that receive output signals from the node Vc of the memory cell 1 are
The potential is set in advance between the potential of O and the potential of C1. If transistor Q7 is on and Q8 is off due to the level shown by the solid line in FIG.
The potential VcO of the node ■CO of the memory cell 1, that is, the base potential of the transistor QlO, is lower than the base potential ■WO of the drive transistor Ql2, which is the potential of the word line X1 minus the forward voltage of the diode D5; 1, that is, the base potential of the transistor 9 is approximately equal to the potential of the word line X1, and this potential is higher than the base potential ■W1 of the drive transistor Ql3.
−その結果、トランジスタqおよびドライブ用トランジ
スタQl2がオン状態、トランジスタQlO及びドライ
ブ用トランジスタQ,3がオフ状態となる。ドライブ用
トランジスタQl2のオン状態Ql3のオフ状態により
、端子■R2及びVRlにセンス出力が生じる。情報の
書き込み期間で例えば、入力信号V2,V3により書き
込み回路のトランジスタOがオン状態、Q2がオフ状態
なら、第4図に示すように、ドライブ用トランジスタQ
l3のベース電位■″W1がメモリセル1の節点VCO
,VOlの電位の間の電位とされるのに対し、ドライブ
用トラン・ジスタQl2のベース電位VvvOが上記節
点■。- As a result, transistor q and drive transistor Ql2 are turned on, and transistor QlO and drive transistors Q and 3 are turned off. Due to the on-state of the drive transistor Ql2 and the off-state of the drive transistor Ql3, a sense output is generated at the terminals R2 and VRl. During the information writing period, for example, if the input signals V2 and V3 turn on the transistor O of the write circuit and turn off the transistor Q2, the drive transistor Q is turned on as shown in FIG.
The base potential of l3 ■''W1 is the node VCO of memory cell 1
, VOl, while the base potential VvvO of the drive transistor Ql2 is at the node (2).
0,■。0, ■.
1のいずれの電位よりも低くなる。1.
その結果、メモリセルのトランジスタQlOのベース電
位すなわちトランジスタQ5のベース電位がトランジス
タQ7,Q9のベース電位よりも低くなり、節点■。1
の電位はワードラインX1の電位と等しくなり、節点V
cOの電位はワードラインX1の電位からダイオードD
5の順方向電圧だけ低くなる。As a result, the base potential of the transistor QlO of the memory cell, that is, the base potential of the transistor Q5 becomes lower than the base potential of the transistors Q7 and Q9, and the node ① occurs. 1
The potential at the word line X1 becomes equal to the potential at the node V
The potential of cO is changed from the potential of word line X1 to diode D.
The forward voltage is lowered by 5.
しかしながら、上記のように情報の読み出し期間及び書
き込み期間にドライブ用トランジスタQl2又はQl3
のベースに加える基準電圧■ぃ。However, as described above, during the information read period and write period, the drive transistor Ql2 or Ql3
The reference voltage applied to the base of
,VWlが、節点■COの電位と節点■C1との間の中
間の電位、すなわちワードラインX1の電位からダイオ
−ドD5又はD6の順方向電圧の半分の値を差し引いた
値の電位であることが望ましいのに反し、第1図の回路
においては、製造上のばらつき、温度の変化、などによ
るダイオードD5,D6の特性の変動に対し、電位VW
O,VWlは適切な値とならない。その結果、最悪の楊
合誤動作を生じる。第3図の破線と一点鎖線に特性が変
動した場合のトランジスタQl。又はQl5のベース電
位■7と節点VOO9■C1の電位■CO′9■X5の
レベルの一例を示す。また、第4図に破線V..。″,
VWl″と一点鎖線V。。″,■o″に示すように情報
の書き込み時においても回路素子の特性の変化等により
、トランジスタQl29Ql3のベース電位■WO9V
Wl)節点■CO9■C1の電位の相互が適切な関係に
ならなくなる。高速動作の回路とするため、メモリセル
のダイオードD5,D6をショットキーダイオードで構
成しようとする楊合、このダイオードの順方向電圧が比
較的小さいこと及び金属一半導体障壁により特性上に比
較的大きいばらつきをもつので、上記回路の動作点の変
動は特に重要な問題となる。以上の誤動作の問題は、製
造上のバラツキに基づく動作電圧の変動の場合でも同様
である。第1図の抵拍只,及びR2の抵抗値を比較的大
きくすることにより誤つた書き込み動作を防ぐことがで
きるがこの場合信号振幅が大きくなつてしまうので回路
を高速に動作させることが難しくなる。したがつて本発
明の目的とするところは、周囲の温度変化及び素子の製
造上のバラツキに基づく動作電圧の変動があつても誤動
