JPS5845115B2 - 半導体メモリ書込回路 - Google Patents
半導体メモリ書込回路Info
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- JPS5845115B2 JPS5845115B2 JP54095346A JP9534679A JPS5845115B2 JP S5845115 B2 JPS5845115 B2 JP S5845115B2 JP 54095346 A JP54095346 A JP 54095346A JP 9534679 A JP9534679 A JP 9534679A JP S5845115 B2 JPS5845115 B2 JP S5845115B2
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- transistor
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- bit line
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/41—Digital 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
- G11C11/411—Digital 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
- G11C11/4116—Digital 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 with at least one cell access via separately connected emittors of said transistors or via multiple emittors, e.g. T2L, ECL
Landscapes
- 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、■2Lメモリのビットクランプレベルを書込
データに応じて変化させ、メモリセルの書込特性が非選
択セルの記憶内容に応じて変るのを避けるようにした半
導体メモリ書込回路に関する。
データに応じて変化させ、メモリセルの書込特性が非選
択セルの記憶内容に応じて変るのを避けるようにした半
導体メモリ書込回路に関する。
通常のスタティック型メモリセルは、フリップフロップ
の負荷に抵抗を使用し、また素子構造上トランジスタ間
に分離領域を必要とすることから占有面積が太きい。
の負荷に抵抗を使用し、また素子構造上トランジスタ間
に分離領域を必要とすることから占有面積が太きい。
その上低消費電力化を図るために負荷を高抵抗にすれば
更に1セル当りの占有面積は増大する。
更に1セル当りの占有面積は増大する。
従って、通常のメモリセルを用いて半導体メモリの低電
力化、大容量化を進めるとチップ収率の低下をもたらし
高価格となる。
力化、大容量化を進めるとチップ収率の低下をもたらし
高価格となる。
この点I2L (Integrated Inje
ction Logic )メモリセルを用いれば半
導体メモリの低電力化、大容量化を図るのに有利である
。
ction Logic )メモリセルを用いれば半
導体メモリの低電力化、大容量化を図るのに有利である
。
■2Lメモリセルとしては種々の形式が提案されている
が、基本的にはPNPトランジスタを負荷とした逆動作
のNPNトランジスタによるフリップフロップである。
が、基本的にはPNPトランジスタを負荷とした逆動作
のNPNトランジスタによるフリップフロップである。
その−例を第1図に示す。同図aは選択時の等価回路、
同図すは非選択時の等価回路、同図Cは素子構造を示す
断面図である。
同図すは非選択時の等価回路、同図Cは素子構造を示す
断面図である。
同図において、Ql、Q2はPNP型の負荷トランジス
タ(インジェクタ)、Q3.Q4は逆動作トランジスタ
であり、これらでフリップフロップを構成する。
タ(インジェクタ)、Q3.Q4は逆動作トランジスタ
であり、これらでフリップフロップを構成する。
Q5 、Qaは読出、書込用の検出トランジスタであり
、トランジスタQl−Q6でメモリセルMCを構成する
。
、トランジスタQl−Q6でメモリセルMCを構成する
。
w+、W−はワード線対、Bo、 B、はビット線対で
ある。
ある。
メモリセルMCに対する読出、書込はトランジスタQ5
、Qaを順方向動作させて行なうが、ここでは書込時
に焦点を合わせて説明する。
、Qaを順方向動作させて行なうが、ここでは書込時
に焦点を合わせて説明する。
今、第1図aでトランジスタQ3がオンの記憶状態と仮
定すれば、トランジスタQ3のベース電流はトランジス
