JPH022239B2 - - Google Patents
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- JPH022239B2 JPH022239B2 JP57182212A JP18221282A JPH022239B2 JP H022239 B2 JPH022239 B2 JP H022239B2 JP 57182212 A JP57182212 A JP 57182212A JP 18221282 A JP18221282 A JP 18221282A JP H022239 B2 JPH022239 B2 JP H022239B2
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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
- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
- G11C11/414—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the bipolar type
- G11C11/416—Read-write [R-W] circuits
-
- G—PHYSICS
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- G11C—STATIC STORES
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- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
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- G—PHYSICS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はランダム・アクセス・メモリ・アレ
イに関する。さらに詳細には、高速、高安定で、
低い供給電力電圧で動作するシヨツトキ・バリ
ア・ダイオードが結合されたバイポーラ・トラン
ジスタ・セルを備えるランダム・アクセス・メモ
リ・アレイに関する。
イに関する。さらに詳細には、高速、高安定で、
低い供給電力電圧で動作するシヨツトキ・バリ
ア・ダイオードが結合されたバイポーラ・トラン
ジスタ・セルを備えるランダム・アクセス・メモ
リ・アレイに関する。
メモリ・セルとして交差的に結合された2つの
バイポーラ・トランジスタを有するメモリ・アレ
イが非常によく知られている。このメモリ・セル
は、フリツプ・フロツプ・セルと称されるもの
で、このメモリ・セルの2進値の状態は、交差的
に結合された2つのバイポーラ・トランジスタの
いずれかが電流を通すことにより決定される。
バイポーラ・トランジスタを有するメモリ・アレ
イが非常によく知られている。このメモリ・セル
は、フリツプ・フロツプ・セルと称されるもの
で、このメモリ・セルの2進値の状態は、交差的
に結合された2つのバイポーラ・トランジスタの
いずれかが電流を通すことにより決定される。
フリツプ・フロツプ・セルの1つのタイプとし
て、ダイオードが結合されたバイポーラ・トラン
ジスタ・セルが、IBMテクニカルデイスクロー
ジヤブリテン、1970年8月、ページ616−617に
Wiedmannによつて開示されている。このメモ
リ・セルでは、ダイオードが各ビツト線を各記憶
節点に結合するのに用いられている。負荷抵抗が
各記憶節点を上方の固定電位に接続している。1
本のワード線が、交差的に結合されたトランジス
タのエミツタに接続している。メモリ・アレイ内
でのこのメモリ・セルの動作は、IEEEJ.ソリツ
ドステートサーキツト、Vol.SC−5、ページ186
−191、1970年10月にLynes等により詳細に説明
されている。
て、ダイオードが結合されたバイポーラ・トラン
ジスタ・セルが、IBMテクニカルデイスクロー
ジヤブリテン、1970年8月、ページ616−617に
Wiedmannによつて開示されている。このメモ
リ・セルでは、ダイオードが各ビツト線を各記憶
節点に結合するのに用いられている。負荷抵抗が
各記憶節点を上方の固定電位に接続している。1
本のワード線が、交差的に結合されたトランジス
タのエミツタに接続している。メモリ・アレイ内
でのこのメモリ・セルの動作は、IEEEJ.ソリツ
ドステートサーキツト、Vol.SC−5、ページ186
−191、1970年10月にLynes等により詳細に説明
されている。
このダイオードが結合されたメモリ・セルの改
良が、例えば、IBMテクニカルデイスクロージ
ヤブリテン、1974年5月、ページ3965−3967に
Berger等により開示されている。これによれば、
シヨツトキ・バリヤ・ダイオードが、普通のダイ
オードの代りに、ビツト線と対応する記憶節点と
の間の入力/出力装置として用いられている。ま
た、PNP負荷デバイスが従来の負荷抵抗の代り
に用いられている。
良が、例えば、IBMテクニカルデイスクロージ
ヤブリテン、1974年5月、ページ3965−3967に
Berger等により開示されている。これによれば、
シヨツトキ・バリヤ・ダイオードが、普通のダイ
オードの代りに、ビツト線と対応する記憶節点と
の間の入力/出力装置として用いられている。ま
た、PNP負荷デバイスが従来の負荷抵抗の代り
に用いられている。
このダイオードが結合されたフリツプ−フロツ
プ・セルをさらに改良したものとして、米国特許
第3969707号に開示されるようなシヨツトキ・バ
リア・ダイオードを不飽和デバイスとして付加し
たものがある。この米国特許第3969707号に示さ
れるメモリ・セルは、ダイオードが結合されたフ
リツプ−フロツプ・セルの有利な特徴を全て具体
化している。さらに、シヨツトキ・バリヤ・ダイ
オードは、入力/出力カツプリング・ダイオード
としてのみ用いられるのではなく、不飽和デバイ
スとしても用いられている。各記憶節点に結合さ
れる10キロオームの簡潔な負荷抵抗も開示されて
いる。このメモリ・セルは、ランダム・アクセ
ス・メモリ内でよりも、むしろ、連想記憶装置の
周辺回路内で使用されるもので、この目的のた
め、ランダム・アクセス・メモリにとつては好ま
しくない付加的な結合が記憶節点に設けられてい
る。また、交差的に結合されたトランジスタのエ
ミツタに接続した1本のワード線が、1行のメモ
リ・セルにアクセスするのに用いられている。負
荷デバイスの一端は、固定電位(接地電位)に共
通に接続されている。また、4.25ボルトの電位差
(接地電位から−4.25ボルト)を持つ電力供給源
が開示されている。このメモリ・セルは、後述す
るこの発明のメモリ・アレイが持つのと同程度の
回路素子総数とそれによつて生ずるコンパクトさ
を有するものであるが、高電位差の電力供給源を
有するとともにスイツチ動作が可能な上側ワード
線を持たないため、後述するこの発明が有する高
速度でかつ高い安定性の動作と低い供給電力で動
作するという優れた性能を持つていない。
プ・セルをさらに改良したものとして、米国特許
第3969707号に開示されるようなシヨツトキ・バ
リア・ダイオードを不飽和デバイスとして付加し
たものがある。この米国特許第3969707号に示さ
れるメモリ・セルは、ダイオードが結合されたフ
リツプ−フロツプ・セルの有利な特徴を全て具体
化している。さらに、シヨツトキ・バリヤ・ダイ
オードは、入力/出力カツプリング・ダイオード
としてのみ用いられるのではなく、不飽和デバイ
スとしても用いられている。各記憶節点に結合さ
れる10キロオームの簡潔な負荷抵抗も開示されて
いる。このメモリ・セルは、ランダム・アクセ
ス・メモリ内でよりも、むしろ、連想記憶装置の
周辺回路内で使用されるもので、この目的のた
め、ランダム・アクセス・メモリにとつては好ま
しくない付加的な結合が記憶節点に設けられてい
る。また、交差的に結合されたトランジスタのエ
ミツタに接続した1本のワード線が、1行のメモ
リ・セルにアクセスするのに用いられている。負
荷デバイスの一端は、固定電位(接地電位)に共
通に接続されている。また、4.25ボルトの電位差
(接地電位から−4.25ボルト)を持つ電力供給源
