JP2003257186A - 不揮発性メモリ回路 - Google Patents

不揮発性メモリ回路

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JP2003257186A
JP2003257186A JP2002059558A JP2002059558A JP2003257186A JP 2003257186 A JP2003257186 A JP 2003257186A JP 2002059558 A JP2002059558 A JP 2002059558A JP 2002059558 A JP2002059558 A JP 2002059558A JP 2003257186 A JP2003257186 A JP 2003257186A
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Yasuhiro Sakurai
保宏 桜井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源起動直後から記憶情報を常に確実に読み
出すことができ、且つ電力の無駄な消費をしないように
する。 【解決手段】 第1の不揮発性メモリ素子21のソース
端子を第1の電源線16に、第2の不揮発性メモリ素子
22のソース端子を第2の電源線17にそれぞれ接続
し、その各不揮発性メモリ素子21,22のドレイン端
子同士を接続して、その接続経路23にデータ出力端子
24を設ける。その第1,第2の不揮発性メモリ素子2
1,22のソース端子とドレイン端子間の導通状態を相
異なる状態(一方をOFF状態、他方をON状態)にし
て情報を記憶させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、不揮発性メモリ
素子に情報を記憶させ、その記憶情報を正確に読み出せ
るようにするための不揮発性メモリ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】水晶振動子を用いた水晶発振器に温度補
償回路を設けた温度補償型発振器(TCXO)が、携帯
電話機等の携帯型移動通信機器に多用されている。その
温度補償回路には補償データ記憶回路が設けられてお
り、そこに水晶振動子の温度特性に応じた補償データを
記憶させておく。例えば、図7に示すように、その補償
データ記憶回路として不揮発性メモリ回路1が用いら
れ、D/A変換回路2及び温度検出回路3と共に、水晶
発振回路4に対する温度補償回路を構成する。そして、
温度検出回路3による水晶発振回路4の水晶振動子の近
傍の検出温度に応じて、D/A変換回路2がその不揮発
性メモリ回路1から補償データを読み出して制御電圧V
sを出力し、その制御電圧Vsによって水晶発振回路4
の電圧制御型可変容量の発振容量等を制御して、その発
振周波数を一定に保つ。
【0003】その不揮発性メモリ回路1は、一般に多数
の不揮発性メモリ素子11を備えている。そして、水晶
発振回路4等がCMOSで構成される場合には、その各
不揮発性メモリ素子11もソース(S)とドレイン
(D)とゲート(G)の3端子を有するMOSトランジ
スタ型が採用されることが一般的である。そして、この
図7に示す従来の不揮発性メモリ回路1では、この不揮
発性メモリ素子11のソースを第1の電源線(例えばグ
ランド電位GND)16に接続し、ドレインをメモリ制
御ゲート用のMOSトランジスタ12とプルアップ抵抗
用のMOSトランジスタ13の直列回路を介して第2の
電源線(例えば所定の正電圧Vcc)17に接続してい
る。
【0004】そのMOSトランジスタ12と13の接続
点Pから出力端子14を引き出し、その出力端子の電位
をラッチ回路15でラッチすることによって、不揮発性
メモリ素子11の記憶情報(OFF状態かON状態か)
を読み出す。実際にはこのような回路が多数設けられて
おり、それらをアドレスデータによって選択し、その一
連の不揮発性メモリ素子11の記憶情報の組み合わせに
よってデジタルの補償データを示し、それをD/A変換
回路2へ出力することになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】温度補償型発振器(T
CXO)は、電源起動直後から温度補償された正しい周