タQ2から供給され、またコレクタ電流はトランジスタ
Q1 から供給されて同トランジスタQ3は飽和状態に
ある。
定すれば、トランジスタQ3のベース電流はトランジス
タQ2から供給され、またコレクタ電流はトランジスタ
Q1 から供給されて同トランジスタQ3は飽和状態に
ある。
従って、そのコレクタレベルV2が低いためにトランジ
スタQ4 はオフである。
スタQ4 はオフである。
この状態で逆の情報を書込むためにはトランジスタQ5
のエミッタから電流を引き、そのベース電流でトランジ
スタQ2のコレクタ電流、従ってトランジスタQ3のベ
ース電流を吸収しトランジスタQ3を非飽和の方向に移
行させる。
のエミッタから電流を引き、そのベース電流でトランジ
スタQ2のコレクタ電流、従ってトランジスタQ3のベ
ース電流を吸収しトランジスタQ3を非飽和の方向に移
行させる。
この結果v2は上昇するのでトランジスタQ4 はオン
となり、そのコレクタレベル■1 が低下してトランジ
スタQ3はオフになる(フリップフロップが逆転する)
。
となり、そのコレクタレベル■1 が低下してトランジ
スタQ3はオフになる(フリップフロップが逆転する)
。
この書込時にトランジスタQ、を通してビット線B。
側へ引く書込電流Iwは所定の書込閾値電流■wthを
越えるものでなげればならない。
越えるものでなげればならない。
■wthはトランジスタQ2の電流、換言すればトラン
ジスタQ1.Q2の共通エミッタに流れるインジェクタ
電流I inj に依存する。
ジスタQ1.Q2の共通エミッタに流れるインジェクタ
電流I inj に依存する。
つまり、l1njが小さい程■wthは小さくて済み、
小さなIwで高速書込が可能となる。
小さなIwで高速書込が可能となる。
ところでビット線を共通にする非選択ワードに接続され
た非選択セルは、該非選択ワード線が低レベルに設定さ
れるためトランジスタQ5.Q6が逆方向動作となり、
インジェクタ電流(保持電流)に比例したシンク電流を
オン側に接続された逆方向動作のトランジスタQ5.Q
6のコレクタ(エミッタとして表示)電流としてビット
線から吸収する。
た非選択セルは、該非選択ワード線が低レベルに設定さ
れるためトランジスタQ5.Q6が逆方向動作となり、
インジェクタ電流(保持電流)に比例したシンク電流を
オン側に接続された逆方向動作のトランジスタQ5.Q
6のコレクタ(エミッタとして表示)電流としてビット
線から吸収する。
つまり、トランジスタQ5またはQ6のベース、コレク
タ間がオンになりエミッタが高レベルにあるため通常の
エミッタがコレクタとして逆動作する。
タ間がオンになりエミッタが高レベルにあるため通常の
エミッタがコレクタとして逆動作する。
このためW−から引かれる保持電流の一部カコレクタと
して作用するエミッタを通してビット線から吸収される
。
して作用するエミッタを通してビット線から吸収される
。
か又るメモリセルMCを第2図のようにメモリアレイと
して共通ビット線B。
して共通ビット線B。
、B1に接続すると次のような問題が生ずる。
同図でMC1〜MCnはそれぞれ第1図と同様に構成さ
れたn個のメモリセルで、ワード線は省略しである。
れたn個のメモリセルで、ワード線は省略しである。
各メモリセルMC,〜MCnで斜線を付した部分がオン
側で、白抜き部分がオフ側である。
側で、白抜き部分がオフ側である。
従って、同図aはセルMCI (選択されるセルとす
る)とセルMC2〜MCn(非選択のセルとする)は異
なる内容であり、同図すは同一内容である。
る)とセルMC2〜MCn(非選択のセルとする)は異
なる内容であり、同図すは同一内容である。
第2図aの場合は、非選択のメモリセルMC2〜MCn
に流れるシンク電流■8□〜■sn の総和ΣIsiが
選択されたメモリセルMC1のオフ側のトランジスタ(
例えば第1図aのQ5 )を通して流れるので、この分
メモリセルMC,のインジェクタI injが増加する
。
に流れるシンク電流■8□〜■sn の総和ΣIsiが
選択されたメモリセルMC1のオフ側のトランジスタ(
例えば第1図aのQ5 )を通して流れるので、この分
メモリセルMC,のインジェクタI injが増加する
。
この結果、一定の書込電流では書込パルス幅が増大する
ので書込速度が遅くなる。
ので書込速度が遅くなる。
これに対し第2図すの場合にはΣIsiは書込電流を増
加させるので高速書込が可能である。
加させるので高速書込が可能である。
このように非選択セル群MC2〜MCnの内容によって
書込特性にバラツキが生ずるのを防ぐため、従来は第3
図のようにトランジスタQ7.Q8からなるクランプ回
路CLを設け、ΣIsiをそのトランジスタQ7側から
流すようにしている。
書込特性にバラツキが生ずるのを防ぐため、従来は第3
図のようにトランジスタQ7.Q8からなるクランプ回
