JPS582435B2 - キオクカイロ - Google Patents

キオクカイロ

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JPS582435B2
JPS582435B2 JP50096999A JP9699975A JPS582435B2 JP S582435 B2 JPS582435 B2 JP S582435B2 JP 50096999 A JP50096999 A JP 50096999A JP 9699975 A JP9699975 A JP 9699975A JP S582435 B2 JPS582435 B2 JP S582435B2
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JP
Japan
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circuit
transistor
memory cell
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selection input
Prior art date
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JP50096999A
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JPS5220732A (en
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大日方一郎
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication of JPS582435B2 publication Critical patent/JPS582435B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/35Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar semiconductor devices with more than two PN junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region
    • H03K3/352Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar semiconductor devices with more than two PN junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region the devices being thyristors
    • 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
    • G11C11/39Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using thyristors or the avalanche or negative resistance type, e.g. PNPN, SCR, SCS, UJT

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記憶回路に係り、詳しくはPNPN構造を含む
消費電力の小さな半導体記憶回路に関する。
周知のように、半導体記憶回路としては、フリツプフロ
ツプ回路のように“オン”および6オフ”状態(つまり
゛1”および゛O”状態)ともに電力を消費する対称的
な回路と、PNPN構造の持つ自己保持性を利用した”
オフ”状態では電力を消費しない非対称な回路がある。
このうち、前者の回路は動作の安定性、高速性などの点
ですぐれた特性を示し、使われる場合が多いが、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
途に用いると、その利点が生かされ、すぐれた記憶装置
が実現できる。
例えば電話交換機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”保持状態が最も多く、
低消費電力であることが強く要求される。
従来、PNPN構造を持つ非対称な回路の記憶回路とし
て第1図に示すものが知られている(昭和49年度電子
通信学会全国大会講演論文集應521)。
第1図において、1は記憶セル、2は選択入力部、3は
読出し選択部であり、第2図に示した真理値表に従い動
作する。
即ち、第1図の回路は、“オフ”保持状態においてトラ
ンジスタQ1,Q2で構成されるPNPN構造の記憶セ
ル1とトランジスタQ3で構成される選択入力部2の両
方ともに消費電力が零というすぐれた特徴を持っている
しかしながら、この回路構成においては、X,yの入力
によって記憶セル1を選択することが即記憶セル1に書
込み動作をすることになる。
従って、この記憶セル1の保持状態における”オン”か
“オフ”かの読み出しは、選択回路2とは別の選択回路
3を用いて行う必要がある。
ところで、書込み用と読出し用に別々の入力端子を持っ
た選択回路を設けることは、集積化する場合の端子数の
増大や、選択回路の前段の制御ゲートの増大と制御の複
雑化等を招き、不経済であり、更に前段の制御ゲートで
の消費電力を考慮すると、ゲート数の増大は低消費電力
化の上でも好ましくない。
本発明の目的は、”オフ”保持状態で低消費電力である
特徴を損うことな<、PNPN構造の記憶セルの書込み
読出し動作を同一の選択入力によって制御できる回路構