波数の信号を出力しなければならないため、電源起動時
にラッチ回路15を作動させる必要がある。しかしなが
ら、上述のような従来の不揮発性メモリ回路において
は、電源の立ち上げ時にラッチ回路15によって出力端
子14のデータをラッチすると、動作が不安定になって
正しいデータをラッチできないことがあった。そのた
め、電源をONにした後、MOSトランジスタ12,1
3もONにしてデータを出力し続けるようにすることも
行われている。
【0006】しかし、そのようにすると、不揮発性メモ
リ素子11がON状態になっている直列回路では電流が
流れ続けることになり、消費電力が増加するという問題
が生じる。この問題は、温度補償型発振器の温度補償用
データを記憶する不揮発性メモリ回路に限らない。この
発明は、このような問題を解決するためになされたもの
であり、不揮発性メモリ回路における不揮発性メモリ素
子の記憶情報を常に正確に読み出すことができ、しかも
無駄な電力を消費しないようにすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明による不揮発性
メモリ回路は、上記の目的を達成するため、次のように
構成する。2つの端子間の導通状態を相異なる2状態の
いずれか一方となるように記憶させることが可能な第1
と第2の不揮発性メモリ素子を有し、その第1の不揮発
性メモリ素子の一方の端子を第1の電源線に直接又は間
接的に接続し、第2の不揮発性メモリ素子の一方の端子
を第1の電源線とは異なる電位の第2の電源線に直接又
は間接的に接続する。そして、上記第1の不揮発性メモ
リ素子の他方の端子と第2の不揮発性メモリ素子の他方
の端子とを直接又は間接的に接続し、その第1の不揮発
性メモリ素子の他方の端子と第2の不揮発性メモリ素子
の他方の端子の接続経路にデータ出力端子を設ける。
【0008】さらに、上記第1の不揮発性メモリ素子と
第2の不揮発性メモリ素子とを、異なる導通状態になる
ように情報を記憶させるための書込み手段を有するのが
望ましい。その上記書込み手段は、上記第1の不揮発性
メモリ素子の上方の端子と前記第2の不揮発性メモリ素
子の上記他方の端子との間に直列に挿入された第1のス
イッチング素子を有し、その第1のスイッチング素子
が、上記各不揮発性メモリ素子の書き込み時には非導通
状態となり、その記憶情報を出力する時には導通状態と
なるスイッチング素子であるとよい。
【0009】また、上記第1の不揮発性メモリ素子と第
2の不揮発性メモリ素子はそれぞれゲート端子を有し、
上記書込み手段が、その第1の不揮発性メモリ素子のゲ
ート端子及び第2の不揮発性メモリ素子の上記他方の端
子に第1のレベルの書込み信号を供給し、上記第2の不
揮発性メモリ素子のゲート端子及び上記第1の不揮発性
メモリ素子の上記他方の端子に第2のレベルの書込み信
号を供給する手段を有するようにするとよい。
【0010】さらに、その書込み手段を、上記第1の不
揮発性メモリ素子のゲート端子と第2の不揮発性メモリ
素子の上記他方の端子との間、及び上記第2の不揮発性
メモリ素子のゲート端子と第1の不揮発性メモリ素子の
上記他方の端子との間にそれぞれ配設され、その第1ま
たは第2の不揮発性メモリ素子の書き込み時には導通状
態となり、その記憶情報を出力する時には非導通状態と
なる第2のスイッチング素子の対を有するように構成す
るとよい。
【0011】また、上記書込み手段は、上記第2の不揮
発性メモリ素子の上記一方の端子と上記第2の電源線と
の間に直列に配設された第3のスイッチング素子を有
し、その第3のスイッチング素子が、上記第2の不揮発
性メモリ素子の書き込み時には非導通状態となり、その
記憶情報を読み出す時には導通状態となるスイッチング
素子であるようにしてもよい。
【0012】その書込み手段は、さらに上記第2の不揮
発性メモリ素子の上記一方の端子と上記第1の電源線と
の間に直列に配設された第4のスイッチング素子を有
し、その第4のスイッチング素子が、上記第2の不揮発
性メモリ素子の書き込み時には導通状態となり、その記
憶情報を出力する時には非導通状態となるスイッチング
素子であるとよい。上記第1の不揮発性メモリ素子と第
2の不揮発性メモリ素子が、ともに書き換え可能な不揮
発性メモリ素子であるとよく、それがともにMONOS