作を生じさせない半導体記憶回路を提供することにある
。, VWl is the intermediate potential between the potential of the node ■CO and the node ■C1, that is, the potential of the word line X1 minus half the forward voltage of the diode D5 or D6. However, in the circuit shown in FIG. 1, the potential VW is
O, VWl are not appropriate values. As a result, the worst yang joint malfunction occurs. Transistor Ql when the characteristics change according to the broken line and the dashed-dotted line in FIG. Or, an example of the level of the base potential ■7 of Ql5 and the potential ■CO'9■X5 of the node VOO9■C1 is shown. Also, in FIG. 4, the broken line V. .. . ″,
VWl'' and the dashed-dotted line V.'', ■o'', even when writing information, due to changes in the characteristics of the circuit elements, the base potential of the transistor Ql29Ql3 ■WO9V
Wl) The mutual potentials of the nodes ■CO9 and C1 no longer have an appropriate relationship. In order to create a high-speed operation circuit, the diodes D5 and D6 of the memory cell are constructed with Schottky diodes, but the forward voltage of these diodes is relatively small and the metal-semiconductor barrier causes a relatively large characteristic. Therefore, variations in the operating point of the circuit described above become a particularly important problem. The above-mentioned problem of malfunction also occurs in the case of fluctuations in operating voltage due to manufacturing variations. Erroneous write operations can be prevented by making the resistance value of resistor R2 in Figure 1 relatively large, but in this case, the signal amplitude becomes large, making it difficult to operate the circuit at high speed. . SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a semiconductor memory circuit that does not malfunction even when operating voltage fluctuates due to changes in ambient temperature or variations in device manufacturing.
本発明の他の目的は駆動信号の信号振幅を小さくするこ
とによつて回路動作の高速化を図ることができる半導体
記憶回路を提供することである。以下実施例を用いて図
面を参照し本発明を具体的に説明する。Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory circuit that can speed up circuit operation by reducing the signal amplitude of a drive signal. The present invention will be specifically described below using examples and with reference to the drawings.
第5図は一実施例の回路図を示す。FIG. 5 shows a circuit diagram of one embodiment.
なお、第1図と同じ素子は同符号で示した。メモリセル
1のダイオードD5,D6はショットキバリアダイオー
ドから成る。Note that the same elements as in FIG. 1 are indicated by the same symbols. Diodes D5 and D6 of memory cell 1 are composed of Schottky barrier diodes.
書き込み回路3は同図に示すように、エミッタ結合型の
トランジスタQ1〜Oとコレクタ抵抗RO,Rl〜R4
、定電流源回路4とトランジスタQ2のコレクタ抵拍只
,,R4の接続点と接地電位端子間、及びトランジスタ
Q3のコレクタ抵抗Rl,R5の接続点と接地電位端子
間にそれぞれ接続されたショットバリアトランジスタD
l,D2から成る。As shown in the figure, the write circuit 3 includes emitter-coupled transistors Q1 to O and collector resistors RO and Rl to R4.
, shot barriers connected between the connection point of the constant current source circuit 4 and the collector resistor R4 of the transistor Q2 and the ground potential terminal, and between the connection point of the collector resistors R1 and R5 of the transistor Q3 and the ground potential terminal, respectively. Transistor D
1, D2.