成の記憶回路を提供することにある。
つまり、本発明は、記憶セルの選択入力回路を各々エミ
ツタとベースを共通接続したNPNとPNP}ランジス
タで構成し、一方のコレクタを記憶セルの書込み用端子
に接続し、他方のコレクタを記憶セルの内容の読出し用
の端子に接続したことを特徴とするもので、これにより
、同一の選択入力端子から書込みと読出しの動作が制御
でき、かつ保持モードにおける選択入力回路の消費電力
が実質的に零であるPNPN構造の記憶セルを含む記憶
回路を提供することが可能になる。
以下、実施例により本発明の内容を詳述することにする
第3図は本発明の一実施例を示す回路図であって、1は
PNPトランジスタQ1とNPNトランジスタQ2で示
したPNPN構造の記憶セル、2は書込み用NPNトラ
ンジスタQ3と読出し用PNPトランジスタQ4で構成
した選択入力回路、3はPNPトランジスタQ5とNP
NトランジスタQ6で構成した読出し回路である。
選択入力回路202つのトランジスタQ3,Q4のベー
スを共通接続して取り出した端子をy入力、エミツタを
共通接続して取り出した端子をX入力とし、記憶セル1
のNPNトランジスタQ2のコレクタから取り出した端
子を記憶セルの状態を示す出力Qとすると、この回路は
第4図に示す真理値表に従って動作する。
すなわち、y入力に“1”レベルが加えられた時、X入
力に″1”レベルが加えられれば、トランジスタQ3を
通してトランジスタQ2にベース電流が供給され、記憶
セル1は゛オン”書込みされ、X入力に″0”レベルが
加えられれば、トランジスタQ3を通してトランジスタ
Q2のベース電流が引出され、記憶セル1は゛オフ”書
込みが行われる。
この間、PNPトランジスタQ4はy入力が“1”レベ
ルにあるということで”オフ”状態にあり、従って読出
し用のトランジスタQ,も“オフ”で読出し動作は行わ
れず、読出し回路3の消費電力は零である。
次にy入力に″0”レベルが加えられた状態では、トラ
ンジスタQ3は゛オフ”となり、従って記憶セル1に対
して書込み勤作は行われず、記憶セル1は前の状態を保
持する。
この状態でX入力に“1”レベルが加えられれば、PN
PトランジスタQ4が”オン”してコレクタ電流が流れ
得る状態となり、読出し動作が可能となる。
すなわち、記憶セル1が“オン”状態であればPNPト
ランジスタQ,のベース電流が記憶セル1に流れ込み、
読出し用出力トランジスタQ6が“オン”し、もし記憶
セル1が“オフ”状態であれば、トランジスタQ5のベ
ース電流が流れないため、読出し用出力トランジスタQ
aも“オフ”となる。
言い換えれば、y入力が“0”、X人カが“1″の入力
状態においては、その記憶セルの内容に応じて読出し用
出力トランジスタqが“オン″、“オフ”して読出し機
能を果たす。
Sは読出し用出力端子である。
また、y入力が″0”、X人カカじ0”の状態において
は、たとえ記憶セル1力じオン”していても読出し用出
力トランジスタQ,はベース電流が供給されず、”オフ
”状態となるので、読出し機能は果さず、この状態は単
なる保持状態となる。
第3図の回路構成においては、無駄な消費電力が節約で
きる。
すなわち、記憶セル1はPNPN構造であるので、“オ
フ”状態の消費電力は実質的に零である。
書込み状態においては、読出し回路の消費電力は実質的
に零であり、読出し状態においては、書込み回路の消費
電力は実質的に零である。
また、y入力″0”入力“0”の保持状態においては、
書込み回路、読出し回路ともに消費電力は実質的に零と
なる。
本発明は第3図の回路に限定されることなく種種の構成
がとれる。
第5図は記憶セル1の読出し方法を変えた別の実施例を
示すもので、記憶セル1のPNPトランジスタQ1とペ
ースコレクタを共通にしたトランジスタQ7を設け、そ
のエミツタを読出し用PNPトランジスタQ,のベース
に接続したものである。
この回路の動作も第4図の真理値表に従うことは容易に
理解されよう。
記憶セル1の内容の読出しは、y入力゛0”、X入カ″
1”の読出し状態において、記憶セル1が”オ7”状態
であればPNPトランジスタQ7のエミツタから電流が
流れ込み、記憶セル1が“オフ”状態であればQ7のエ
ミツタ電流が流れないので、第3図と同様、これをトラ
ンジスタQ5とQ6によって検出して行う。
記憶セル1のPNPトランジスタQ,とQ7は、半導体
集積回路でよく用いられるマルチェミツタ構造を適用す
ることができる。
本発明で対象とするPNPN構造の記憶セルは種々の変
形回路があり、例えば第6図の如くトランジスタQ7と
ダイオードDを加えて飽和制御を行ったPNPN構造の
記憶セル1にも本発明は適用できる。
すなわち、第6図の如く記憶セル1に第3図と同様の選
択回路2と読出し回路3を接続すれば、第4図の真理値
表に従った記憶回路となる。
また、選択入力回路と読出し回路のトランジスタはNP
NとPNPを逆転させてもよい。
例えば第7図の如く、記憶セル1をレベルシフトダイオ
ードLDによりレベルシフトし、選択入力回路2の書込
み用トランジスタをPNPトランジスタQ3とし、読出
し用トランジスタをNPNトランジスタQ4とし、記憶
セル1のPNPトランジスタQ1とエミツタとベースを
共通にしたPNPトランジスタQ7のコレクタを読出し
用NPNトランジスタへのベースに接続した構成とすれ
ば、この回路の動作は第8図の真理値表に従う。
すなわち、第3図とは逆に、y入力″0”の時に選択入
力回路2のうちの書込み用トランジスタQ3が“オン″
して、記憶セル1にX入力に対応した゛オン”、゛オフ
″の書込み動作を行う。
またy入力″1”でX入力″0”の時に、選択入力回路
2のうちの読出し用トランジスタQ4が“オン”L’、
記憶セル1が“オン”であればトランジスタQ7,Q5
を通して読出し用出力トランジスタQ6が“オン”し、