型の不揮発性メモリ素子であるとなおよい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して説明する。図1はこの発明による
不揮発性メモリ回路の第1の実施形態であり、最も基本
的な回路構成を示す。この不揮発性メモリ回路は、第1
の電源線16と第2の電源線17との間に、第1の不揮
発性メモリ素子21と第2の不揮発性メモリ素子22と
を直列に接続している。第1の電源線16と第2の電源
線17は異なる電位の電源線であり、この例では、第1
の電源線16はグランド電位GNDであり、第2の電源
線17は所定の正電圧Vccである。
【0014】第1,第2の不揮発性メモリ素子21,2
2は、いずれもソース(S)とドレイン(D)とゲート
(G)の3端子を有するMOSトランジスタ型のメモリ
素子であり、ソース(S)とドレイン(D)の2つの端
子間の導通状態を相異なる2状態(OFF状態とON状
態)のいずれか一方となるように記憶させることが可能
である。その第1の不揮発性メモリ素子21の一方の端
子であるソース端子を第1の電源線16に接続し、第2
の不揮発性メモリ素子22の一方の端子であるソース端
子を第2の電源線17に接続している。その第1の不揮
発性メモリ素子21の他方の端子であるドレイン端子と
第2の不揮発性メモリ素子22の他方の端子であるドレ
イン端子とを接続し、その接続経路23にデータ出力端
子24を設ける。
【0015】この不揮発性メモリ回路によれば、第1の
不揮発性メモリ素子21と第2の不揮発性メモリ素子2
2の各ゲート端子への入力端子T1,T2への書込み信
号によって、一方をOFF状態に他方をON状態にして
情報を記憶させることができる。すなわち、書込み時に
は出力端子24すなわち第1,第2の不揮発性メモリ素
子21,22のドレイン端子を基準電位にして、入力端
子T1,T2の一方にはその基準電位より高い電位の書
込み信号を、他方には基準電位より低い電位の書込み信
号をそれぞれ印加する。そして、記憶情報出力時には、
第1の不揮発性メモリ素子21がON状態であれば、出
力端子24のレベルがグランド電位GND(“0”)と
なり、第2の不揮発性メモリ素子22がON状態であれ
ば、出力端子24のレベルが正電位Vcc(“1”)にな
る。これを読み取って記憶情報として出力することがで
きる。
【0016】その記憶状態は電源起動後ずっと継続する
ことができるので、常に正確に読み出すことができ、し
かも、第1の電源線16と第2の電源線17の間に直列
に接続されている第1の不揮発性メモリ素子21と第2
の不揮発性メモリ素子22の内の一方は必ずOFF状態
であるから、この回路に電流が流れることはなく、無駄
な電力を全く消費しない。実際には、第1の電源線16
と第2の電源線17の間に、このような第1の不揮発性
メモリ素子21と第2の不揮発性メモリ素子22との直
列回路が多数設けられており、複数ビットからなる多数
の情報を記憶させることができるが、そのいずれにおい
ても、第1,第2の不揮発性メモリ素子21,22の内
の一方はOFF状態であるから、そこに電流が流れるこ
とはない。
【0017】図2はこの発明による不揮発性メモリ回路
の第2の実施形態であり、図1の第1の実施形態と異な
るのは、第1の不揮発性メモリ素子21の他方の端子で
あるドレイン端子と第2の不揮発性メモリ素子22の他
方の端子であるドレイン端子とを接続する接続経路23
に直列に第1のスイッチング素子25を挿入している点
だけである。この第1のスイッチング素子25はMOS
トランジスタであり、入力端子T3からゲートに印加す
る制御信号により、各不揮発性メモリ素子21,22の
書き込み時には非導通状態(OFF状態)となり、その
記憶情報を出力する時には導通状態(ON状態)とな
る。
【0018】第1の不揮発性メモリ素子21のドレイン
端子と第2の不揮発性メモリ素子22のドレイン端子と
を、図1の実施形態のように直接接続する代わりに、こ
の図2の実施形態のように、第1のスイッチング素子2
5あるいは他の素子を介して間接的に接続してもよい。
この第1のスイッチング素子25としては、不揮発性メ
モリ素子と同一チャネルのMOSトランジスタを使用す
るとよい。
【0019】図3はこの発明による不揮発性メモリ回路
の第3の実施形態であり、図2に示した不揮発性メモリ
回路における第1の不揮発性メモリ素子21と第2の不
揮発性メモリ素子22とを、異なる導通状態になるよう