路CLを設け、ΣIsiをそのトランジスタQ7側から
流すようにしている。
このクランプ回路CLのバイアスレベル(クランプレベ
ル)Vcは、非選択セルへのΣIsiを充分供給するた
めには十分高いレベルにする必要があるが、反面書込電
流Iwを所望通り選択セルMC1から流出させるために
は十分低いレベルに設定する必要がある。
ル)Vcは、非選択セルへのΣIsiを充分供給するた
めには十分高いレベルにする必要があるが、反面書込電
流Iwを所望通り選択セルMC1から流出させるために
は十分低いレベルに設定する必要がある。
これらの兼ね合いからビット線B。。B1 のクランプ
レベルには上下限が存在する。
レベルには上下限が存在する。
上限は第4図に示すように選択セルのトランジスタQ3
のベースレベルV1 かラトランジスタQ5 の書込電
流Iwに対するベース、エミッタ間電圧vBE (Q5
)低下した電位VAであり、下限はトランジスタQ3
のコレクタレベル■2 からトランジスタQ6 のカッ
トオフ時のベース、エミッタ間電圧VBE(Q5)低下
したレベルvBである。
のベースレベルV1 かラトランジスタQ5 の書込電
流Iwに対するベース、エミッタ間電圧vBE (Q5
)低下した電位VAであり、下限はトランジスタQ3
のコレクタレベル■2 からトランジスタQ6 のカッ
トオフ時のベース、エミッタ間電圧VBE(Q5)低下
したレベルvBである。
そこでクランプ回路により与えるビット線電位は鎖線で
示すようにA、Bの中間vMとし、このようになるよう
にクランプレベルV。
示すようにA、Bの中間vMとし、このようになるよう
にクランプレベルV。
は該vMよりトランジスタQ7 のベース、エミッタ間
電圧vBE(Q7)だけ高い電圧とする。
電圧vBE(Q7)だけ高い電圧とする。
尚、Vl はW+からトランジスタQ2のコレクタ、エ
ミッタ間電圧VCE (Q2)低下した電位であり、ま
たV2はW−からトランジスタQ3のコレクタ、エミッ
タ間電圧V。
ミッタ間電圧VCE (Q2)低下した電位であり、ま
たV2はW−からトランジスタQ3のコレクタ、エミッ
タ間電圧V。
E(Q3)上昇した電位である。このようにすれば書込
電流Iwは充分選択セルから流出し、且つシンク電流Σ
Isiはクランプ回路CLから供給されるので書込特性
の安定化が期待されるがVBE (Q5 )とVBE
(Q6 )はそれぞれ書込電流時、カットオフ時のVB
E とい5差があるためVBE (Q5 ) >VBE
(Q6 ) テあッテ、実質的には第4図に示すvc
の設定範囲(BIBo′)は狭く、素子のバラツキを考
慮するとノイズマージンが少なく、非選択セルの内容に
基づく書込特性のバラツキを十分補償できないおそれが
ある。
電流Iwは充分選択セルから流出し、且つシンク電流Σ
Isiはクランプ回路CLから供給されるので書込特性
の安定化が期待されるがVBE (Q5 )とVBE
(Q6 )はそれぞれ書込電流時、カットオフ時のVB
E とい5差があるためVBE (Q5 ) >VBE
(Q6 ) テあッテ、実質的には第4図に示すvc
の設定範囲(BIBo′)は狭く、素子のバラツキを考
慮するとノイズマージンが少なく、非選択セルの内容に
基づく書込特性のバラツキを十分補償できないおそれが
ある。
本発明は、非選択セルの記憶内容に起因する書込特性の
バラツキを吸収して書込特性を均一化しようとするもの
で、■2Lメモリセルを用いた半導体メモリのビット線
対を書込時にクランプする書込回路において、該書込回
路は、書込データに応じて該ビット線対の各クランプレ
ベルを異ならせ、そして書込電流の流れる側のビット線
電位は選択メモリセルから十分な書込電流が流出するよ
うに低レベルにクランプすると共に、書込電流が流れな
い側のビット線電位は非選択メモリセルへ流入するシン
ク電流が該選択メモリセルから流出しないように高レベ
ルにクランプする回路としてなることを特徴とするもの
であるが、以下図示の実施例を参照しながらこれを詳細
に説明する。
バラツキを吸収して書込特性を均一化しようとするもの
で、■2Lメモリセルを用いた半導体メモリのビット線
対を書込時にクランプする書込回路において、該書込回
路は、書込データに応じて該ビット線対の各クランプレ
ベルを異ならせ、そして書込電流の流れる側のビット線
電位は選択メモリセルから十分な書込電流が流出するよ
うに低レベルにクランプすると共に、書込電流が流れな
い側のビット線電位は非選択メモリセルへ流入するシン
ク電流が該選択メモリセルから流出しないように高レベ
ルにクランプする回路としてなることを特徴とするもの
であるが、以下図示の実施例を参照しながらこれを詳細
に説明する。
第5図は本発明の概要を示す図であり、ビット線対B。
、B1にそれぞれ介在したクランプ用のトランジスタQ
7.Q8はそれぞれバイアスレベルVCI tVC2で
制御される。