上記定電流源回路4は、駆動用トランジスタαとそのエ
ミッタ抵抗R5及びベースバイアス抵抗R6、トランジ
スタD4及びショットバリアトランジスタD3とからな
る。上記第5図の回路を構成する回路素子は、特に制限
されないが周知の半導体集積回路技術によつて1つの半
導体基板上にこの半導体基板からPn接合によつて分離
された半導体領域内にそれぞれ形成される。The constant current source circuit 4 includes a driving transistor α, its emitter resistor R5 and base bias resistor R6, a transistor D4, and a shot barrier transistor D3. The circuit elements constituting the circuit shown in FIG. 5 above are formed in semiconductor regions separated from the semiconductor substrate by Pn junctions on one semiconductor substrate by well-known semiconductor integrated circuit technology, although not particularly limited. be done.
この場合、各抵抗、トランジスタ、ダイオードはそれぞ
れ同時に形成される。ダイオードD4は、トランジスタ
のコレクタベース間を短絡したトランジスタ構造から成
る。したがつて個々の素子に特性のばらつきが生じても
、同じ構成の素子相互の相対的なばらつきは小さい。例
えばトランジスタQ4のベースエミッタ間電圧■BE(
Q4)とダイオードD4の順方向電圧VBE(D4)と
の相互、ダイオードD1ないしD3,D5,D6の順方
向電圧の相互はそれぞれほぼ等しい。また抵抗R1ない
しR,の相互の抵抗比はほとんど変化しない。上記のよ
うに、トランジスタ9の■BE(Q4)とダイオードD
4のVBE(D4)とがほぼ同じなので、定電流回路4
において、抵抗R5の両端には、ショットキートランジ
スタD5の順方向電圧VBEl(D3)とほぼ等しい電
圧が加わる。In this case, each resistor, transistor, and diode are formed simultaneously. The diode D4 has a transistor structure in which the collector and base of the transistor are shorted. Therefore, even if variations in characteristics occur among individual elements, the relative variations between elements having the same configuration are small. For example, the base-emitter voltage ■BE(
Q4) and the forward voltage VBE (D4) of the diode D4, and the forward voltages of the diodes D1 to D3, D5, and D6 are approximately equal to each other. Further, the mutual resistance ratio of the resistors R1 to R hardly changes. As mentioned above, ■BE (Q4) of transistor 9 and diode D
Since VBE (D4) of 4 is almost the same, constant current circuit 4
, a voltage approximately equal to the forward voltage VBEl (D3) of the Schottky transistor D5 is applied across the resistor R5.
その結果、トランジスタQ,のコレクタ電流1はほぼ■
BE(D3)/R5の値となる。抵抗R。の抵抗値は抵
拍只,の抵抗値の半分となる比に設定される。抵抗R1
とR2の抵抗値は互いに等しい値にされ、上記電流1に
よりこれらの抵抗と上記抵抗R。に生ずる電圧降下の和
がショットバリアダイオードDl,D2の順方向電圧と
等しいか大きい値となるような比に設定される。抵抗R
3とR4の抵抗値は等しくされ、電流1により、例えば
200ないし300m,Vの電圧降下が生ず・るような
値とされる。上記書き込み回路3に加えられる制御信号
V1、入力信号V2及びV3は、特に制限されないが例
えば第7図に示すようなレベルに選ばれる。As a result, the collector current 1 of transistor Q is approximately
The value is BE(D3)/R5. Resistance R. The resistance value of is set at a ratio that is half of the resistance value of the resistance value. Resistance R1
and R2 are made equal to each other, and the current 1 causes these resistors and the resistor R to be equal to each other. The ratio is set such that the sum of the voltage drops occurring in the forward voltages of the shot barrier diodes Dl and D2 is equal to or larger than the forward voltage of the shot barrier diodes Dl and D2. Resistance R
The resistance values of R 3 and R 4 are made equal and are such that a current 1 causes a voltage drop of, for example, 200 to 300 m,V. The control signal V1 and input signals V2 and V3 applied to the write circuit 3 are not particularly limited, but are selected to have levels as shown in FIG. 7, for example.