が開示されている。このメモリ・セルは、後述す
るこの発明のメモリ・アレイが持つのと同程度の
回路素子総数とそれによつて生ずるコンパクトさ
を有するものであるが、高電位差の電力供給源を
有するとともにスイツチ動作が可能な上側ワード
線を持たないため、後述するこの発明が有する高
速度でかつ高い安定性の動作と低い供給電力で動
作するという優れた性能を持つていない。
したがつて、この発明の第1の目的は、ダイオ
ードが結合されたフリツプ・フロツプ・セルを有
するランダム・アクセス・メモリ・アレイの安定
性および動作速度を改良することである。
ードが結合されたフリツプ・フロツプ・セルを有
するランダム・アクセス・メモリ・アレイの安定
性および動作速度を改良することである。
この発明の第2の目的は、ダイオードが結合さ
れたフリツプ・フロツプ・セルを最小の電力供給
電圧でもつて動作することである。
れたフリツプ・フロツプ・セルを最小の電力供給
電圧でもつて動作することである。
この発明の第3の目的は、低コストで高密度の
モノリシツク集積回路の製造を可能にする最小の
素子総数から構成されるダイオードが結合された
フリツプ・フロツプ・セルを有する改良されたラ
ンダム・アクセス・メモリ・アレイを提供するこ
とである。
モノリシツク集積回路の製造を可能にする最小の
素子総数から構成されるダイオードが結合された
フリツプ・フロツプ・セルを有する改良されたラ
ンダム・アクセス・メモリ・アレイを提供するこ
とである。
この発明のこれらの目的および他の目的は、従
来の下側ワード線に加えて上側ワード線を設け
て、各メモリ・セルが2つのワード線と2つのビ
ツト線を含む4つのスイツチ動作可能な線により
アクセスできるようにすることにより達成され
る。電流ミラーは、トランジスタが接続された電
流スイツチにより、所望の上側および下側ワード
線に選択的に切換えられる一定な読取りおよび書
込み電流を供給する。電流スイツチは、非常に高
速度のスイツチング動作を与えることが知られて
いる。電流スイツチの動作の第2レベルは、メモ
リ・セル自身により与えられる。
来の下側ワード線に加えて上側ワード線を設け
て、各メモリ・セルが2つのワード線と2つのビ
ツト線を含む4つのスイツチ動作可能な線により
アクセスできるようにすることにより達成され
る。電流ミラーは、トランジスタが接続された電
流スイツチにより、所望の上側および下側ワード
線に選択的に切換えられる一定な読取りおよび書
込み電流を供給する。電流スイツチは、非常に高
速度のスイツチング動作を与えることが知られて
いる。電流スイツチの動作の第2レベルは、メモ
リ・セル自身により与えられる。
センス増幅器の特別な配置により、センス増幅
器の出力節点からビツト線の容量を隔離し、逆
に、ビツト線から出力節点の容量を隔離して、高
速度の検知を可能にしている。センス増幅器は、
入力、すなわち、ビツト線の電流差に応答して、
センス出力に相補的な電圧を供給する。
器の出力節点からビツト線の容量を隔離し、逆
に、ビツト線から出力節点の容量を隔離して、高
速度の検知を可能にしている。センス増幅器は、
入力、すなわち、ビツト線の電流差に応答して、
センス出力に相補的な電圧を供給する。
以下、この発明を図示の実施例に基いて説明す
る。
る。
第1図ないし第4図は、この発明の一実施例を
示すものである。
示すものである。
まず、第1図を参照してこの実施例を説明す
る。メモリ・セル10は詳細に示されているけれ
ども、メモリ・セル12,14,16はブロツク
により示されている。しかし、メモリ・アレイ内
のすべてのメモリ・セルは同一であり、メモリ・
セル10に詳細に示される回路要素を有する。4
つのメモリ・セルの行列が示されているけれど
も、ビツト線の各対に沿つて、すなわち列には、
64またはそれ以上のメモリ・セルが配置されてお
り、また、ワード線の各対に沿つて、すなわち行
には、32またはそれ以上のメモリ・セルが配置さ
れている。メモリ・セル10に示すように、メモ
リ・アレイ内の各メモリ・セルは第1トランジス
タとしてのバイポーラ・トランジスタT1および
第2トランジスタとしてのバイポーラ・トランジ
スタT2を有する。これらのトランジスタT1お
よびT2は、ベースとコレクタが普通の交差結合
により相互に連結されている。トランジスタT1
およびT2のベースとコレクタとの間に接続され
ている第1クランピング・ダイオードおよび第2
クランピング・ダイオードとしてのシヨツトキ・
ダイオードD1およびD2は、それぞれ、普通の
態様でもつて不飽和デバイスとして機能し、ベー
ス領域内の少数キヤリアの蓄積を減少することに
より、メモリ・セルのスイツチング速度を高め
る。シヨツトキ・バリア・ダイオードの従来型ダ
イオードに対する優越性は、半導体の設計者には
よく知られている。しかし、他の低障壁のダイオ
ードのタイプもここに用いて適切であることは明
らかである。
る。メモリ・セル10は詳細に示されているけれ
ども、メモリ・セル12,14,16はブロツク
により示されている。しかし、メモリ・アレイ内
のすべてのメモリ・セルは同一であり、メモリ・
セル10に詳細に示される回路要素を有する。4
つのメモリ・セルの行列が示されているけれど
も、ビツト線の各対に沿つて、すなわち列には、
64またはそれ以上のメモリ・セルが配置されてお
り、また、ワード線の各対に沿つて、すなわち行
には、32またはそれ以上のメモリ・セルが配置さ
れている。メモリ・セル10に示すように、メモ
リ・アレイ内の各メモリ・セルは第1トランジス
タとしてのバイポーラ・トランジスタT1および
第2トランジスタとしてのバイポーラ・トランジ
スタT2を有する。これらのトランジスタT1お
よびT2は、ベースとコレクタが普通の交差結合
により相互に連結されている。トランジスタT1
およびT2のベースとコレクタとの間に接続され
ている第1クランピング・ダイオードおよび第2
クランピング・ダイオードとしてのシヨツトキ・
ダイオードD1およびD2は、それぞれ、普通の
態様でもつて不飽和デバイスとして機能し、ベー
ス領域内の少数キヤリアの蓄積を減少することに
より、メモリ・セルのスイツチング速度を高め
る。シヨツトキ・バリア・ダイオードの従来型ダ
イオードに対する優越性は、半導体の設計者には
よく知られている。しかし、他の低障壁のダイオ
ードのタイプもここに用いて適切であることは明
らかである。
各メモリ・セルは、図示するように、1対の第
1および第2入力/出力装置としての第1シヨツ
トキ・バリア・ダイオードD3および第2シヨツ
トキ・バリア・ダイオードD4も有する。そし
て、各メモリ・セルは、図示するように、1対の
第1負荷抵抗R1および第2負荷抵抗R2を有す
る。第1記憶節点N0が、トランジスタT1のコ
レクタと、ダイオードD1およびD3のカソード
と、負荷抵抗R1の一端との共通連結点に形成さ
れている。第2記憶節点N1が、トランジスタT
2のコレクタと、ダイオードD2およびD4のカ
ソードと、負荷抵抗R2の一端との共通連結点に
形成されている。以上説明した要素の各々は、こ
のメモリ・アレイの本来の動作にとつて必須であ
る。付加的な要素は、各メモリ・セルの複雑さと
大きさとを不必要に増加し、その結果、メモリ・
アレイ全体の複雑さと大きさとを不必要に増加す
るであろう。
1および第2入力/出力装置としての第1シヨツ
トキ・バリア・ダイオードD3および第2シヨツ
トキ・バリア・ダイオードD4も有する。そし
て、各メモリ・セルは、図示するように、1対の
第1負荷抵抗R1および第2負荷抵抗R2を有す
る。第1記憶節点N0が、トランジスタT1のコ
レクタと、ダイオードD1およびD3のカソード
と、負荷抵抗R1の一端との共通連結点に形成さ
れている。第2記憶節点N1が、トランジスタT
2のコレクタと、ダイオードD2およびD4のカ
ソードと、負荷抵抗R2の一端との共通連結点に
形成されている。以上説明した要素の各々は、こ
のメモリ・アレイの本来の動作にとつて必須であ
る。付加的な要素は、各メモリ・セルの複雑さと
大きさとを不必要に増加し、その結果、メモリ・
アレイ全体の複雑さと大きさとを不必要に増加す
るであろう。
各メモリ・セルは、2つのワード線と2つのビ
ツト線から与えられる4つのアクセス・ポイント
を必要とする。従来において、この種のダイオー
ドが結合されたメモリ・セルは、2つのビツト線
と1つのワード線からアクセスされるようになつ