に情報を記憶させるための書込み手段を有する。その書
込み手段は、前記第1の不揮発性メモリ素子21のゲー
ト端子及び第2の不揮発性メモリ素子22の前記他方の
端子であるドレイン端子に、入力端子T1から第1のレ
ベルの書込み信号を供給する信号線L1,L2と、第2
の不揮発性メモリ素子22のゲート端子及び第1の不揮
発性メモリ素子21の他方の端子であるドレイン端子
に、入力端子T2から第2のレベルの書込み信号を供給
する信号線L3,L4からなる手段を有する。
【0020】この実施形態によれば、不揮発性メモリ素
子21,22の書込み時には第1のスイッチング素子2
5を非導通状態にして、入力端子T1とT2に異なる電
位レベルの書込み信号を印加すると、第1の不揮発性メ
モリ素子21のドレイン・ゲート間と第2の不揮発性メ
モリ素子21のドレイン・ゲート間の電位の高低関係を
逆にすることができる。それによって、第1の不揮発性
メモリ素子21と第2の不揮発性メモリ素子22の一方
をOFF状態に、他方をON状態にして情報を記憶させ
ることができる。入力端子T1とT2に印加する書込み
信号の電位の高低関係を逆転することにより、記憶情報
の“1”/“0”が逆転する。
【0021】図4はこの発明による不揮発性メモリ回路
の第4の実施形態であり、図3に示した不揮発性メモリ
回路における書込み手段を変更したものである。この実
施形態の書込み手段は、第1の不揮発性メモリ素子21
のゲート端子と第2の不揮発性メモリ素子22のドレイ
ン端子との間を接続する信号線L2に第2のスイッチン
グ素子26を介挿し、第2の不揮発性メモリ素子22の
ゲート端子と第1の不揮発性メモリ素子21のドレイン
端子との間を接続する信号線L4に第2のスイッチング
素子27を介挿している。この第2のスイッチング素子
26,27は対をなしており、第1,第2の不揮発性メ
モリ素子21,22の書き込み時には入力端子T4から
ゲートにイネーブル信号が印加されることによっていず
れも導通状態となり、その記憶情報を出力する時には入
力端子T4からゲートにディスイネーブル信号が印加さ
れて、いずれも非導通状態となる。
【0022】この第2のスイッチング素子26,27と
しては、不揮発性メモリ素子と同一チャネルのMOSト
ランジスタを使用するとよい。この実施形態によれば、
第1のスイッチング素子25を非導通状態にして、入力
端子T1とT2に異なる電位レベルの書込み信号を印加
した状態で、入力端子T4にイネーブル信号を印加する
と、第1の不揮発性メモリ素子21と第2の不揮発性メ
モリ素子22のソース・ドレイン間を同時に相異なる導
通状態(一方をON状態、他方をOFF状態)にして、
情報を記憶させることができる。
【0023】図5はこの発明による不揮発性メモリ回路
の第5の実施形態であり、図4に示した不揮発性メモリ
回路における書込み手段をさらに一部変更したものであ
る。この実施形態の書込み手段は、第2の不揮発性メモ
リ素子22の前記一方の端子であるソース端子と第2の
電源線17との間に、直列に配設された第3のスイッチ
ング素子28を有する。この第3のスイッチング素子2
8は、入力端子T5からゲート端子に印加される制御信
号によって、第2の不揮発性メモリ素子22の書き込み
時には非導通状態となり、その記憶情報を出力する時に
は導通状態となる。
【0024】このようにすれば、書込み時に第2の電源
線17の電圧の影響を受けずに、第2の不揮発性メモリ
素子22を所要の導通状態にすることができる。このよ
うに、第2の不揮発性メモリ素子22のソース端子と第
2の電源線17とを直接接続せずに、第3のスイッチン
グ素子28等を介して間接的に接続するようにしてもよ
い。この第3のスイッチング素子28は、Nチャネルま
たはPチャネルのMOSトランジスタを使用するとよ
い。
【0025】図6はこの発明による不揮発性メモリ回路
の第6の実施形態であり、図5に示した不揮発性メモリ
回路における書込み手段をさらに一部変更したものであ
る。この実施形態の書込み手段は、第2の不揮発性メモ
リ素子22のソース端子と第1の電源線16との間に直
列に配設された第4のスイッチング素子29を有する。
この第4のスイッチング素子29は、入力端子T6から
ゲート端子に印加される制御信号によって、第2の不揮
発性メモリ素子22の書き込み時には導通状態となり、