なお、ドライバー回路2のトランジスタQ5,qは、メ
モリセルのワードラインX1を駆動するためのトランジ
スタQllに対応して設けられている。トランジスタQ
llとトランジスタQ5,Q6のベースエミッタ間電圧
が等しいので、ワード駆動信号■X1のレベルと節点V
。l又はV。2のレベルとの差は、ワードラインX1の
レベルとベース電位■ぃ又は■W1のレベルとの差に等
しくなる。Note that the transistors Q5 and q of the driver circuit 2 are provided corresponding to the transistor Qll for driving the word line X1 of the memory cell. transistor Q
ll and the base-emitter voltages of transistors Q5 and Q6 are equal, so the level of word drive signal ■X1 and node V
. l or V. 2 is equal to the difference between the level of the word line X1 and the level of the base potential (i) or (ii)W1.
ワード駆動信号■X1の高レベルは抵抗Rl3によりほ
ぼOボルトとされ、低レベルはダイオードD5又はD6
の順方向電圧の半分の値とほぼ等しいかもしくはより大
きい負の値とされる。情報の保持、読み出し又は書き込
みのそれぞれの期間において、第5図の回路は次のよう
な動作を行なう。The high level of the word drive signal
The negative value is approximately equal to or larger than half the forward voltage of . During each period of holding, reading, or writing information, the circuit shown in FIG. 5 performs the following operations.
1保持期間
制御信号V1の高レベルによつてトランジスタQ1がオ
ン状態、トランジスタQ2,Q3がオフ状態となつてい
る。Due to the high level of the one-hold period control signal V1, the transistor Q1 is turned on and the transistors Q2 and Q3 are turned off.
定電流回路4の電流1に等しいトランジスタQ1のコレ
クタ電流によつて抵抗R。にダイオードD3の電圧の半
分の値の電圧降下が生じている。このとき、ダイオード
Dl,D2は上記の半分の電圧を受けるだけであり、オ
フ状態にある。抵抗R1ないしR4電圧降下は、その電
流がトランジスタQ5,Q6のベース電流だけでありほ
ぼ0とみなせる。したがつて節点V。l,VO2の電圧
は抵抗R。の電圧降下にほぼ等しい。この期間ではワー
ドラインX1の電位は■X1−■BE(Qll)であり
、ベース電位■ぃ。又は■W1は抵抗R。の電圧降下が
112VBE(D3)に等しいので−112■BE(D
3)一■BE(Q5)又は−112■BE−■BE(D
3)となる。信号■X1のレベルが112■I3E(D
5又はD6)よりも低く、■BE(Q5)と■BE(Q
6)とVBE(Qll)との相互がほぼ等しく、またメ
モリセルの節点■。0,■。The resistor R is caused by the collector current of the transistor Q1 which is equal to the current 1 of the constant current circuit 4. A voltage drop of half the voltage across diode D3 occurs. At this time, the diodes Dl and D2 receive only half the above voltage and are in an off state. The voltage drop of the resistors R1 to R4 can be considered to be almost zero since the current is only the base current of the transistors Q5 and Q6. Therefore, node V. The voltage of l, VO2 is resistor R. approximately equal to the voltage drop. During this period, the potential of the word line X1 is 1-X1--BE (Qll), and the base potential is 2. Or ■W1 is resistance R. Since the voltage drop of is equal to 112VBE(D3), -112■BE(D
3) 1■BE (Q5) or -112■BE-■BE (D
3). The level of signal ■X1 is 112■I3E (D
5 or D6), and ■BE(Q5) and ■BE(Q
6) and VBE (Qll) are almost equal to each other, and the memory cell node ■. 0, ■.