ており、上側ワード線がなかつた。従来では、上
側ワード線の代りに、固定の電位が負荷抵抗R1
およびR2に印加されていた。
ツト線から与えられる4つのアクセス・ポイント
を必要とする。従来において、この種のダイオー
ドが結合されたメモリ・セルは、2つのビツト線
と1つのワード線からアクセスされるようになつ
ており、上側ワード線がなかつた。従来では、上
側ワード線の代りに、固定の電位が負荷抵抗R1
およびR2に印加されていた。
この発明によれば、上側ワード線WUが導電的
に接続されていて、負荷抵抗R1およびR2と共
通の接続点を形成している。下側ワード線WLが
導電的にトランジスタT1およびトランジスタT
2のエミツタに接続されていて、トランジスタT
1およびT2のエミツタと共通の接続点を形成し
ている。シヨツトキ・バリア・ダイオードD3
は、第1ビツト線としての左ビツト線B0を第1
記憶節点N0に結合する第1入力/出力装置を形
成している。シヨツトキ・バリア・ダイオードD
4は、第2ビツト線としての右ビツト線B1を第
2記憶節点N1に結合する第2入力/出力装置を
形成している。他のメモリ・セル12,14,1
6のそれぞれは、図示しない他の付加的なメモ
リ・セルと同じく、1対のビツト線と1対のワー
ド線とに、メモリ・セル10と同様の態様で接続
されている。
に接続されていて、負荷抵抗R1およびR2と共
通の接続点を形成している。下側ワード線WLが
導電的にトランジスタT1およびトランジスタT
2のエミツタに接続されていて、トランジスタT
1およびT2のエミツタと共通の接続点を形成し
ている。シヨツトキ・バリア・ダイオードD3
は、第1ビツト線としての左ビツト線B0を第1
記憶節点N0に結合する第1入力/出力装置を形
成している。シヨツトキ・バリア・ダイオードD
4は、第2ビツト線としての右ビツト線B1を第
2記憶節点N1に結合する第2入力/出力装置を
形成している。他のメモリ・セル12,14,1
6のそれぞれは、図示しない他の付加的なメモ
リ・セルと同じく、1対のビツト線と1対のワー
ド線とに、メモリ・セル10と同様の態様で接続
されている。
ランダム・アクセス・メモリ・アレイは、よく
知られているように、アレイ内の特別のメモリ・
セルにアクセスして、このセル内に情報を書込ん
だり、このセル内の情報を読取る目的のために、
ワード・デコーダ、ビツト・デコーダおよびセン
ス増幅器を必要とする。これらを以下に説明す
る。以下の説明から理解されるように、これらの
回路素子の配置およびこれらの回路素子同士の共
同動作およびこれらの回路素子と記憶セルとの共
同動作は、メモリ・アレイの高速で安定な動作が
できるように構成されている。これに関して、ワ
ード・デコーダをまず説明する。
知られているように、アレイ内の特別のメモリ・
セルにアクセスして、このセル内に情報を書込ん
だり、このセル内の情報を読取る目的のために、
ワード・デコーダ、ビツト・デコーダおよびセン
ス増幅器を必要とする。これらを以下に説明す
る。以下の説明から理解されるように、これらの
回路素子の配置およびこれらの回路素子同士の共
同動作およびこれらの回路素子と記憶セルとの共
同動作は、メモリ・アレイの高速で安定な動作が
できるように構成されている。これに関して、ワ
ード・デコーダをまず説明する。
ワード・デコーダ20は、図示のように、通常
のTTLの様に接続されたマルチ・エミツタ・ト
ランジスタT3を有する。トランジスタT3のコ
レクタとベースには、不飽和クランプとしてのシ
ヨツトキ・バリア・ダイオードD5が接続してい
る。抵抗R3が、トランジスタT3のベースと接
地電位との間に接続されている。トランジスタT
3のコレクタは、シヨツトキ・バリア・ダイオー
ドD6とトランジスタT4の直列接続を経て、電
位VEE(−2.2ボルト)に結合されている。上述の
構成の代りに、トランジスタT4(他のワード・
デコーダ内の対応する全てのトランジスタを含
む)のエミツタを−1.6ボルトに接続することに
より、シヨツトキ・バリア・ダイオードD6を省
略することができる。トランジスタT3のコレク
タは、抵抗R4を経て接地電位に接続されてい
る。デコーダ信号としてのワード・デコーダ20
の出力は、節点3に接続されたトランジスタT3
のコレクタに供給され、トランジスタT5および
第3トランジスタとしてのトランジスタT6のベ
ースに供給される。トランジスタT5のコレクタ
は、下側ワード線WLに接続されており、トラン
ジスタT5のエミツタはワード選択線WSに接続
されている。トランジスタT6のコレクタは上側
ワード線WUに接続されており、トランジスタT
6のエミツタは読取り/書込み選択線RWに接続
されている。以降の説明から明らかとなるよう
に、トランジスタT6は書込みサイクル中にのみ
導電状態となるが、トランジスタT5は、接続さ
れている行が選択されている時には、読取りと書
込みの両方のサイクル中に導電状態となる。下側
ワード線WLに沿つた各々のメモリ・セル内のト
ランジスタT1およびT2のどちらかは、常時電
流を流しているため、トランジスタT5は相対的
に大きい電流を受容するために十分大きくなけれ
ばならない。たとえば、ワード線に沿つて32の記
憶セルが置かれているとすると、トランジスタT
5は1つのメモリ・セルを通つて流れる電流の32
倍を運ばなければならない。ワード・デコーダ
は、たとえば、チツプの真中に沿つて1列に配す
ることができる。もし、1行に64個のメモリ・セ
ルが設けられているとすると、ワード・デコーダ
の両側に32個のメモリ・セルが配される。このよ
うにすると、2つのトランジスタT5が必要とな
り、各トランジスタT5はそれぞれ32個のメモ
リ・セルに流れる電流を流す。一方、トランジス
タT6には小電流しか流れないため、64個の全部
のメモリ・セルに対して、1つのトランジスタT
6のみを、上側ワード線WUの切換えのために用
いることができる。
のTTLの様に接続されたマルチ・エミツタ・ト
ランジスタT3を有する。トランジスタT3のコ
レクタとベースには、不飽和クランプとしてのシ
ヨツトキ・バリア・ダイオードD5が接続してい
る。抵抗R3が、トランジスタT3のベースと接
地電位との間に接続されている。トランジスタT
3のコレクタは、シヨツトキ・バリア・ダイオー
ドD6とトランジスタT4の直列接続を経て、電
位VEE(−2.2ボルト)に結合されている。上述の
構成の代りに、トランジスタT4(他のワード・
デコーダ内の対応する全てのトランジスタを含
む)のエミツタを−1.6ボルトに接続することに
より、シヨツトキ・バリア・ダイオードD6を省
略することができる。トランジスタT3のコレク
タは、抵抗R4を経て接地電位に接続されてい
る。デコーダ信号としてのワード・デコーダ20
の出力は、節点3に接続されたトランジスタT3
のコレクタに供給され、トランジスタT5および
第3トランジスタとしてのトランジスタT6のベ
ースに供給される。トランジスタT5のコレクタ
は、下側ワード線WLに接続されており、トラン
ジスタT5のエミツタはワード選択線WSに接続
されている。トランジスタT6のコレクタは上側
ワード線WUに接続されており、トランジスタT
6のエミツタは読取り/書込み選択線RWに接続
されている。以降の説明から明らかとなるよう
に、トランジスタT6は書込みサイクル中にのみ
導電状態となるが、トランジスタT5は、接続さ
れている行が選択されている時には、読取りと書
込みの両方のサイクル中に導電状態となる。下側
ワード線WLに沿つた各々のメモリ・セル内のト
ランジスタT1およびT2のどちらかは、常時電
流を流しているため、トランジスタT5は相対的
に大きい電流を受容するために十分大きくなけれ
ばならない。たとえば、ワード線に沿つて32の記
憶セルが置かれているとすると、トランジスタT
5は1つのメモリ・セルを通つて流れる電流の32
倍を運ばなければならない。ワード・デコーダ
は、たとえば、チツプの真中に沿つて1列に配す
ることができる。もし、1行に64個のメモリ・セ
ルが設けられているとすると、ワード・デコーダ
の両側に32個のメモリ・セルが配される。このよ
うにすると、2つのトランジスタT5が必要とな
り、各トランジスタT5はそれぞれ32個のメモ
リ・セルに流れる電流を流す。一方、トランジス
タT6には小電流しか流れないため、64個の全部
