JPS5815878B2 - 記憶回路 - Google Patents

記憶回路

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JPS5815878B2
JPS5815878B2 JP52152896A JP15289677A JPS5815878B2 JP S5815878 B2 JPS5815878 B2 JP S5815878B2 JP 52152896 A JP52152896 A JP 52152896A JP 15289677 A JP15289677 A JP 15289677A JP S5815878 B2 JPS5815878 B2 JP S5815878B2
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transistor
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diode
cell
memory
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JP52152896A
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大越正栄
大日方一郎
鈴木英雄
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Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • GPHYSICS
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    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
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    • 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
    • G11C11/411Digital 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 using bipolar transistors only
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記憶回路の記憶情報を制御する制御入力部の
回路構成に関するものである。
記憶回路の回路構成としては、フリップフロップ回路の
ようにオン、オフの状態がともに電力を消費する対称的
な回路と、PNPN構造で得られる自己保持性を利用し
たもののようにオフ状態では電力を消費しない非対称的
な回路とがある。
このうち、一般に動作の安定性、高速性などの点で優れ
た特性を示す前者が使用される場合が多いが、後者の回
路も低消費電力であることが強く要求されるような用途
に用いられればその利点が活かされるので、その用途に
おいては優れた記憶装置となり得るものである。
例えば、電話交換機用通話路スイッチの保持回路として
用いられる場合の記憶回路はオフ保持状態が多いことか
ら、特に低消費電力であることが要求される。
このような用途ζご用いられる記憶回路の回路構成例と
しては、第1図に示した通話路スイッチ用保持回路が公
知である。
この第1図々示の回路の機能は第2図々示の真理値表に
示すところであるが、オフ保持状態においてはトランジ
スタT1、抵抗R1から構成される論理入力部1と、ト
ランジスタT2.T3、抵抗R2から構成される記憶セ
ル2とがともに消費電力がゼロといった優れた特徴を有
している。
しかしながら、この記憶回路の記憶状態Q n−1−1
は2人力の情報x、yで定められるので、第3図々示の
ように記憶回路Mij(i=1〜3 、 j=1〜3)
をマトリックス状に配置し、その記憶容量を拡張して少
ない入力端子で制御するには融通性に欠けるきらいがあ
る。
即ち、第2図々示の真理値表からも明らかなように、y
がSt I IIであるときはXの情報如何によって記
憶セルがオン、オフするので、同−y行に属する記憶セ
ルは同時に書込みか行なわれることになり、1ポイント
づつの制御が困難である。
例えば、同−y行に属する1ポイントをオン状態にした
うえで更に他の1ポイントをオン状態にする割込み制御
が不便で、これを行なうには既にオン状態にある最初の
ポイントも更度オン書込みさせるようにXの情報を考慮
しなければならなく、不便である。
また、単位マトリックスを複数組合せて大容量の記憶マ
トリックスを制御するには、単位マトリックスを選択す