7.Q8はそれぞれバイアスレベルVCI tVC2で
制御される。
即ち、選択セルMC1に書込を行なう際に書込電流Iw
の流れるビット線B。
の流れるビット線B。
側のバイアスレベルVc2は、■wがセルMC1から十
分流出すような低いレベル(下限値はない)とし、且つ
非選択セル群MC2〜MCnへ流れるシンク電流■82
〜■snの総和ΣIsiがセルMC。
分流出すような低いレベル(下限値はない)とし、且つ
非選択セル群MC2〜MCnへ流れるシンク電流■82
〜■snの総和ΣIsiがセルMC。
から流出しないように他方のバイアスレベルvc1を十
分高く(上限はない)する。
分高く(上限はない)する。
このようにすれば前述した理由から明らかなようにセル
MC,への書込特性がセル群MC2〜MCnの内容に応
じて変化することは防止される。
MC,への書込特性がセル群MC2〜MCnの内容に応
じて変化することは防止される。
第6図はこれを具体化した本発明の一実施例であり、M
Cは第5図のメモリセルMC,〜MCnを代表するメモ
リである。
Cは第5図のメモリセルMC,〜MCnを代表するメモ
リである。
トランジスタQ9 、Q+。はライトイネーブルの反転
信号WEと基準電圧vRによるカレントスイッチを構成
し、またトランジスタQ1□7Q1□、Q13はライト
イネーブルの反転信号W1または書込データDinと基
準電圧vRによるカレントスイッチを構成する。
信号WEと基準電圧vRによるカレントスイッチを構成
し、またトランジスタQ1□7Q1□、Q13はライト
イネーブルの反転信号W1または書込データDinと基
準電圧vRによるカレントスイッチを構成する。
読出時にはWlがHレベルになるのでトランジスタQ、
tQ12はオンになって抵抗R1,R2にそれぞれ電流
I、、I2が流れる。
tQ12はオンになって抵抗R1,R2にそれぞれ電流
I、、I2が流れる。
この結果VCttVC2は第7図に示すように共に低レ
ベルである。
ベルである。
これに対し“°1″データ書込時にはWEがLレベルに
なると共にDinがHレベルになるので、トランジスタ
Q+o t Q10がオンになる。
なると共にDinがHレベルになるので、トランジスタ
Q+o t Q10がオンになる。
この結果抵抗R1には電流が流れないので第7図に示す
ようにV。
ようにV。
1はHレベル、vcJ は電流■2が抵抗R2を流れる
のでLレベルのま\である。
のでLレベルのま\である。
こSで書込電流をビット線B1 へ流出させるようにす
ればV。
ればV。
2がメモリセルMCの内部レベルに比べて低いので書込
電流がトランジスタQ8 から供給されることはなく、
十分にメモリセルMCから流出する。
電流がトランジスタQ8 から供給されることはなく、
十分にメモリセルMCから流出する。
一方、ビット線B。
はVCtが高レベルのためトランジスタQ7 によって
高レベルにクランプされ、従って図示せぬ非選択セルへ
のシンク電流は全てトランジスタQ7 から供給され、
メモリセルMCから流出することはない。
高レベルにクランプされ、従って図示せぬ非選択セルへ
のシンク電流は全てトランジスタQ7 から供給され、
メモリセルMCから流出することはない。
+1011データの書込時には、WlがLレベルでDi
nがLレベルであるからトランジスタQto +Q1t
がオンして■c1が低レベル、■c2が高レベルVCo
に切換れる。
nがLレベルであるからトランジスタQto +Q1t
がオンして■c1が低レベル、■c2が高レベルVCo
に切換れる。
従って゛′1″書込時と同様な書込電流、シンク電流の
保証が行なわれる。
保証が行なわれる。
第7図は■c1.Vc20レベルを3態様に区分して示
したものでR1=R2,1l−I2とすれば書込時には
l VC,−Vo21 =R111となる。
したものでR1=R2,1l−I2とすれば書込時には
l VC,−Vo21 =R111となる。
以上述べたように本発明によれば、書込データに応じて
ビット線のクランプレベルを書込電流の流れる側と流れ
なL順りとで異ならせるようにしたので、■2Lメモリ
を構成する素子のバラツキに対して余裕ができ、非選択
セル内容によって生ずる書込特性のバラツキを十分に補
償できる利点がある。
ビット線のクランプレベルを書込電流の流れる側と流れ
なL順りとで異ならせるようにしたので、■2Lメモリ
を構成する素子のバラツキに対して余裕ができ、非選択
セル内容によって生ずる書込特性のバラツキを十分に補
償できる利点がある。
従って、低電力化、大容量化を目指すI2Lメモリの実
用化を一層確実なものとすることができる。
用化を一層確実なものとすることができる。
第1図a、b、cはI”L メモリセルの選択時の等価
回路図、非選択時の等価回路図および断面図、第2図a
、bは選択セルと非選択セルの異なる記憶状態を示す説
明図、第3図は従来のビット線クランプ回路を示す構成