のメモリ・セルに対して、1つのトランジスタT
6のみを、上側ワード線WUの切換えのために用
いることができる。
上側および下側ワード線の各対に対して1つの
独立なワード・デコーダが与えられる。したがつ
て、メモリ・セル14,16、等を含む行に対し
ては、もう1つのワード・デコーダが、トランジ
スタT5′およびT6′のベース電極に接続した節
点3′に出力を与える。左ビツト線B0と右ビツ
ト線B1とを有する図示の列に沿つて64個のメモ
リ・セルが配置されている場合には、64個の対応
するトランジスタT5およびT6と共に64個のワ
ード・デコーダが必要とされる。
独立なワード・デコーダが与えられる。したがつ
て、メモリ・セル14,16、等を含む行に対し
ては、もう1つのワード・デコーダが、トランジ
スタT5′およびT6′のベース電極に接続した節
点3′に出力を与える。左ビツト線B0と右ビツ
ト線B1とを有する図示の列に沿つて64個のメモ
リ・セルが配置されている場合には、64個の対応
するトランジスタT5およびT6と共に64個のワ
ード・デコーダが必要とされる。
このメモリ・アレイの全体的な動作において、
一定な読取り電流Irおよび書込み電流Iwを供給
する定電流源が必要である。この定電流源は、ト
ランジスタT7,T8,T9および抵抗R5から
なる電流ミラーにより与えられる。トランジスタ
T7のコレクタとベースは、一端が接地電位に接
続された抵抗R7の他端に一緒に接続されてい
る。トランジスタT8のコレクタはワード選択線
WSに接続されており、一方、トランジスタT9
のコレクタは読取り/書込み選択線RWに接続さ
れている。3つのトランジスタT7,T8,T9
のベース電極とエミツタ電極とはそれぞれ共通に
連結されており、エミツタ電極は全て電位VEE
(−2.2ボルト)の端子に接続されている。これら
3つのトランジスタT7,T8,T9は集積回路
形態内に同一のトランジスタとして製作される。
抵抗R5を流れる電流は、トランジスタT7を順
方向にバイアスし、そして、同じベース−バイア
ス電圧をトランジスタT8およびトランジスタT
9に印加して、3つのトランジスタT7,T8,
T9の全部に同じ電流を流す。読取り/書込み選
択線RWには、コレクタ電位VCC(+1.4ボルト)
の端子に接続された第4トランジスタとしてのト
ランジスタT10のエミツタが接続されている。
トランジスタT10は、ベース端子に制御信号と
しての読取り/書込みクロツク信号を受け、これ
により読取りまたは書込み操作のどちらかを行う
ことを決定する。
一定な読取り電流Irおよび書込み電流Iwを供給
する定電流源が必要である。この定電流源は、ト
ランジスタT7,T8,T9および抵抗R5から
なる電流ミラーにより与えられる。トランジスタ
T7のコレクタとベースは、一端が接地電位に接
続された抵抗R7の他端に一緒に接続されてい
る。トランジスタT8のコレクタはワード選択線
WSに接続されており、一方、トランジスタT9
のコレクタは読取り/書込み選択線RWに接続さ
れている。3つのトランジスタT7,T8,T9
のベース電極とエミツタ電極とはそれぞれ共通に
連結されており、エミツタ電極は全て電位VEE
(−2.2ボルト)の端子に接続されている。これら
3つのトランジスタT7,T8,T9は集積回路
形態内に同一のトランジスタとして製作される。
抵抗R5を流れる電流は、トランジスタT7を順
方向にバイアスし、そして、同じベース−バイア
ス電圧をトランジスタT8およびトランジスタT
9に印加して、3つのトランジスタT7,T8,
T9の全部に同じ電流を流す。読取り/書込み選
択線RWには、コレクタ電位VCC(+1.4ボルト)
の端子に接続された第4トランジスタとしてのト
ランジスタT10のエミツタが接続されている。
トランジスタT10は、ベース端子に制御信号と
しての読取り/書込みクロツク信号を受け、これ
により読取りまたは書込み操作のどちらかを行う
ことを決定する。
上側ワード線WUの各々は、抵抗的に正電圧電
源VCC(+1.4ボルト)の端子に結合されている。
第1図においては、抵抗R6、抵抗R7およびト
ランジスタT11を有する特別な回路が示されて
いる。この回路は、非線形インピーダンスを与え
る。非線形インピーダンスを有する他のタイプの
回路、または、単一の抵抗のように線形インピー
ダンスを有する回路を用いて、上側ワード線WU
のそれぞれを電位VCC(+1.4ボルト)の端子に接
続することができる。
源VCC(+1.4ボルト)の端子に結合されている。
第1図においては、抵抗R6、抵抗R7およびト
ランジスタT11を有する特別な回路が示されて
いる。この回路は、非線形インピーダンスを与え
る。非線形インピーダンスを有する他のタイプの
回路、または、単一の抵抗のように線形インピー
ダンスを有する回路を用いて、上側ワード線WU
のそれぞれを電位VCC(+1.4ボルト)の端子に接
続することができる。
メモリ・アレイ内でのもう1つの必須の要素と
して、センス増幅器30がある。ビツト線B0お
よびB1の各対に対して1つのセンス増幅器30
が設けられている。したがつて、1本のワード線
に沿つて32個のメモリ・セルが1行を形成してい
るとすると、32個のセンス増幅器が必要である。
前述したようにワード・デコーダの両側に32個の
記憶セルが配置される場合は、64個のセンス増幅
器が必要である。図示のセンス増幅器30はベー
ス接地設計である。これは、トランジスタT12
およびT13のベース電極が共通に接続されて、
AC接地を形成していることを意味している。ト
ランジスタT12のエミツタは、左ビツト線B0
と抵抗R8に接続されている。抵抗R8は電位
VT(−0.7ボルト)の端子に接続されている。こ
の端子は、約−0.7ボルトの電位源であるが、−
2.2ボルトのVEE電圧供給源に接続することもで
きる。トランジスタT13のエミツタは、右ビツ
ト線B1と抵抗R9に接続している。抵抗R9
は、その一端が抵抗R8と同じ電位VT(−0.7ボ
ルト)の端子に接続している。トランジスタT1
2およびT13の共通に接続されたベース電極
は、ダイオード接続型トランジスタT14のコレ
クタに接続している。トランジスタT14のエミ
ツタは接地電位に接続されている。接地電位は、
基準電位VRとして用いられる。トランジスタT
12およびT13のベース・コレクタ接合は、そ
れぞれ不飽和クランプとして機能するシヨツト
キ・バリア・ダイオードD7およびD8により、
連結されている。トランジスタT12、T13、
T14のコレクタは、それぞれ、負荷抵抗R1
0,R11,R12を経て、VCC電位源(+1.4
ボルト)に抵抗的に接続されている。
して、センス増幅器30がある。ビツト線B0お
よびB1の各対に対して1つのセンス増幅器30
が設けられている。したがつて、1本のワード線
に沿つて32個のメモリ・セルが1行を形成してい
るとすると、32個のセンス増幅器が必要である。
前述したようにワード・デコーダの両側に32個の
記憶セルが配置される場合は、64個のセンス増幅
器が必要である。図示のセンス増幅器30はベー
ス接地設計である。これは、トランジスタT12
およびT13のベース電極が共通に接続されて、
AC接地を形成していることを意味している。ト
ランジスタT12のエミツタは、左ビツト線B0
と抵抗R8に接続されている。抵抗R8は電位
VT(−0.7ボルト)の端子に接続されている。こ
の端子は、約−0.7ボルトの電位源であるが、−
2.2ボルトのVEE電圧供給源に接続することもで
きる。トランジスタT13のエミツタは、右ビツ
ト線B1と抵抗R9に接続している。抵抗R9
は、その一端が抵抗R8と同じ電位VT(−0.7ボ
ルト)の端子に接続している。トランジスタT1
2およびT13の共通に接続されたベース電極
は、ダイオード接続型トランジスタT14のコレ
クタに接続している。トランジスタT14のエミ
ツタは接地電位に接続されている。接地電位は、
基準電位VRとして用いられる。トランジスタT
12およびT13のベース・コレクタ接合は、そ
れぞれ不飽和クランプとして機能するシヨツト
キ・バリア・ダイオードD7およびD8により、
連結されている。トランジスタT12、T13、
T14のコレクタは、それぞれ、負荷抵抗R1
0,R11,R12を経て、VCC電位源(+1.4
ボルト)に抵抗的に接続されている。
最後に、待機時において、下側ワード線WLが