記憶セル1が”オフ”であれば読出し用出力トランジス
タQ6が“オフ”となるので、読出し用出力端子Sから
記憶セル1の状態を読み取ることができる。
同様に、第8図の真理値表に従う回路構成として、第9
図図示の構成がとれる。
これは、記憶セル1を構成するNPNトランジスタQ2
とペースコレクタを共通としたトランジスタQ7を用い
て、そのエミツタを読出し用トランジスタQ,のベース
に接続して記憶セル1の内容を読出すようにしたもので
ある。
第7図のトランジスタQ1,Q7、第9図のトランジス
タQ2,Q7は各々半導体集積回路ではマルチコレクタ
、マルチェミツタ構造とすることが可能である。
また、レベルシフトダイオードLDは回路の相対的なレ
ベルを合わせるためのもので、ダイオードに限定される
ことなくトランジスタや抵抗、あるいは電源等で論理動
作を行うようにレベル調整を行ってもよい。
以上の実施例では、いすれも基本的な動作を行うトラン
ジスタのみで構成した例を示したが、もちろんこの論理
動作を損わない範囲で他の素子を付加することが可能で
ある。
例えば選択入力回路のNPNとPNPトランジスタは各
々のエミツタ・ベースを直結した構成でなく、適当な電
流制限用の抵抗やレベルシフトダイオード等を介して共
通接続してもよい。
同様に、選択入力回路と記憶セル、選択入力回路と読出
し回路、あるいは記憶セルと読出し回路の接続も、各ト
ランジスタ直結方式でなく、抵抗やダイオード等を介し
て接続してもよい。
もちろん、選択入力回路、読出し回路の回路構成も実施
例に限定されず、論理回路として雑音余裕を持った動作
を行わせるための適当なレベルシフト回路や、あるいは
電流制限用の抵抗を接続してもよい。
またPNPN構造の記憶セルの構成は、第6図に一例を
示した如く種々の付加素子を加えた変形回路が適用でき
る。
例えば記憶セルのトランジスタQ,,Q2の飽和を浅く
してターンオフ時間を速くするため、トランジスタqの
コレクタに抵抗を接続してもよいし、トランジスタQ2
のペースコレクタ間にショットキバリャダイオードを接
続してもよい。
また、よく知られたPNPN構造のdv/dt効果を保
護するため、インピーダンス素子やトランジスタをトラ
ンジスタQ1あるいはQ2のベースエミツタ内に接続し
てもよい。
更に、各実施例は一つの記憶セルについて示したが、こ
れらをマトリックス状に配置して記憶容量の大きな記憶
装置を構成することができる。
以上説明した如く、本発明によれば、簡単な回路構成で
PNPN構造の記憶セルを同一の選択入力端子から制御
して書込み読出しの動作を行わせることができ、かつ書
込み時は読出し回路がオフ、読出し時は書込み回路がオ
フし、保持状態では書込み、読出し回路の消費電力は実
質的に零となり、“オフ″保持電力零〇PNPN構造の
記憶セルと併せて無駄な消費電力を節約した低消費電力
の記憶回路が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の記憶回路を示す図、第2図は第1図の動
作を説明するための真理値表、第3図は本発明にかかる
記憶回路の一実施例を示す図、第4図は第3図の動作を
説明するための真理値表、第5図、第6図、第7図は本
発明にかかる別の実施例を示す図、第8図は第7図の動
作を説明するための真理値表、第9図は本発明にかかる
さらに別の実施例を示す図である。 1・・・・・・記憶セル、2・・・・・・選択入力部、
3・・・・・・読出し部箋Ql−Q2,Q3,Q4,Q
5,Qa,Q7・・・・・・トランジスタ、D・・・・
・・ダイオード、LD・・・・・・レベルシフトダイオ
ード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 PNPN構造の記憶セルと、NPNトランジスタと
    PNPトランジスタの対構成よりなる選択入力部と、前
    記記憶セルの内容を読み出す読出し部とを有し、前記選
    択入力部を構成する両トランジスタの各々のエミツタを
    一方の選択入力端子に接続し、各々のベースを他方の選
    択入力端子に接続し、且つ、一方のトランジスタのコレ
    クタは前記記憶セルの書込み用入力端子に、他方のトラ
    ンジスタのコレクタは前記読出し部のトランジスタに接
    続したことを特徴とする記憶回路。
JP50096999A 1975-08-09 1975-08-09 キオクカイロ Expired JPS582435B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50096999A JPS582435B2 (ja) 1975-08-09 1975-08-09 キオクカイロ
US05/712,261 US4066915A (en) 1975-08-09 1976-08-06 Memory circuit

Applications Claiming Priority (1)

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JP50096999A JPS582435B2 (ja) 1975-08-09 1975-08-09 キオクカイロ

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JPS5220732A JPS5220732A (en) 1977-02-16
JPS582435B2 true JPS582435B2 (ja) 1983-01-17

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ID=14179886

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