1の電位がワードラインX1の電位と、ほぼ等しいかも
しくは低いので、トランジスタQl.,Ql3のベース
電位VWO9■W1は節点■CO9VClの電位よりも
高い。Since the potential of the transistor Ql.1 is approximately equal to or lower than the potential of the word line X1, the potential of the transistor Ql. , Ql3's base potential VWO9■W1 is higher than the potential of the node ■CO9VC1.
したがつてメモリセル1のトランジスタQ9,QlOは
オフ状態にある。このときの記憶はトランジスタQ7,
Q8の動作によつて行なわれている。2読み出し期間
ドライブ回路2のトランジスタQl2,Ql3のベース
電位■WO,■W1は上記保持期間のレベルと同じであ
る。Therefore, transistors Q9 and QlO of memory cell 1 are in an off state. The memory at this time is transistor Q7,
This is done by the operation of Q8. The base potentials ■WO and ■W1 of the transistors Ql2 and Ql3 of the drive circuit 2 during the two read periods are the same as the level during the above-mentioned holding period.
ワード駆動信号■X1がほぼOボルトになることにより
、上記電位VWO,VWlはワードラインX1の電位よ
りも抵拍只。Since the word drive signal X1 becomes approximately O volts, the potentials VWO and VWl are lower than the potential of the word line X1.
の電圧降下だけ低くなる。すなわちダイオードD3の順
方向電圧■BE(D3)の半分の値だけ低くなる。メモ
リセル1のトランジスタQ7がオン状態であるなら、ワ
ードラインX1の電位に対し節点■。oの電位はダイオ
ードD5の順方向電圧■BE(D5)だけ低く、節点V
Olの電位はワードラインX1の電位にほぼ等しい。そ
の結果、メモリセル1のトランジスタQ9のベース電位
はトランジスタQl3のベース電位■ぃ,より112■
13。(D3)だけ高くなり、トランジスタQlOのベ
ース電位はトランジスタQl2のベース電位よりも11
2■B。(D3)だけ低くなる。このベース電位の関係
によりドライブ回路のトランジスタQl2がオン状態と
なり、メモリセル1内の記憶情報は抵抗RlOの電圧降
下として検出される。逆にトランジスタqがオン状態で
あつたなら、メモリセル1内の記憶情報は抵抗Rllの
電圧降下として検出される。The voltage drop will be lower. That is, the forward voltage .beta.BE(D3) of the diode D3 is lowered by half the value. If the transistor Q7 of the memory cell 1 is in the on state, the node ■ with respect to the potential of the word line X1. The potential of o is lower by the forward voltage ■BE (D5) of diode D5, and the potential of node V
The potential of Ol is approximately equal to the potential of word line X1. As a result, the base potential of transistor Q9 of memory cell 1 is 112
13. (D3), and the base potential of transistor QlO is 11 higher than the base potential of transistor Ql2.
2■B. (D3) lower. Due to this base potential relationship, the transistor Ql2 of the drive circuit is turned on, and the stored information in the memory cell 1 is detected as a voltage drop across the resistor RlO. Conversely, if transistor q is in the on state, stored information in memory cell 1 is detected as a voltage drop across resistor Rll.
第5図の回路で、ショットバリアダイオードD5,D6
,D3の相互は同じ構成であり、また半導体集積回路の
製造条件の変動に対し、その特性、すなわち順方向電圧
が同じ方向に変化すること、及び抵抗R5と抵抗R。In the circuit shown in Figure 5, shot barrier diodes D5 and D6
, D3 have the same configuration, and their characteristics, that is, the forward voltage, change in the same direction with respect to variations in the manufacturing conditions of semiconductor integrated circuits, and the resistors R5 and R.