る第3の選択入力MEの端子が必要となる。
一方、本発明により近い公知例として特開昭52−12
5244号公報がある。
この発明は、第1図の論理入力部1を、記憶セルのゲー
トにそのコレクタが接続された第1のトランジスタと、
該第1のトランジスタのベース(と固定電位間)にその
コレクタが接続された第2のトランジスタとで構成し、
上記第1のトランジスタのエミッタ、ベース及び第2の
トランジスタのベースをそれぞれ第1(X)、第2(y
)及び第3(z)の入力となしたものである。
しかしながらこの発明は、3つの入力で「選択」と「デ
ータの書込み」を行ない、具体的にはX選択入力がデー
タ情報を兼ねているため、記憶セルの制御を行なう時に
、X選択入力が選択とデータを兼ねていることを意識す
る必要があるとともに、第2のトランジスタがマルチコ
レクタでコレクタが記憶セル対応に必要であるという、
設計上乃至は実装上の難点があるものであった。
本発明の目的は、低消費電力動作を行ない、且つマトリ
ックス状に配列された際には独立にオン。
オフの制御を行なうに際し、その制御を容易に行なうこ
とができるとともに、データ入力端子を共通化して簡素
化した記憶回路を提供するにある。
この目的のため、本発明は、記憶セルを制御する入力部
をトランジスタと複数のダイオードとを以て構成し、記
憶セルをオン、オフ制御するにはトランジスタの順逆動
作を行なわせることによって行ない、また、保持状態は
トランジスタをカットオフさせることにより作り出すよ
うに、更にトランジスタのエミッタにダイオードあるい
はこれに準するものを接続して入力データ用の入力端子
とするとともに、トランジスタのベースに並列にダイオ
ードあるいはこれに準するものを接続して記憶セルの選
択用入力端子とする構成を特徴とするものである。
以下、本発明を第5図から第8図により具体的に説明す
る前に、本発明の対象である記憶回路の概要を明らかに
しておく。
第3図はこのためのもので、記憶回路が記憶マ) IJ
フラックス成している例である。
説明が既に述べたところと一部重複するか、この図中、
Mij(i=1〜3.j=1〜3、以下同じ)は記憶回
路、Xi、yjは記憶回路Mijの座標を選択する入力
(端子)、DATAは記憶回路Mijに書込むオン、オ
フ情報のデータ入力(端子)、MEは記憶マ) IJフ
ラックス報を書込むか保持状態にするかを切分けを行な
う入力(端子)、あるいは複数のマトリックスを構成す
る際には単位マトリックスの選択入力(端子)ともなる
ものである。
また、Qijは記憶回路Mijの出力(端子)である。
この記憶マトリックスを第4図々示の真理値表に従うよ
う動作させれば、各記憶回路Mijを独立にオン、オフ
制御することができるのである。
即ち、Xi、yjで制御される記憶回路を選択し、DA
TAでその選択された記憶回路のオン、オフを制御し、
また、MEで単位マトリックスの選択をするようにすれ
ば、大容量の記憶マトリックスを少ない制御入力で容易
に制御できることは明らかである。
したがって、本発明の対象とする記憶回路はその入力部
に以上述べた制御入力の入力端子を少なくとも備えたも
のである。
以下、本発明を具体的に説明する。
先ず、第5図は、第3図々示の記憶マ) IJソクスを
構成するに最適な記憶回路の構成例を示す。
この記憶回路は、トランジスタT1、抵抗R1、ダイオ
ードD1〜D3から構成される制御入力部1と。
PNPNスイッチ(トランジスタT2 、Ta )、抵
抗R2、レベルシフトダイオードD4から構成される記
憶セル2とからなり、Qは記憶セル2の出力端子である
この記憶回路の機能動作は第4図々示の真理値表に従う
ものである。
即ち、ME、x。yの入力部てがS$ 111であると
、トランジスタT1のベースに抵抗R1を介して電流が
供給されることから記憶セル2に書込みが行なえるよう
になるのである。
もしも、このときにDATAの入力が′l I IIで
あるとすれば、トランジスタT1のベース電流はそのコ
レクタを介して記憶セル2のPベースに流れ込み、記憶
セル2はオンされる。
ここで、Pベースとは、PNPNスイッチを構成するト
ランジスタT3のベースを意味し、これはPNPNスイ
ッチのゲート端子に相当するものである。
一方、DATAの入力がS10 IIであるとすれば、
トランジスタT1は順方向動作をし、DATAの入力端
子へ電流を流し出し、記憶セル2のPベースから電流を
引き出すので、記憶セル2はオフにされる。
しかし、ME、x、yの入力の何れか1つでもS′OI
Iであるとすれば、DATAの入力如何に拘らずトラン
ジスタT1のベース電流が供給されなくなるので、記憶
セル2には書込みが行なわれず前の状態を引き続き保持