その記憶情報を出力する時には非導通状態となる。この
第4のスイッチング素子29は、NチャネルまたはPチ
ャネルのMOSトランジスタを使用するとよい。
【0026】この実施形態によれば、書込み時には第3
のスイッチング素子28を非導通状態にし、第4のスイ
ッチング素子29を導通状態にして、第2の不揮発性メ
モリ素子のソース端子を第1の電源線16のグランド電
位にすることによって、第1,第2の不揮発性メモリ素
子21,22を確実に所要の導通状態にすることができ
る。なお、この第3のスイッチング素子を第1の不揮発
性メモリ素子21の一方の端子であるソース端子と第1
の電源線16との間に直列に配設し、第4のスイッチン
グ素子を第1の不揮発性メモリ素子21のソース端子と
第2の電源線17との間に直列に配設するようにしても
よい。この場合、第1の不揮発性メモリ素子21のソー
ス端子を第3のスイッチング素子を介して間接的に第1
の電源線16に接続することになる。
【0027】書込み手段は、これらの実施形態に示した
回路に限るものではなく、種々の回路を採用することが
できる。第1,第2の不揮発性メモリ素子21,22
は、上述の各実施例に示したようなMOSトランジスタ
型の書き換え可能な不揮発性メモリ素子であるのが望ま
しいが、いずれも書き換え不能なヒューズメモリ等のワ
ンタイムメモリであってもよい。
【0028】また、上述の各実施形態では、第1の不揮
発性メモリ素子21と第2の不揮発性メモリ素子22と
して、ドレインとゲートとの間の電位差のみで書込みを
行なうタイプのフローティングケート型メモリを想定し
ているが、第1,第2の不揮発性メモリ素子はいずれ
も、ソースとドレインとが対称形であるMONOS型の
不揮発性メモリ素子であってもよい。MONOS型の不
揮発性メモリ素子は書込み電位が低いので、書込み回路
等の周辺回路を作りやすい利点がある。この発明による
不揮発性メモリ回路は、電源起動直後からその記憶情報
を確実に読み出せ、しかも殆ども電力を消費しないの
で、温度補償型発振器の補償データ記憶回路として好適
であるが、それに限るものではなく、種々の情報の記憶
回路として使用できる。
【0029】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る不揮発性メモリ回路は、電位が異なる2つの電源線の
間に第1の不揮発性メモリと第2の不揮発性メモリとを
直列に接続して配設し、その第1のメモリ素子と第2の
メモリ素子とを、異なる導通状態になるように情報を記
憶させることにより、その記憶情報を電源起動直後から
常に正確に読み出すことができ、しかもその記憶情報の
出力状態では各不揮発性メモリ素子に電流が流れないの
で、無駄な電力を消費することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による不揮発性メモリ回路の第1の実
施形態を示す回路図である。
【図2】この発明による不揮発性メモリ回路の第2の実
施形態を示す回路図である。
【図3】この発明による不揮発性メモリ回路の第3の実
施形態を示す回路図である。
【図4】この発明による不揮発性メモリ回路の第4の実
施形態を示す回路図である。
【図5】この発明による不揮発性メモリ回路の第5の実
施形態を示す回路図である。
【図6】この発明による不揮発性メモリ回路の第6の実
施形態を示す回路図である。
【図7】従来の不揮発性メモリ回路を使用した温度補償
型発振器のブロック回路図である。
【符号の説明】
16:第1の電源線 17:第2の電源線 21:第1の不揮発性メモリ素子 22:第2の不揮発性メモリ素子 24:出力端子 25:第1のスイッチング素子 26,27:第2のスイッチング素子 28:第3のスイッチング素子 29:第4のスイッチング素子 T1〜T6:入力端子 L1〜L4:信号線

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの端子間の導通状態を相異なる2状
    態のいずれか一方となるように記憶させることが可能な
    第1と第2の不揮発性メモリ素子を有し、 その第1の不揮発性メモリ素子の一方の端子を第1の電
    源線に直接又は間接的に接続し、 前記第2の不揮発性メモリ素子の一方の端子を前記第1
    の電源線とは異なる電位の第2の電源線に直接又は間接