電位VEEに結合されている必要がある。メモ
リ・セル10,12等の行の下側ワード線WLに
対しては、トランジスタT15,T16および抵
抗R13,R14,R15を有する回路が図示の
ように接続されることにより、電位VEEへ結合
させている。トランジスタT15のコレクタは下
側ワード線WLに接続されており、ベースはトラ
ンジスタT16のベースに接続されている。トラ
ンジスタT16はベースとコレクタが結合してい
て、抵抗R15を介して接地電位に接続されてい
る。トランジスタT15のエミツタは抵抗R13
に接続されている。トランジスタT16のエミツ
タは抵抗R14に接続されている。抵抗13およ
び14の他端は共通に電位VEE(−2.2ボルト)に
接続されている。メモリ・セル14,16等の行
の下側ワード線WLには、対応する回路素子がダ
ツシユを付けて示される同様の回路に接続されて
いる。
電位VEEに結合されている必要がある。メモ
リ・セル10,12等の行の下側ワード線WLに
対しては、トランジスタT15,T16および抵
抗R13,R14,R15を有する回路が図示の
ように接続されることにより、電位VEEへ結合
させている。トランジスタT15のコレクタは下
側ワード線WLに接続されており、ベースはトラ
ンジスタT16のベースに接続されている。トラ
ンジスタT16はベースとコレクタが結合してい
て、抵抗R15を介して接地電位に接続されてい
る。トランジスタT15のエミツタは抵抗R13
に接続されている。トランジスタT16のエミツ
タは抵抗R14に接続されている。抵抗13およ
び14の他端は共通に電位VEE(−2.2ボルト)に
接続されている。メモリ・セル14,16等の行
の下側ワード線WLには、対応する回路素子がダ
ツシユを付けて示される同様の回路に接続されて
いる。
次に、第2図を参照してビツト選択回路を説明
する。ビツト選択回路は、2進法の「1」または
「0」が書込まれるべきかどうか、あるいは、読
取り操作が行なわれているかどうかに応じて、左
側ビツト線B0または右側ビツト線B1に適当な
入力を供給する。同じく第2図の回路は、図示し
ない周知のビツト・スイツチ・トランジスタに制
御信号を与えて、第1図中のセンス増幅器30の
真出力および(または)相補出力の開閉を行う。
する。ビツト選択回路は、2進法の「1」または
「0」が書込まれるべきかどうか、あるいは、読
取り操作が行なわれているかどうかに応じて、左
側ビツト線B0または右側ビツト線B1に適当な
入力を供給する。同じく第2図の回路は、図示し
ない周知のビツト・スイツチ・トランジスタに制
御信号を与えて、第1図中のセンス増幅器30の
真出力および(または)相補出力の開閉を行う。
左側ビツト線B0と右側ビツト線B1の適当な
対を選択するため、ビツト・デコーダが必要であ
る。この発明のメモリ・アレイに用いるのにふさ
わしいビツト・デコーダ40は、第1図において
説明したワード・デコーダ20に類似したもので
ある。このため、第2図の回路中の対応する回路
素子は説明の便宜上、ダツシユを付けた符号によ
り表示する。4つのエミツタを有するマルチ・エ
ミツタ・トランジスタT3′が、6つのエミツタ
を有するマルチ・エミツタ・トランジスタT3の
代りに示されている。当業者に知られているよう
に、このようなマルチ・エミツタ・トランジスタ
の数は、デコードされるビツト数に依存して設計
される。
対を選択するため、ビツト・デコーダが必要であ
る。この発明のメモリ・アレイに用いるのにふさ
わしいビツト・デコーダ40は、第1図において
説明したワード・デコーダ20に類似したもので
ある。このため、第2図の回路中の対応する回路
素子は説明の便宜上、ダツシユを付けた符号によ
り表示する。4つのエミツタを有するマルチ・エ
ミツタ・トランジスタT3′が、6つのエミツタ
を有するマルチ・エミツタ・トランジスタT3の
代りに示されている。当業者に知られているよう
に、このようなマルチ・エミツタ・トランジスタ
の数は、デコードされるビツト数に依存して設計
される。
第2図のビツト選択回路は、また、第1図中で
使用された電流源と同じ電流ミラーを使用してい
る。同じタイプの電流ミラーを使用しているた
め、再び対応する回路素子は説明の便宜上、ダツ
シユを付けた符号で表示する。抵抗R5′は接地
されているけれども、他の正電位、例えば電位
VCC(+1.4ボルト)に接続されていても所望の定
電流を供給することができる。トランジスタT
9′を通じて導出された定電流は、複数のトラン
ジスタT101、トランジスタT102等に接続
されている。これらのトランジスタの数は、メモ
リ・アレイの大きさにより決まる。トランジスタ
T101のベース電極は、前述のビツト・デコー
ダ40の出力端(内部節点40′)であるトラン
ジスタT3′のコレクタに接続されている。図示
しないもう1つのビツト・デコーダの出力が、ト
ランジスタT102のベースに接続されている。
以下同様である。そして、トランジスタT10
1、トランジスタT102等の内の1つが、トラ
ンジスタT101、トランジスタT102等の残
りが遮断状態にある時、常時導電状態にあるよう
になつている。トランジスタT101のコレクタ
が、トランジスタT103、トランジスタT10
4およびトランジスタT105の共通に接続され
たエミツタに接続されている。これらトランジス
タT103、トランジスタT104およびトラン
ジスタT105の共通に接続されたエミツタは、
また、接地電位に接続された抵抗R101に接続
されている。トランジスタT103のベースは
W0端子に接続されており、トランジスタT10
4のベースはW1端子に接続されている。2進法
の「0」または「1」が書かれるかどうかに応じ
て、トランジスタT103およびT104のベー
ス電極の一方、または、他方が活性化される。読
取り操作に対しては、W0端子およびW1端子の両
方が低レベルに保たれる。トランジスタT105
のベースは接地電位に接続されている。トランジ
スタT103のコレクタは、左ビツト線B0を駆
動するために、駆動能力を高めるビツト・ドライ
バに接続されている。左ビツト線B0のビツト・
ドライバは、図示のように接続された反転トラン
ジスタT110とエミツタ・フオロワ・トランジ
スタT112とを有する。トランジスタT110
は、そのベースとコレクタとがシヨツトキ・ダイ
オードD110によりクランプされている。抵抗
R110はトランジスタT110のコレクタ負荷
であり、抵抗R112はトランジスタT110の
エミツタと電位VT(−0.7ボルト)の端子との間
に接続されている。当業者に知られているよう
に、他の種々のインバータやエミツタ・フオロワ
回路が所望の機能を実行できるであろう。トラン
ジスタT104のコレクタは、右ビツト線B1の
対応する反転ドライバに同様に接続されている。
対応する回路素子が、対応符号にダツシユを付け
て示されている。
使用された電流源と同じ電流ミラーを使用してい
る。同じタイプの電流ミラーを使用しているた
め、再び対応する回路素子は説明の便宜上、ダツ
シユを付けた符号で表示する。抵抗R5′は接地
されているけれども、他の正電位、例えば電位
VCC(+1.4ボルト)に接続されていても所望の定
電流を供給することができる。トランジスタT
9′を通じて導出された定電流は、複数のトラン
ジスタT101、トランジスタT102等に接続
されている。これらのトランジスタの数は、メモ
リ・アレイの大きさにより決まる。トランジスタ
T101のベース電極は、前述のビツト・デコー
ダ40の出力端(内部節点40′)であるトラン
ジスタT3′のコレクタに接続されている。図示
しないもう1つのビツト・デコーダの出力が、ト
ランジスタT102のベースに接続されている。
以下同様である。そして、トランジスタT10
1、トランジスタT102等の内の1つが、トラ
ンジスタT101、トランジスタT102等の残
りが遮断状態にある時、常時導電状態にあるよう
になつている。トランジスタT101のコレクタ
が、トランジスタT103、トランジスタT10
4およびトランジスタT105の共通に接続され
たエミツタに接続されている。これらトランジス
タT103、トランジスタT104およびトラン
ジスタT105の共通に接続されたエミツタは、
また、接地電位に接続された抵抗R101に接続
されている。トランジスタT103のベースは