する。
このうち、特にyの入力が110″′であるときには、
制御入力部1での電力消費がゼロとなり、記憶セル2も
オフ保持状態では電力消費はゼロとなることから低消費
電力動作の記憶回路が構成されることになる。
したがって、ME、x、yの3人力は各々任意に選んで
もよいのであるが、トランジスタT1のベースにつなが
る人力が110IIとなる割合が最も多くなるように構
成すれば、低消費電力化が図れる点で有利である。
この回路構成においては、記憶セル2をターンオフさせ
るのに、ダイオードD1とトランジスタT1の直列回路
でトランジスタT3のベース電流を引き出すので、ダイ
オードD1の順電圧降下とトランジスタT1のコレクタ
エミッタ間飽和電圧とは可能な限り小さいのが望ましい
したがって、ダイオードD1としてはショットキバリヤ
ダイオードが有利であり、他のダイオードD2.D3も
同時にショットキバリヤダイオードにすると、非選択状
態の雑音余裕の点で有利である。
また、雑音余裕を大きくする意味で、yの入力を抵抗と
レベルシフトダイオードとの直列回路を介してトランジ
スタT1のベースに接続するようにしてもよい。
次に、オン、オフの書込み動作がより高速に行なえる記
憶回路の回路構成について、第6図により説明する。
この第6図の回路構成においては、オン書込みを高速化
するために、DATAの入力端子に接続されたダイオー
ドD1に、逆並列にダイオードD5を接続するものであ
る。
これによりDATAの入力がS′I IIでオン書込み
が行なわれるとき、トランジスタT1が逆トランジスタ
動作をすることから、yの入力からの電流の他にDAT
Aの入力の側からの電流も記憶セル2に流し込まれるの
で高速化が図られるのである。
また、オフ書込みを高速化するには、記憶セル2を構成
するレベルシフトダイオードD4の代りにトランジスタ
T4を用い、更にダイオードD6を図示のように接続し
てトランジスタの飽和を防ぐことにより達成される。
このトランジスタT4とダイオードD6を用いた高速化
記憶セルの構成は、本出願人が先に出願(特願昭49−
148637号)した内容のものである。
第6図々示の記憶回路の機能動作は、第5図図示の記憶
回路と同様筒4図々示の真理値表に従うが、出力Qは第
5図々示のようにトランジスタT2.T3から直接取り
出してもよく、または第6図々示のようにトランジスタ
T4から取り出してもよい。
第7図は、ダイオードD1〜D3の代りにPNPトラン
ジスタT、〜T7を用いた記憶回路の構成例である。
この構成例においても第4図々示の真理値表に従った機
能動作が得られるが、この場合には特にyの入力が1′
1”で、DATA、x、MEの入力が110 IIであ
るときに、DATA、x 。
MEへの流出電流が小さくなるという利点を有す。
これは、yの入力から流れ込んだ電流はPNPトランジ
スタT、〜T7のベース電流として、流れ出てくるため
、PNPトランジスタの電流増幅率が大きければ大きい
程に入力端子への流出電流は小さくなるからである。
yの入力が110 IIであるときに制御入力部1の消
費電力がゼロになるのは前述の例と同様である。
記憶セル2のオフ動作を確実にするためには、オン時に
おけるPNPNスイツチ(トランジスタT2 、Ts
)のPベース電位を高くするようにレベルシフトをして
やればよく、例えばダイオードD4とトランジスタT4
とを組合せた構成にするとよい。
また、x、MEがSS OIIであるときの非選択雑音
余裕を増すためには第8図々示のように、yの入力とト
ランジスタT1との間に2個の直列インピーダンス素子
R1,R3を接続し、その接続中間点にダイオードD2
.D3を接続するようにしてもよい。
この場合、ダイオードD2.D3はコレクタとベースと
を短絡したトランジスタを用いることもできる。
以上述べた記憶回路を用いて第3図々示の記憶マトリッ
クスを構成するには、DATAの入力を除<ME、x、
yの3選択入力は任意にとってよく、また、DATAの
入力は各記憶回路のDATA入力を共通接続して1端子
にまとめるのが一般的な制御方法である。
そして、その際にはトランジスタT1のエミッタを共通
接続し、ダイオードD1. D、またはトランジスタT
、はマトリックス当り1個のみで済むように構成すると
、構成素子の節約ができ、DATAの入力容量も小さく
できる。
更に、ダイオードD2 s D3あるいはトランジスタ
T6.T7と並列にダイオードあるいはトランジスタを
接続して第2、第3のME(7)入力端子を増設すれば
、マトリックスの大容量化が容易に達せられることにな
る。
以上詳細に説明したように、本発明は、記憶セルを制御
する入力部をトランジスタと複数のダイオードとを以て