    的に接続し、 前記第1の不揮発性メモリ素子の他方の端子と前記第2
    の不揮発性メモリ素子の他方の端子とを直接又は間接的
    に接続し、 該第1の不揮発性メモリ素子の他方の端子と該第2の不
    揮発性メモリ素子の他方の端子の接続経路にデータ出力
    端子を設けたことを特徴とする不揮発性メモリ回路。
  2. 【請求項2】 前記第1の不揮発性メモリ素子と前記第
    2の不揮発性メモリ素子とを、異なる導通状態になるよ
    うに情報を記憶させるための書込み手段を有することを
    特徴とする請求項1に記載の不揮発性メモリ回路。
  3. 【請求項3】 前記書込み手段は、前記第1の不揮発性
    メモリ素子の前記他方の端子と前記第2の不揮発性メモ
    リ素子の前記他方の端子との間に直列に挿入された第1
    のスイッチング素子を有し、 該第1のスイッチング素子は、前記各不揮発性メモリ素
    子の書き込み時には非導通状態となり、その記憶情報を
    出力する時には導通状態となるスイッチング素子である
    ことを特徴とする請求項2に記載の不揮発性メモリ回
    路。
  4. 【請求項4】 前記第1の不揮発性メモリ素子と前記第
    2の不揮発性メモリ素子はそれぞれゲート端子を有し、 前記書込み手段は、前記第1の不揮発性メモリ素子のゲ
    ート端子及び前記第2の不揮発性メモリ素子の前記他方
    の端子に第1のレベルの書込み信号を供給し、前記第2
    の不揮発性メモリ素子のゲート端子及び前記第1の不揮
    発性メモリ素子の前記他方の端子に第2のレベルの書込
    み信号を供給する手段を有することを特徴とする請求項
    3に記載の不揮発性メモリ回路。
  5. 【請求項5】 前記書込み手段は、前記第1の不揮発性
    メモリ素子のゲート端子と前記第2の不揮発性メモリ素
    子の前記他方の端子との間、及び前記第2の不揮発性メ
    モリ素子のゲート端子と前記第1の不揮発性メモリ素子
    の前記他方の端子との間にそれぞれ配設され、該第1ま
    たは第2の不揮発性メモリ素子の書き込み時には導通状
    態となり、その記憶情報を出力する時には非導通状態と
    なる第2のスイッチング素子の対を有することを特徴と
    する請求項4に記載の不揮発性メモリ回路。
  6. 【請求項6】 前記書込み手段は、前記第2の不揮発性
    メモリ素子の前記一方の端子と前記第2の電源線との間
    に直列に配設された第3のスイッチング素子を有し、 該第3のスイッチング素子は、前記第2の不揮発性メモ
    リ素子の書き込み時には非導通状態となり、その記憶情
    報を出力する時には導通状態となるスイッチング素子で
    あることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか
    1に記載の不揮発性メモリ回路。
  7. 【請求項7】 前記書込み手段は、前記第2の不揮発性
    メモリ素子の前記一方の端子と前記第1の電源線との間
    に直列に配設された第4のスイッチング素子を有し、 該第4のスイッチング素子は、前記第2の不揮発性メモ
    リ素子の書き込み時には導通状態となり、その記憶情報
    を出力する時には非導通状態となるスイッチング素子で
    あることを特徴とする請求項6に記載の不揮発性メモリ
    回路。
  8. 【請求項8】 前記第1の不揮発性メモリ素子と前記第
    2の不揮発性メモリ素子が、ともに書き換え可能な不揮
    発性メモリ素子であることを特徴とする請求項1乃至7
    のいずれか一項に記載の不揮発性メモリ回路。
  9. 【請求項9】 前記第1の不揮発性メモリ素子と前記第
    2の不揮発性メモリ素子が、ともにMONOS型の不揮
    発性メモリ素子であることを特徴とする請求項8に記載
    の不揮発性メモリ回路。
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KR20140041358A (ko) 2012-09-27 2014-04-04 세이코 인스트루 가부시키가이샤 반도체 기억 회로

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