JPS58114B2 - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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JPS58114B2
JPS58114B2 JP50042862A JP4286275A JPS58114B2 JP S58114 B2 JPS58114 B2 JP S58114B2 JP 50042862 A JP50042862 A JP 50042862A JP 4286275 A JP4286275 A JP 4286275A JP S58114 B2 JPS58114 B2 JP S58114B2
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JP
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power supply
circuit
memory circuit
voltage
main power
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JP50042862A
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桜井洋次
朝日広治
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • G11C11/413Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
    • G11C11/414Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the bipolar type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はキャッシュレジスタのメモリシステムや電子機
器等における情報データーを一定期間保持するメモリ装
置に関するもので、特に使用する主電源がオフした際電
池駆動によって低電力消費を可能とする外、情報データ
を破壊されずに一定期間蓄積する。
従来からメモリ内容の長時間保持が可能な素子として相
補形MO8(C/MO3)メモリが知られている。
この1ビツトメモリセル回路を第1図に示したが、この
メモリはC/MO8を採用しているので、静止状態でビ
ットあたりのリーク電流はInA程度である。
したがって1024ビツトC/ MO5−RAM (R
andum Access Memory)では静止時
のリーク電流が1μA位と甚だしく小さい。
これはバッテリ数本でメモリ内容を保持できる程度のも
のである。
第1図のC/MO8−RAMからなるメモリ回路部1を
第2図のように接続して用いるとする。
図におけるダイオードD1.D2は第1の主電源2(例
えば交流から作られる直流電源)6Vと第2電源として
の乾電池4.5V3との切替えを行う切換え回路を構成
する素子である。
又スイッチ5w15がオンであるとシステム全体は主電
源2で動作しており、A点の電圧VDD1は6Vとなり
B点の電圧V D D 2はダイオドD1の順方向降下
電圧を0.5Vとすると5.5Vとなる。
6点の電圧は電池電圧4.5v使用のためダイオードD
2は逆方向バイアスとなってオフとなる。
このためメモリはB点のVDD2電圧5.5Vで動作す
るし、他の周辺回路4はA点のVDD1電圧6Vで動作
する。
このような状態でデータが周辺回路4を通してメモリに
書き込まれ或は読み出される。
こゝで書き込まれたデータはメモリ回路部1に記憶され
る。
このようなシステムでは5w15がオフになるとシステ
ム全体は電池動作となりA点の電圧VDDIはフローテ
ング(実際は主電源のインピーダンスが低下し”O”レ
ベル)となり、B点の電圧VDD2 は0点の電圧が
ダイオードD2の順方向降下電圧0.5 V分だけ低下
して4.0Vとなる。
従ってメモリ回路部1はB点のVDD2電圧4.OVで
動作する。
この他の周辺回路4はA点の電圧VDD1 がフローテ
ング(実際は”0”レベル)のため動作しない。
このような時、メモリ回路部1の入力(例えばデータ入
力、読み出し/書き込み入力、チップセレクト入力、ア
ドレス入力等)は開放又は短絡となるためメモリ内容が
破壊される。
これを避けるには抵抗R1をB点とメモリ回路部10入
力端子間に挿入し、入力を一定電圧の”1″レベル(例
えばB点の電圧)にバイアスしている。
但しメモリ回路部10入力を”0”レベルにバイアスす
る必要のある場合は第2図中破線で示す如く入力−接地
間に抵抗R1に比し小さな抵抗値をもつ抵抗R0を挿入
する。
抵抗R1が受動素子であり、周辺回路4の出力が″0″
レベルであると、V D D 2 →抵抗R1→トラン
ジスタQ2 (または抵抗R2)→接地と電流が流れて
電力を損失する。
従ってメモリ回路部1にC/MO8−RAMを採用して
電池駆動化を計り、消費電力を極少にしようとしても抵
抗R1などを通じての消費電流による電力損失が生じて
電池の寿命が短かくなり、更に電池による電源オフ時の
情報データ記憶は破壊され価値のないものとなる。
更に又電源オン時にも抵抗R1による電力損失があるた
め、省エネルギ化のさまたげになる。
本発明はこのような欠点を除去した新規なメモリ装置を
提供するものである。
すなわち本発明のメモリ装置は、第1主電源電圧または
第2電源電圧が電源端子に供給されるメモリ回路部と、
通常は第1主電源電圧が上記メモリ回路部に供給され、