W0端子に接続されており、トランジスタT10
4のベースはW1端子に接続されている。2進法
の「0」または「1」が書かれるかどうかに応じ
て、トランジスタT103およびT104のベー
ス電極の一方、または、他方が活性化される。読
取り操作に対しては、W0端子およびW1端子の両
方が低レベルに保たれる。トランジスタT105
のベースは接地電位に接続されている。トランジ
スタT103のコレクタは、左ビツト線B0を駆
動するために、駆動能力を高めるビツト・ドライ
バに接続されている。左ビツト線B0のビツト・
ドライバは、図示のように接続された反転トラン
ジスタT110とエミツタ・フオロワ・トランジ
スタT112とを有する。トランジスタT110
は、そのベースとコレクタとがシヨツトキ・ダイ
オードD110によりクランプされている。抵抗
R110はトランジスタT110のコレクタ負荷
であり、抵抗R112はトランジスタT110の
エミツタと電位VT(−0.7ボルト)の端子との間
に接続されている。当業者に知られているよう
に、他の種々のインバータやエミツタ・フオロワ
回路が所望の機能を実行できるであろう。トラン
ジスタT104のコレクタは、右ビツト線B1の
対応する反転ドライバに同様に接続されている。
対応する回路素子が、対応符号にダツシユを付け
て示されている。
トランジスタT103のコレクタ、また、抵抗
R103に接続されており、一方、トランジスタ
T104のコレクタは負荷抵抗R104に接続さ
れている。抵抗R103および抵抗R104の他
端は互いに共通に接続されていて、そして、抵抗
R105とトランジスタT106のエミツタとに
接続されている。トランジスタT106はダイオ
ード接続型トランジスタであり、そのコレクタが
電位VCC(+1.4ボルト)の端子に接続されてい
る。抵抗R105の他端は、接地電位に接続され
ている。トランジスタT106と抵抗R105の
機能は、抵抗R103と抵抗R104の共通結合
点を、1ベース−エミツタ電圧降下分だけ電位
VCCより低い電位レベルに設定するものである。
しかし、トランジスタT106と抵抗R105を
なくして、抵抗R103と抵抗R104の共通結
合点を直接に電位VCCへ接続することができる。
R103に接続されており、一方、トランジスタ
T104のコレクタは負荷抵抗R104に接続さ
れている。抵抗R103および抵抗R104の他
端は互いに共通に接続されていて、そして、抵抗
R105とトランジスタT106のエミツタとに
接続されている。トランジスタT106はダイオ
ード接続型トランジスタであり、そのコレクタが
電位VCC(+1.4ボルト)の端子に接続されてい
る。抵抗R105の他端は、接地電位に接続され
ている。トランジスタT106と抵抗R105の
機能は、抵抗R103と抵抗R104の共通結合
点を、1ベース−エミツタ電圧降下分だけ電位
VCCより低い電位レベルに設定するものである。
しかし、トランジスタT106と抵抗R105を
なくして、抵抗R103と抵抗R104の共通結
合点を直接に電位VCCへ接続することができる。
トランジスタT105の負荷抵抗は抵抗R10
8であり、抵抗R108の他端は電位VCC(+1.4
ボルト)に接続されている。トランジスタT10
5のベース電極は基準電位としての接地電位に接
続されており、したがつて、トランジスタT10
3およびT104と共に電流スイツチ回路を形成
している。以降の説明から明らかになるように、
トランジスタT101が導電状態になる時はいつ
でも、定電流を流すためにトランジスタT105
または、トランジスタT103およびT104の
1つの内のどちらかが導電状態となる。トランジ
スタT105のコレクタは図示しないビツト・ス
イツチに出力を供給する。トランジスタT105
のコレクタは、抵抗R107が直列接続されたダ
イオード接続型トランジスタT107により接地
電位に接続されている。以上、この発明の構成を
説明した。以下、作用を説明する。
8であり、抵抗R108の他端は電位VCC(+1.4
ボルト)に接続されている。トランジスタT10
5のベース電極は基準電位としての接地電位に接
続されており、したがつて、トランジスタT10
3およびT104と共に電流スイツチ回路を形成
している。以降の説明から明らかになるように、
トランジスタT101が導電状態になる時はいつ
でも、定電流を流すためにトランジスタT105
または、トランジスタT103およびT104の
1つの内のどちらかが導電状態となる。トランジ
スタT105のコレクタは図示しないビツト・ス
イツチに出力を供給する。トランジスタT105
のコレクタは、抵抗R107が直列接続されたダ
イオード接続型トランジスタT107により接地
電位に接続されている。以上、この発明の構成を
説明した。以下、作用を説明する。
この発明によるメモリ・アレイの作用を、第1
図および第2図に加えて、第3図および第4図の
波形図を参照して説明する。読取りおよび書込み
操作を順次に説明して行く。波形の振幅に相応し
て、全ての端子および接地点に、前述したような
大きさの電位VCC,VEE,VTまたは基準電位が
供給されている。
図および第2図に加えて、第3図および第4図の
波形図を参照して説明する。読取りおよび書込み
操作を順次に説明して行く。波形の振幅に相応し
て、全ての端子および接地点に、前述したような
大きさの電位VCC,VEE,VTまたは基準電位が
供給されている。
最初に、読取り操作を説明する。第1図中のメ
モリ・セル10にアクセスするためには、トラン
ジスタT3のエミツタ端子のすべては高レベルに
持ち上げられなければならない。トランジスタT
3のエミツタへの入力は、図示しないチツプ・ア
ドレス受信回路より受信される。典型的には、ト
ランジスタT3のエミツタでの高レベル入力は、
−0.5V付近であり、一方、低レベル入力は−
1.5V付近である。したがつて、第1図中に示さ
れる特別なワード・デコーダ20を選ぶために
は、トランジスタT3の全てのエミツタは高レベ
ルに持ち上げられなければならない。これによ
り、節点3の電位が、第3図に示すように、−1.2
ボルトの低レベルから−0.75ボルトの高レベルに
上昇する。この高レベルは、電位VEEに接続し
たシヨツトキ・バリア・ダイオードD6が直列に
接続されたダイオード接続型トランジスタT4に
よりクランプされる。節点3のこの高レベルは、
トランジスタT6のベースのトランジスタT5の
ベースとに加えられる。
モリ・セル10にアクセスするためには、トラン
ジスタT3のエミツタ端子のすべては高レベルに
持ち上げられなければならない。トランジスタT
3のエミツタへの入力は、図示しないチツプ・ア
ドレス受信回路より受信される。典型的には、ト
ランジスタT3のエミツタでの高レベル入力は、
−0.5V付近であり、一方、低レベル入力は−
1.5V付近である。したがつて、第1図中に示さ
れる特別なワード・デコーダ20を選ぶために
は、トランジスタT3の全てのエミツタは高レベ
ルに持ち上げられなければならない。これによ
り、節点3の電位が、第3図に示すように、−1.2
ボルトの低レベルから−0.75ボルトの高レベルに
上昇する。この高レベルは、電位VEEに接続し
たシヨツトキ・バリア・ダイオードD6が直列に
接続されたダイオード接続型トランジスタT4に
よりクランプされる。節点3のこの高レベルは、
トランジスタT6のベースのトランジスタT5の
ベースとに加えられる。
トランジスタT6は、その列に沿つたトランジ
スタT6′および他の図示しないトランジスタ
(例えば、全部で64個ある)と共に電流スイツチ
の配置構成で、定電流源のトランジスタT9に接
続されている。しかし、トランジスタT6は、ま
た、トランジスタT6′等と同じように、トラン
ジスタT10と共に電流スイツチの配置構成で、
定電流源を形成するトランジスタT9に接続され
ているため、トランジスタT6は、そのベース電
位がトランジスタT10のベース電位よりも高い
電位にある時にのみ導電状態となる。読取り操作
中、トランジスタT10のベースはかなり高レベ
ル(例えば、−0.3ボルト)にあり、このため、ト
ランジスタT10は、トランジスタT6のベース
が高レベルにあるか低レベルにあるかにかかわら
ず、導電状態を続ける。したがつて、読取り中は
トランジスタT6,T6′等は1つも導電状態と