との比が正確に2対1となつていることにより、ドライ
ブ回路2の電位VvvO,VWlは第6図に示すように
、ショットキバリアダイオードD5,D6の特性の変化
にかかわりなく、正確に節点■。oの電位と節点VOl
の電位との間の中間の電位に維持される。したがつて誤
つた読み出し動作は無い。As shown in FIG. 6, the ratio of the voltages to the Schottky barrier diodes D5 and D6 is exactly 2:1, so that the potentials VvvO and VWl of the drive circuit 2 are accurately adjusted to the node point, regardless of changes in the characteristics of the Schottky barrier diodes D5 and D6. ■. Potential of o and node VOl
is maintained at an intermediate potential between the potential of Therefore, there is no erroneous read operation.
3書き込み期間
書き込み回路3の制御信号V1が低レベルであり、トラ
ンジスタQ1はオフ状態にある。During the third write period, the control signal V1 of the write circuit 3 is at a low level, and the transistor Q1 is in an off state.
トランジスタQ2又はQ3は相補関係にある入力信号V
2,V3によつてどちらか一方がオン状態となる。入力
信号V3が高レベルの場合、トランジスタ9がオン状態
となり、定電流回路4の電流はトランジスタOに流れる
。トランジスタQ3のオン状態により、ショットキバリ
アダイオードD1が順方向バイアスされ、順方向電圧■
BO(D1)を生じるので、節点■。Transistor Q2 or Q3 has a complementary input signal V
2, one of them is turned on by V3. When the input signal V3 is at a high level, the transistor 9 is turned on, and the current of the constant current circuit 4 flows to the transistor O. Due to the on state of the transistor Q3, the Schottky barrier diode D1 is forward biased, and the forward voltage ■
Since BO(D1) is generated, the node ■.
の電圧は一■BE(D1)−R3・Iとなる。節点■。
1は上記電圧VBE(D1)を抵t/LRlとR。The voltage is 1BE(D1)-R3·I. Node■.
1 connects the voltage VBE (D1) with a resistor t/LRl and R.
とで分圧した値の電位となる。このような電位により、
ワードラインX1の電位に対しベース電位■ぃ。The potential is the value divided by . With such a potential,
The base potential is relative to the potential of the word line X1.
は■BE(D1)+R3・Iだ
一!−け低くなり、ベース電位VWlRO+R1■8。is ■BE(D1)+R3・I
one! - becomes lower, and the base potential VWlRO+R1■8.
(D1)だけ低くなる。その結果、メモリセル1のトラ
ンジスタqがオフ状態、Q7がオン状態となる。(D1) becomes lower. As a result, transistor q of memory cell 1 is turned off and transistor Q7 is turned on.
メモリセル1のショットバリアダイオードD5の順方向
電圧■8E(D5)と書き込み回路3のショットバリア
ダイオードの順方向電圧■BE(D1)とがほぼ等しい
ので、上記の書き込み時の回路の各部のレベルは第8図
のようになる。上記の書き込み時において、抵抗R3及
び抵抗RO電圧降下がそれぞれダイオードD3,Dlの
順方電圧に対し正確に比例し、またダイオードDl,D
3,D5の相互の順方向電圧がほぼ等しいので、第8図
に示した回路の各部におけるレベルはダイオードD5,
D6の製造上のばらつき、又は温度変化などによる特性
の変化に応じて適切な値に変化することになる。Since the forward voltage ■8E (D5) of the shot barrier diode D5 of the memory cell 1 and the forward voltage ■BE (D1) of the shot barrier diode of the write circuit 3 are almost equal, the levels of each part of the circuit at the time of writing described above are is as shown in Figure 8. During the above writing, the voltage drops of resistor R3 and resistor RO are exactly proportional to the forward voltages of diodes D3 and Dl, respectively, and
Since the mutual forward voltages of diodes D5 and D5 are almost equal, the levels in each part of the circuit shown in FIG.
It will change to an appropriate value depending on variations in the manufacturing process of D6 or changes in characteristics due to temperature changes.
それ故に、誤つた書き込み動作は無い。Therefore, there are no erroneous write operations.
第9図は第5図の定電流回路に替わる他の実施例の回路
を示しており、第5図の回路に対しトランジスタQl4
、ダイオードD7、抵抗Rl4が追加されている。FIG. 9 shows a circuit of another embodiment replacing the constant current circuit of FIG. 5, in which the transistor Ql4
, a diode D7, and a resistor Rl4 are added.