第1主電源が切れたときに第2電源電圧が上記メモリ回
路部の電源端子に供給されるように第1主電源電圧と第
2電源電圧とを切換える切換え回路と、上記主電源に接
続され上記メモリ回路部の入力端子に信号を供給する周
辺回路と、上記主電源電圧がメモリ回路部の電源端子に
供給されているときは上記周辺回路の出力信号に応じて
メモリ回路部の動作を行なわせ、主電源電圧がメモリ回
路部の電源端子に供給されなくなるとメモリ回路部の入
力端子を強制的に所定のレベルにバイアスしてメモリ回
路部の記憶情報の破壊を防止させるバイアス回路とを具
備し、上記バイアス回路は、前記第1主電源電圧を検知
する電圧検知部と、この電圧検知部に接続され前記第1
主電源電圧の状態を記憶する記憶回路と、この記憶回路
に蓄積された情報に応じて前記メモリ回路の入力端子に
バイアス動作を行なうスイッチ回路から構成されている
ことを特徴とするメモリ装置である。
次に第3図〜第5図を参照して本発明を説明する。
各図中間−の回路単位体は同一符号で説明する。
第3図は本発明のメモリ装置の結線図である。
メモリ回路部31が、第1のインバータ39と抵抗40
及び第2のインバータ41を介して周辺回路34と接続
されている。
周辺回路34は主電源32に接続されvDDl 電圧を
与えられる。
一方メモリ回路部31はダイオードD1 を介して主電
源32に接続されVDD2 電圧を与えられている。
このVDD2電圧端子はダイオードD2を介して第2電
源としての電池33にも接続されている。
これらのダイオードD1.D2は主電源と電池電源の切
換え回路30を構成する。
またメモリ回路部31と周辺回路34を接続する第1の
インバータ39は、vDDl 電圧端子から、第2のイ
ンバータ41はV D D 2電圧端子から電力供給を
受けている。
以上の構成により、主電源32がオン状態にあるとき、
すなわちスイッチ35が閉じている場合には、周辺回路
34とメモリ回路部31がそれぞれ主電源32から電力
供給を受けて、データの書き込みや読み出しを行なう。
この時、主電源32は、電池33に比べて電圧が高いた
めダイオードD2は逆バイアスされ、電池33は働らか
ない。
一方、主電源32が働らかなくなった場合、すなわちス
イッチ35がOFFした場合は、電池33からメモリ回
路部31に電力が供給され、蓄1積されたデータを保持
するようになっている。
このように主電源32が働らかない場合、メモリ回路部
31への周辺回路34からの入力が不定となって、メモ
リ回路内のデータを破壊するのを防ぐため、入力電位を
固定するために次に述べるような構成が設けられている
以下にこの構成をバイアス回路という。
すなわち、電圧検知部36がVDD1電圧端子に接続さ
れており、主電源32の動作状態を検知する。
この電圧検知部36は記憶回路37に接続され、主電源
32がONかOFFかの情報を与える。
記憶回路37ではこの情報に応じてスイッチ回路38を
制御して、主電源32がOFFしている場合はメモリ回
路への入力を接地レベルに固定する。
これらのバイアス回路は、主電源32がOFFのときに
電池33による電力供給を受けて動作するようにVDD
2電圧端子に接続されている。
以上の構成により主電源32が動作しなくなった場合に
も電池33によりメモリ内容が安定した状態で保持され
るようになっている。
次に第4図を用いて本発明の一実施例を説明する。
全体の構成は先に説明した通りであるので、とくにバイ
アス回路について詳述する。
まず、電圧検知部36では、VDD1電圧端子と接地端
子との間に第1の抵抗42とツェナーダイオード43と
第2の抵抗44を直列に接続する。
またツェナーダイオード43と第2の抵抗44との間に
トランジスタ450ベースを接続する。
このトランジスタ45のコレクタは、第3の抵抗46を
介してVDD2電圧端子に接続され、エミッタは接地さ
れる。
以上の構成により、主電源32が動作状態にあり、第1
の抵抗42の電圧降下とツェナーダイオード43の逆電
圧特性によって決まるある一定レベル以上の電圧が与え
られていれば、VDD1電圧端子から接地側に電流が流
れトランジスタ45にベース電流を供給するので、トラ
ンジスタ45はON状態になる。
第2の抵抗44は大きな抵抗値をもつため、流れる電流
は小さい。
この時トランジスタ45のコレクタは、Lowレベルと
なり、記憶回路37に“0”レベルの信号を送る。
一方、スイッチ35がOFFし、VDD1電圧端子が一
定レベル以下になると、ツェナーダイオード43がOF
Fし、トランジスタ45のベースはほぼ接地電位となっ
てトランジスタ45もOFFとなる。
このためトランジスタ45のコレクタは、はぼvDD2
電圧によりHighレベルとなり、記憶回路37に”1
”レベルの信号を送る。
次に記憶回路37を説明する。
この回路は2つのNAND回路47,48により構成さ
れたR−Sフリップフロップ回路となっている。
2つの入力端子のうち第1のNAND回路47に接続さ
れた入力端子は前記電圧検知部36の出力端子と接続さ
れ、もう一方の第2ONAND回路48に接続された入
力端子は接地されている。
この構成により、電圧検知部36からの信号が゛1″レ
ベルの場合は、第1のNAND回路47より゛0″レベ
ルが出力され、入力信号が°O”レベルの場合は”1”
レベルの信号が出力される。
このR−Sフリップフロップ回路は、VDD2電圧端子
より電力供給されて駆動される。
次に、スイッチ回路38を説明する。
メモリ回路31と周辺回路34を接続するデータ入力線
と、接地間を高速スイッチ素子51によって接続する。