図、第4図は第3図におけるクランプレベルの説明図、
第5図は本発明の概要を示す構成図、第6図は本発明の
一実施例を示す回路図、第1図は本発明におけるクラン
プレベルの説明図である。 図中、MC、MC1〜MCnは■2Lメモリセル、Bo
、B1はビット線、Q7.Q8はクランプ用トランジス
タ、Q、〜Q13およびR1,R2はクランプレベル切
換回路を構成するトランジスタおよび抵抗である。
回路図、非選択時の等価回路図および断面図、第2図a
、bは選択セルと非選択セルの異なる記憶状態を示す説
明図、第3図は従来のビット線クランプ回路を示す構成
図、第4図は第3図におけるクランプレベルの説明図、
第5図は本発明の概要を示す構成図、第6図は本発明の
一実施例を示す回路図、第1図は本発明におけるクラン
プレベルの説明図である。 図中、MC、MC1〜MCnは■2Lメモリセル、Bo
、B1はビット線、Q7.Q8はクランプ用トランジス
タ、Q、〜Q13およびR1,R2はクランプレベル切
換回路を構成するトランジスタおよび抵抗である。
Claims (1)
- 1 ■2Lメモリセルを用いた半導体メモリのビット線
対を書込時にクランプする書込回路において、該書込回
路は、書込データに応じて該ビット線対の各クランプレ
ベルを異ならせ、そして書込電流の流れる側のビット線
電位は選択メモリセルから十分な書込電流が流出するよ
うに低レベルにクランプすると共に、書込電流が流れな
い側のビット線電位は非選択メモリセルへ流入するシン
ク電流が該選択メモリセルから流出しないように高レベ
ルにクランプする回路としてなることを特徴とする、半
導体メモリ書込回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54095346A JPS5845115B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 半導体メモリ書込回路 |
DE8080302483T DE3070152D1 (en) | 1979-07-26 | 1980-07-22 | Semiconductor memory device including integrated injection logic memory cells |
EP80302483A EP0023408B1 (en) | 1979-07-26 | 1980-07-22 | Semiconductor memory device including integrated injection logic memory cells |
US06/171,274 US4398268A (en) | 1979-07-26 | 1980-07-23 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54095346A JPS5845115B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 半導体メモリ書込回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5625287A JPS5625287A (en) | 1981-03-11 |
JPS5845115B2 true JPS5845115B2 (ja) | 1983-10-07 |
Family
ID=14135109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP54095346A Expired JPS5845115B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 半導体メモリ書込回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5845115B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60106439U (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | 株式会社 マキタ電機製作所 | ヘツジトリマ− |
JPS63129933A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | 松下電工株式会社 | 剪定機 |
-
1979
- 1979-07-26 JP JP54095346A patent/JPS5845115B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5625287A (en) | 1981-03-11 |
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