この回路の電流1は第5図と同様にショットバリアダイ
オードD3の順方向電圧によつて決まる。この回路にお
いては、トランジスタQl4のエミッタが、その増幅作
用により抵抗R6及びダイオードD5,D4,D7から
成るバイアス回路のインピーダンスよりも充分低いイン
ピーダンスを示すので、トランジスタQ1ないしQ3の
スイッチングによつて、トランジスタQ4のコレクタに
生ずるノイズがコレクタベース間容量を介してそのベー
スに加わつてしまうことを低下させる。The current 1 in this circuit is determined by the forward voltage of the shot barrier diode D3 as in FIG. In this circuit, the emitter of the transistor Ql4 exhibits an impedance sufficiently lower than the impedance of the bias circuit consisting of the resistor R6 and the diodes D5, D4, and D7 due to its amplification effect, so that the emitter of the transistor Ql4 is This reduces noise generated at the collector of Q4 from being added to its base via the collector-base capacitance.
以上述べたように、本発明の半導体記憶回路は、素子に
おける製造上のばらつきが回路によつて相殺され、また
動作マージンが広範囲の温度変化に対して補償されるこ
とになる。As described above, in the semiconductor memory circuit of the present invention, manufacturing variations in the elements are canceled out by the circuit, and the operating margin is compensated for a wide range of temperature changes.
そのため駆動用の入力信号の信号振幅を小さくすること
ができるとともに高速化が期待できるものとなる。本発
明は、上記実施例に限定されず種々の変形を用いること
ができる。例えば、上記実施例では、ダイオードD1〜
D3,D5,D6はショットキバリアダイオードを用い
たが、これに代えて全てを通常のダイオードとしてもよ
い。Therefore, it is possible to reduce the signal amplitude of the input signal for driving, and it is expected that the speed will be increased. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the diodes D1 to
Although Schottky barrier diodes are used for D3, D5, and D6, they may all be ordinary diodes instead.
本発明は半導体記憶回路として広く利用できる。The present invention can be widely used as a semiconductor memory circuit.
第1図は従来の半導体記憶回路の1例を示す回路図、第
2図乃至第4図はそのタイミングチャート、第5図は本
発明の実施例の半導体記憶回路の回路図、第6図乃至第
8図はそのタイミングチャート、第9図は他の実施例の
回路図てある。
1・・・メモリセル、2・・・ドライブ回路、3・・・
書き込み回路、4・・・定電流源回路、Q1〜Ql3・
・・トランジスタ、D1〜D3,D5,D6・・・ショ
ットキバリアダイオード、D4・・・ダイオード、RO
,Rl〜Rll,ROl9RC2DO抵抗〜IOC9l
ODl9ll29lOW9lORO,IOR・・・定電
流源回路。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor memory circuit, FIGS. 2 to 4 are timing charts thereof, FIG. 5 is a circuit diagram of a semiconductor memory circuit according to an embodiment of the present invention, and FIGS. FIG. 8 is a timing chart thereof, and FIG. 9 is a circuit diagram of another embodiment. 1...Memory cell, 2...Drive circuit, 3...
Write circuit, 4... Constant current source circuit, Q1 to Ql3.
...Transistor, D1-D3, D5, D6... Schottky barrier diode, D4... Diode, RO
, Rl~Rll, ROl9RC2DO resistance~IOC9l
ODl9ll29lOW9lORO, IOR...constant current source circuit.