この高速スイッチ素子51はCMOSトランスファーゲ
ートによって構成されている。
CMOSトランスファーゲートのNチャンネル側のゲー
トには、前記記憶回路37からの信号を第3のインバー
タ49を介して入力させ、Pチャンネル側のゲートには
、前記第3のインバータ49の出力をさらに第4のイン
バータ50を介して入力させる。
以上の構成によって記憶回路からの信号が”1”レベル
、すなわち主電源動作の時は高速スイッチ素子51はO
FFとなり、”0”レベル、すなわち電池動作の時は高
速スイッチ素子51はONとなる。
スイッチがONになるとデータ入力線は接地され第2の
インバータ41を介したメモリ回路31への入力はHi
ghレベルに固定される。
この時、もし周辺回路34から第1のインバータ39を
介して入力してきた信号がHighレベルにあったとし
ても、抵抗40によって、データ入力線は十分接地レベ
ルに保つことができる。
以上述べたように本実施例では、主電源が動作しなくな
った時も、メモリ回路に保持されたデータを安定した状
態で保持することができる。
また、電池動作時には、バイアス回路はすべて電池動作
となるが、これらはすべてCMO8回路を駆動するもの
であるため、消費電力は極めて小さい。
また、電源の動作状態を記憶回路で記憶するため、電源
からのノイズによる障害がなく、極めて安定した状態で
データを保持することができる。
次に第5図を用いて、第2の実施例を説明する。
この実施例では、第1の実施例におけるスイッチ回路3
8をバイポーラトランジスタを用いて構成している。
すなわちバイポーラトランジスタ54のコレクタが、周
辺回路34とメモリ回路31を接続するデータ入力線に
接続されている。
またこのトランジスタ54のエミッタは接地されている
トランジスタ540ベースは、抵抗53とインバータ5
2を介して、記憶回路37の出力端子に接続されている
第1の実施例で説明したものと同じ構成により主電源3
2の動作時には、この記憶回路37より”1”レベルの
信号が出力され、インバータ52によって”0”レベル
となりトランジスタ540ベースはLow レベルとな
るため、トランジスタ54はOFFする。
この場合周辺回路34とメモリ回路31との間で通常の
データ書き込み・読み出しが行なわれる。
一方、主電源32が動作しなくなると、記憶回路37の
出力は0”レベルとなり、インバータ52を介したトラ
ンジスタ54のベース電圧はHighレベルトナリトラ
ンジスタ54はONする。
この場合データ入力線は接地され、インバータ41を介
したメモリ回路31への入力電圧はHighレベルに固
定される。
以上述べたように、本実施例では、主電源が正常に動作
している時は、低消費電力でデータの書き込み、読み出
しを行なうことができ、主電源が動作しなくなった時に
は、電池電力によって記憶されたデータを保持するとと
もに、データ入力線を一定のレベルに固定して内容が破
壊されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な相補形MO8メモリの1ビツトメモリ
セルを示す回路図、第2図はこれを適用した従来のメモ
リ装置の結線図、第3図は本発明のメモリ装置の結線図
、第4図及至第5図は本発明の一実施例を示す回路図で
ある。 32……第1主電源、33……第2電源、31……メモ
リ回路部、30……切換え回路、34……周辺回路、3
6……電圧検知部、37……記憶回路、38……スイッ
チ回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1主電源電圧または第2電源電圧が電源端子に供
    給されるメモリ回路部と、通常は第1主電源電圧が上記
    メモリ回路部に供給され、第1主電源が切れたときに第
    2電源電圧が上記メモリ回路部の電源端子に供給される
    ように第1主電源電圧と第2電源電圧とを切換える切換
    え回路と、上記主電源に接続され上記メモリ回路部の入
    力端子に信号を供給する周辺回路と、上記主電源電圧が
    メモリ回路部の電源端子に供給されているときは上記周
    辺回路の出力信号に応じてメモリ回路部の動作を行なわ
    せ、主電源電圧がメモリ回路部の電源端子に供給されな
    くなるとメモリ回路部の入力端子を強制的に所定のレベ
    ルにバイアスしてメモリ回路部の記憶情報の破壊を防止
    させるバイアス回路とを具備し、上記バイアス回路は、
    前記第1主電源電圧を検知する電圧検知部と、この電圧
    検知部に接続され前記第1主電源電千の状態を記憶する
    記憶回路と、この記憶回路に蓄積された情報に応じて前
    記メモリ回路の入力端子にバイアス動作を行なうスイッ
    チ回路から構成されていることを特徴とするメモリ装置
JP50042862A 1975-04-10 1975-04-10 メモリ装置 Expired JPS58114B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5390445U (ja) * 1976-12-25 1978-07-24
JPS5459232U (ja) * 1977-09-30 1979-04-24
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JPS5192132A (ja) * 1975-02-10 1976-08-12

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