構成し、記憶セルをオン、オフ制御するにはトランジス
タの順逆動作を行なわせることによって行ない、また、
保持状態はトランジスタをカットオフさせることにより
作り出すように、更にトランジスタのエミッタにダイオ
ードあるいはこれに準するものを接続して入力データ用
の入力端子とするとともに、トランジスタのベースに並
列にダイオードあるいはこれに準するものを接続して記
憶セルの選択用入力端子とする構成の記憶回路である。
したがって、本発明によれば、マトリックス状に構成さ
れた記憶回路のオン、オフ制御が各々独立に行なうこと
ができ、しかも単位マ) IJソックス選択端子がとれ
るので、大容量の記憶マトリックスを容易に制御するこ
ともできる。
また、構成トランジスタをオフ状態にすることにより保
持状態を作り出しているので記憶回路が低消費電力とな
っている。
そしてかかる本発明と前記公知例(特開昭52−125
244号公報)との相違は、第1に、上記公知例におけ
る論理動作は第2のトランジスタのオン(飽和)/オフ
で行なっているためにオン時の動作遅延が犬であるとい
う難点を有するのに対し、本発明はダイオードのレベル
シフトで論理動作を行なっているために上記動作遅延も
小さく安定した動作をする点にある。
第2に、上記公知例では1つの入力が選択とデータを兼
ねているのに対し、本発明はx、y。
MEの3人力で選択をし、DATAでデータの入力情報
を与えているため、制御がきわめて容易であり、かつD
ATA入力ダイオードは全記憶セルに共通に1個で可能
であるという効果を有する。
このように本発明は上記公知例に対し、特に動作、制御
及び構成の各点において改善が図られている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の2人力記憶回路図、第2図は、第1図
の2人力記憶回路の真理値表、第3図は、本発明による
記憶回路のマ) IJラックス成図、第4図は、本発明
による記憶回路の真理値表、第5図から第8図は、本発
明による記憶回路の実施例である。 1・・・制御入力部、2・・・記憶セル、T1〜T7・
・・トランジスタ、D1〜D6・・・ダイオード、R1
−R3・・・抵抗。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 情報を記憶するPNPNスイッチ構成の記憶セルと
    、該セルの入力部に位置して3人力以上の情報で該セル
    の記憶情報を制御する制御入力部とから構成される記憶
    回路において、制御入力部を少なくとも1個のトランジ
    スタと3個以上のダイオードとを以て構成し、上記トラ
    ンジスタのコレクタは記憶セルの入力部に、ベースはイ
    ンピーダンス素子を介して第1の入力端子に、またエミ
    ッタは1端が第2の入力端子とされた逆並列接続の第1
    、第2のダイオードの他端に各々接続され、上記第1、
    第2のダイオード以外のダイオードは各々カソード側が
    第3以上の入力端子とされるとともにアノードが上記ト
    ランジスタのベースに並列的に接続される構成を特徴と
    する記憶回路。 2 情報を記憶するPNPNスイッチ構成の記憶セルと
    、該セルの入力部に位置して3人力以上の情報で該セル
    の記憶情報を制御する制御入力部とから構成される記憶
    回路において、制御入力部を少なくとも1個のトランジ
    スタと2個以上のダイオードとを以て構成し、上記トラ
    ンジスタのコレクタは記憶セルの入力部に、ベースは直
    列接続の2個のインピーダンス素子を介して第1の入力
    端子に、またエミッタはカソード側が第2の入力端子と
    された第1のダイオードのアノードに各々接続され、上
    記第1のダイオード以外のダイオードは各々カソード側
    が第3以上の入力端子とされるとともに、アノードが上
    記2個のインピーダンス素子の中間接続点に並列的に接
    続される構成を特徴とする記憶回路。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS52125244A (en) * 1976-04-14 1977-10-20 Hitachi Ltd Memory circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS52125244A (en) * 1976-04-14 1977-10-20 Hitachi Ltd Memory circuit

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