Claims (1)
のトランジスタと、上記トランジスタのコレクタの電位
を制限する順方向電圧を生ずる素子とを含むメモリセル
と、上記メモリセルを駆動する駆動回路とを具備した半
導体記憶回路において、上記駆動回路は、エミッタが共
通結合された第1ないし第3のトランジスタと、上記第
1のトランジスタのコレクタと電源の一方の端子との間
に結合された第1の抵抗手段と、上記第1のトランジス
タのコレクタと上記抵抗手段との結合点と上記第2、第
3のトランジスタとの間にそれぞれ結合された第2、第
3の抵抗手段と、上記共通結合のエミッタと電源の他方
の端子との間に直列結合された定電履トランジスタと第
4の抵抗手段とを含み、上記定電流トランジスタのベー
スと電源の他方の端子との間には、このトランジスタの
ベース・エミッタ間電圧とほぼ等しい順方向電圧を生ず
る素子と、この素子と直列結合され、かつ上記メモリセ
ル内の素子の順方向電圧の特性とほぼ等しい順方向電圧
の特性を有する素子とを含むバイアス回路が結合されて
なることを特徴とする半導体記憶回路。 2 上記バイアス回路は、そのエミッタが上記定電流ト
ランジスタのベースに結合され、そのベースと上記電源
の他方の端子との間に上記直列結合された素子が設けら
れている第4のトランジスタを含むことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の半導体記憶回路。 3 上記各トランジスタ、順方向電圧を生ずる素子及び
抵抗手段は同一半導体基板に形成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の半導体記
憶回路。[Claims] 1. A memory cell including a pair of transistors whose collectors and bases are cross-coupled to each other, an element that generates a forward voltage that limits the potential of the collector of the transistor, and a memory cell that drives the memory cell. In the semiconductor memory circuit, the drive circuit includes first to third transistors whose emitters are commonly coupled, and a transistor coupled between the collector of the first transistor and one terminal of a power supply. second and third resistance means respectively coupled between a connection point between the collector of the first transistor and the resistance means and the second and third transistors; , comprising a constant current transistor coupled in series between the emitter of the common coupling and the other terminal of the power source and a fourth resistance means, and between the base of the constant current transistor and the other terminal of the power source. is an element that generates a forward voltage approximately equal to the base-emitter voltage of this transistor, and a forward voltage characteristic that is connected in series with this element and that is approximately equal to the forward voltage characteristic of the element in the memory cell. What is claimed is: 1. A semiconductor memory circuit characterized in that a bias circuit including an element and a bias circuit are combined. 2. The bias circuit includes a fourth transistor whose emitter is coupled to the base of the constant current transistor, and the series-coupled element is provided between the base and the other terminal of the power source. A semiconductor memory circuit according to claim 1, characterized in that: 3. The semiconductor memory circuit according to claim 1 or 2, wherein each of the transistors, the element for generating a forward voltage, and the resistance means are formed on the same semiconductor substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52126835A JPS6042551B2 (en) | 1977-10-24 | 1977-10-24 | semiconductor memory circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52126835A JPS6042551B2 (en) | 1977-10-24 | 1977-10-24 | semiconductor memory circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5460529A JPS5460529A (en) | 1979-05-16 |
| JPS6042551B2 true JPS6042551B2 (en) | 1985-09-24 |
Family
ID=14945071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52126835A Expired JPS6042551B2 (en) | 1977-10-24 | 1977-10-24 | semiconductor memory circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042551B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272052U (en) * | 1985-10-24 | 1987-05-08 | ||
| JPS62107970A (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-19 | Mazda Motor Corp | Control device for grinding machine |
| JPS63191559A (en) * | 1987-02-04 | 1988-08-09 | Mazda Motor Corp | Swivel device for grinding machine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59203297A (en) * | 1983-05-04 | 1984-11-17 | Hitachi Ltd | semiconductor memory circuit |
-
1977
- 1977-10-24 JP JP52126835A patent/JPS6042551B2/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272052U (en) * | 1985-10-24 | 1987-05-08 | ||
| JPS62107970A (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-19 | Mazda Motor Corp | Control device for grinding machine |
| JPS63191559A (en) * | 1987-02-04 | 1988-08-09 | Mazda Motor Corp | Swivel device for grinding machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5460529A (en) | 1979-05-16 |
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