ならない。しかし、トランジスタT5は、他のト
ランジスタT5′等と共に電流スイツチ結合して
いるため、トランジスタT5,T5′等の1つは、
トランジスタT8から導出される定電流を流すた
めに導電状態にならなければならない(この定電
流の実際の値は、トランジスタT7,T8,T9
を順方向にバイアスする電位を決定する抵抗R5
の大きさにより決まり、これら3つのトランジス
タT7,T8,T9は同じ大きさの電流を流す)。
この例では、トランジスタT5のベースが高レベ
ルに持ち上げられるため、トランジスタT5は導
電状態となり、下側ワード線WLを大よそ−0.35
ボルトから−1.0ボルトへ下降させる。トランジ
スタT1およびT2(このワード線に沿つた例え
ば32個の他のメモリ・セルも同じ)のエミツタは
−1.0ボルトの電位となる。これは、メモリ・セ
ルを通る電流を増大させ、上側ワード線WUを+
0.5ボルトから+0.2ボルトへ下降させる。
スタT6′および他の図示しないトランジスタ
(例えば、全部で64個ある)と共に電流スイツチ
の配置構成で、定電流源のトランジスタT9に接
続されている。しかし、トランジスタT6は、ま
た、トランジスタT6′等と同じように、トラン
ジスタT10と共に電流スイツチの配置構成で、
定電流源を形成するトランジスタT9に接続され
ているため、トランジスタT6は、そのベース電
位がトランジスタT10のベース電位よりも高い
電位にある時にのみ導電状態となる。読取り操作
中、トランジスタT10のベースはかなり高レベ
ル(例えば、−0.3ボルト)にあり、このため、ト
ランジスタT10は、トランジスタT6のベース
が高レベルにあるか低レベルにあるかにかかわら
ず、導電状態を続ける。したがつて、読取り中は
トランジスタT6,T6′等は1つも導電状態と
ならない。しかし、トランジスタT5は、他のト
ランジスタT5′等と共に電流スイツチ結合して
いるため、トランジスタT5,T5′等の1つは、
トランジスタT8から導出される定電流を流すた
めに導電状態にならなければならない(この定電
流の実際の値は、トランジスタT7,T8,T9
を順方向にバイアスする電位を決定する抵抗R5
の大きさにより決まり、これら3つのトランジス
タT7,T8,T9は同じ大きさの電流を流す)。
この例では、トランジスタT5のベースが高レベ
ルに持ち上げられるため、トランジスタT5は導
電状態となり、下側ワード線WLを大よそ−0.35
ボルトから−1.0ボルトへ下降させる。トランジ
スタT1およびT2(このワード線に沿つた例え
ば32個の他のメモリ・セルも同じ)のエミツタは
−1.0ボルトの電位となる。これは、メモリ・セ
ルを通る電流を増大させ、上側ワード線WUを+
0.5ボルトから+0.2ボルトへ下降させる。
この発明の説明全体中において、全ての電圧お
よび電流値は、説明のために与えられているので
あり、この発明の限定を意味するものではない。
さらに、例示のため、待機状態にあるようなメモ
リ・セルの2進値状態は、第1記憶節点N0が+
0.4ボルトにあり、第2記憶節点N1が−0.15ボ
ルトにあると仮定する。これら待機状態における
電圧値は、抵抗R13,R14,R15の大きさ
およびトランジスタT15,T16により決定さ
れる。この回路は、待機状態における下側ワード
線WLの電位を設定する。
よび電流値は、説明のために与えられているので
あり、この発明の限定を意味するものではない。
さらに、例示のため、待機状態にあるようなメモ
リ・セルの2進値状態は、第1記憶節点N0が+
0.4ボルトにあり、第2記憶節点N1が−0.15ボ
ルトにあると仮定する。これら待機状態における
電圧値は、抵抗R13,R14,R15の大きさ
およびトランジスタT15,T16により決定さ
れる。この回路は、待機状態における下側ワード
線WLの電位を設定する。
このように仮定された例において、記憶された
2進ビツトは、トランジスタT2を導電状態に
し、トランジスタT1を遮断状態にした状態に、
メモリ・セル10を置く(したがつて、待機状態
中、第2記憶節点N1が−0.15ボルトにあり、第
1記憶節点N0が+0.4ボルトにある。下側ワー
ド線WLの電位が下降されると、そのワード線に
沿つたメモリ・セルは導電状態がより激しくな
り、一方のトランジスタは十分に遮断状態となつ
たまま、他方のトランジスタが全電流を流す。)。
この例において、トランジスタT2は、トランジ
スタT8の定電流の一部分を、ダイオードD4を
経てより多く流すようになる。これにより、トラ
ンジスタT13から増加の電流が導出される。ト
ランジスタT13から導出された増加の電流は、
出力節点11の電位を、待機状態の大よそ+0.75
ボルトから読取り操作中に+0.45ボルトへ下降さ
せる。同時に、トランジスタT12はより少ない
電流を流すようになり、そのコレクタの相補出力
を+0.75ボルトまで下昇させる。抵抗R8および
R9は、メモリ・セル10(または、同じ列上の
選択された他のメモリ・セル)の状態にかかわら
ず、ブリーダ電流を負荷抵抗R10およびR11
をそれぞれ経て流し、トランジスタT12および
T13を常にバイアスする。このブリーダ電流
は、トランジスタT12およびT13を高速線形
差動増幅器として動作させ、また、節点9(また
は節点11)の高レベル電位(+0.75ボルト)の
大きさを決定する。常に列内の1つのメモリ・セ
ルが選択されているため、増加のセンス電流が常
にトランジスタT13(またはトランジスタT1
2)を通じて流れ、したがつて、節点11(また
は節点9)の低レベル電位(+0.45ボルト)の大
きさを決定する。
2進ビツトは、トランジスタT2を導電状態に
し、トランジスタT1を遮断状態にした状態に、
メモリ・セル10を置く(したがつて、待機状態
中、第2記憶節点N1が−0.15ボルトにあり、第
1記憶節点N0が+0.4ボルトにある。下側ワー
ド線WLの電位が下降されると、そのワード線に
沿つたメモリ・セルは導電状態がより激しくな
り、一方のトランジスタは十分に遮断状態となつ
たまま、他方のトランジスタが全電流を流す。)。
この例において、トランジスタT2は、トランジ
スタT8の定電流の一部分を、ダイオードD4を
経てより多く流すようになる。これにより、トラ
ンジスタT13から増加の電流が導出される。ト
ランジスタT13から導出された増加の電流は、
出力節点11の電位を、待機状態の大よそ+0.75
ボルトから読取り操作中に+0.45ボルトへ下降さ
せる。同時に、トランジスタT12はより少ない
電流を流すようになり、そのコレクタの相補出力
を+0.75ボルトまで下昇させる。抵抗R8および
R9は、メモリ・セル10(または、同じ列上の
選択された他のメモリ・セル)の状態にかかわら
ず、ブリーダ電流を負荷抵抗R10およびR11
をそれぞれ経て流し、トランジスタT12および
T13を常にバイアスする。このブリーダ電流
は、トランジスタT12およびT13を高速線形
差動増幅器として動作させ、また、節点9(また
は節点11)の高レベル電位(+0.75ボルト)の
大きさを決定する。常に列内の1つのメモリ・セ
ルが選択されているため、増加のセンス電流が常
にトランジスタT13(またはトランジスタT1
2)を通じて流れ、したがつて、節点11(また
は節点9)の低レベル電位(+0.45ボルト)の大
きさを決定する。
読取り操作前のセンス増幅器の状態は、前に読
取り操作が行なわれたメモリ・セルの状態に依存
することに留意すべきである。第3図において示
される波形図中において、変化のタイミングを見
ることができるように、現在検出されているもの
と異なる2進数のビツトが前に検出されていたと
仮定している。もちろん、もし、メモリ・セル1
0内から検出された2進数が同じ列内で前に検出
された2進数と同じものであるならば、トランジ
スタT12およびT13のコレクタにおける真出
力および相補出力の高レベルおよび低レベルの相
対的変化は生じないことが理解される。この読取
り操作において、トランジスタT2が導電状態に
あつたメモリ・セル10は、2進数の「1」を記
憶していたものと仮定している。したがつて、第
1記憶節点N0は、下側ワード線WLより1ベー
ス・エミツタ電圧降下分だけ高い電圧にあつて、
一方、第2記憶節点N1は1ベース・エミツタ電
圧降下分から1シヨツトキ・バリア・ダイオード
電圧降下分を引いた電圧分だけ下側ワード線WL
より高い電圧にあつた。換言すれば、選択前に
は、第1記憶節点N0は大よそ+0.4ボルトであ
つて、一方、第2記憶節点N1は大よそ−0.15ボ
ルトであつた。2つの記憶節点間のこの550ミリ
ボルトの電圧差は、非常に安定したDCステーブ
ル・メモリ・セルを生ずる。第3図中の波形図か
ら理解することができるように、この電圧差は読
取り操作中維持され、そして、600ミリボルト
(−0.1ボルトと−0.7ボルトとの間の電圧差)の
電圧差となり、読取り操作を通じて非常に高い安
定性を生ずる。
取り操作が行なわれたメモリ・セルの状態に依存
することに留意すべきである。第3図において示
される波形図中において、変化のタイミングを見
ることができるように、現在検出されているもの
と異なる2進数のビツトが前に検出されていたと
仮定している。もちろん、もし、メモリ・セル1
0内から検出された2進数が同じ列内で前に検出
された2進数と同じものであるならば、トランジ
スタT12およびT13のコレクタにおける真出
力および相補出力の高レベルおよび低レベルの相
対的変化は生じないことが理解される。この読取
り操作において、トランジスタT2が導電状態に
あつたメモリ・セル10は、2進数の「1」を記
憶していたものと仮定している。したがつて、第
1記憶節点N0は、下側ワード線WLより1ベー
ス・エミツタ電圧降下分だけ高い電圧にあつて、
一方、第2記憶節点N1は1ベース・エミツタ電
圧降下分から1シヨツトキ・バリア・ダイオード
電圧降下分を引いた電圧分だけ下側ワード線WL
より高い電圧にあつた。換言すれば、選択前に
は、第1記憶節点N0は大よそ+0.4ボルトであ
つて、一方、第2記憶節点N1は大よそ−0.15ボ
ルトであつた。2つの記憶節点間のこの550ミリ
ボルトの電圧差は、非常に安定したDCステーブ
ル・メモリ・セルを生ずる。第3図中の波形図か
ら理解することができるように、この電圧差は読
取り操作中維持され、そして、600ミリボルト
(−0.1ボルトと−0.7ボルトとの間の電圧差)の
電圧差となり、読取り操作を通じて非常に高い安
定性を生ずる。
この高い安定性に加えて、高速読取りが電流切
り換え操作の2つのレベルによつて達成される。
電流切り換えの第1のレベルは、トランジスタT
5の選択により、トランジスタT8から導出され
た定電流が、他の下側ワード線から選択された下
側ワード線へ切り換えられることにより行なわれ
る。電流切り換えの第2のレベルは、メモリ・セ
ル内において、定電流の一部分が交差的に結合さ
れた2つのトランジスタ内の導電状態にある1つ
のトランジスタに切換えられることにより生じ、
この定電流は対応する入力/出力装置としてのシ
ヨツトキ・バリア・ダイオードおよびセンス増幅
器の対応する半分を通じて流れる。ワード選択線
WS上の単一の電流源は、所望の下側ワード線を
選択することと、この下側ワード線に沿つたメモ
リ・セルから情報を読取ることとの両方に用いら
れていることに留意すべきである。周知のよう
に、節点9および11におけるセンス増幅器30
の出力は、図示しないビツト・スイツチにさらに
供給され、選択されたワード線に沿つた1つのメ
モリ・セルの内容を読取る。
り換え操作の2つのレベルによつて達成される。
電流切り換えの第1のレベルは、トランジスタT
5の選択により、トランジスタT8から導出され
た定電流が、他の下側ワード線から選択された下
側ワード線へ切り換えられることにより行なわれ
る。電流切り換えの第2のレベルは、メモリ・セ
ル内において、定電流の一部分が交差的に結合さ
れた2つのトランジスタ内の導電状態にある1つ
のトランジスタに切換えられることにより生じ、
この定電流は対応する入力/出力装置としてのシ
ヨツトキ・バリア・ダイオードおよびセンス増幅
器の対応する半分を通じて流れる。ワード選択線
WS上の単一の電流源は、所望の下側ワード線を
選択することと、この下側ワード線に沿つたメモ
リ・セルから情報を読取ることとの両方に用いら
れていることに留意すべきである。周知のよう
に、節点9および11におけるセンス増幅器30
の出力は、図示しないビツト・スイツチにさらに
供給され、選択されたワード線に沿つた1つのメ
モリ・セルの内容を読取る。
前述の読取り操作中、ビツト線B0およびB1
は、センス増幅器30によつて与えられるバイア
スにより、接地電位に保たれている。しかし、書
込み操作中、ビツト線の1つは、第2図に示す回
路により高レベルに維持される。第2図の回路
は、前述したようなビツト・デコーダと、電流ミ
ラーによつて形成される定電流源とを有する。こ
の特別のビツト・デコーダ20が選択されたと仮
定すると、トランジスタT3′のエミツタ端子の
全ての入力が高レベルに持ち上げられ、トランジ
スタT3′のコレクタが高レベルに持ち上げられ
る。これは、トランジスタT101を導電状態に
し、一方、他の全ての同様に結合されたトランジ
スタT102等を遮断状態にする。トランジスタ
T101は、トランジスタT102等と共に電流
スイツチを構成しているので、電流ミラーから供
給された定電流は全てトランジスタT101を流
れるように切換えられる。この定電流は、トラン
ジスタT103,T104またはT105の1つ
を経て導出され、そして、最後に抵抗R103,
R104またはR108により、「1」の書込み
信号または「0」の書込み信号またはビツト・ス
イツチング・ゲーテイング信号を発生する。
は、センス増幅器30によつて与えられるバイア
スにより、接地電位に保たれている。しかし、書
込み操作中、ビツト線の1つは、第2図に示す回
路により高レベルに維持される。第2図の回路
は、前述したようなビツト・デコーダと、電流ミ
ラーによつて形成される定電流源とを有する。こ
の特別のビツト・デコーダ20が選択されたと仮
定すると、トランジスタT3′のエミツタ端子の
全ての入力が高レベルに持ち上げられ、トランジ
スタT3′のコレクタが高レベルに持ち上げられ
る。これは、トランジスタT101を導電状態に
し、一方、他の全ての同様に結合されたトランジ
スタT102等を遮断状態にする。トランジスタ
T101は、トランジスタT102等と共に電流
スイツチを構成しているので、電流ミラーから供
給された定電流は全てトランジスタT101を流
れるように切換えられる。この定電流は、トラン
ジスタT103,T104またはT105の1つ
を経て導出され、そして、最後に抵抗R103,
R104またはR108により、「1」の書込み
信号または「0」の書込み信号またはビツト・ス
イツチング・ゲーテイング信号を発生する。
したがつて、読取り操作中、W0端子およびW1
端子は低レベルに維持される。これはトランジス
タT105を導電状態にし、読取り操作を実行す
るために適当なビツト・スイツチに低レベルのゲ
ーテイング信号を与える。また、W0端子および
W1端子が低レベルにあると、トランジスタT1
03およびトランジスタT104が遮断状態にあ
り、トランジスタT112およびトランジスタT
112′を遮断状態に維持する。これにより、ビ
ツト線B0およびビツト線B1を、センス増幅器
30により接地電位付近にバイアスされるように
し、選択されたメモリ・セルにより切り換えられ
るようにする。
端子は低レベルに維持される。これはトランジス
タT105を導電状態にし、読取り操作を実行す
るために適当なビツト・スイツチに低レベルのゲ
ーテイング信号を与える。また、W0端子および
W1端子が低レベルにあると、トランジスタT1
03およびトランジスタT104が遮断状態にあ
り、トランジスタT112およびトランジスタT
112′を遮断状態に維持する。これにより、ビ
ツト線B0およびビツト線B1を、センス増幅器
30により接地電位付近にバイアスされるように
し、選択されたメモリ・セルにより切り換えられ
るようにする。
ビツト・デコーダ40は典型的なTTL回路で
ある。電位VEEの端子に直列接続されたNPNト
ランジスタT4′とシヨツトキ・バリア・ダイオ
ードD6′はデコーダ40の内部節点40′を高レ
ベルに設定するためのクランプを形成する。
ある。電位VEEの端子に直列接続されたNPNト
ランジスタT4′とシヨツトキ・バリア・ダイオ
ードD6′はデコーダ40の内部節点40′を高レ
ベルに設定するためのクランプを形成する。
第1図に関して述べたように、第2図に示す回
路の代りに、トランジスタT4′のエミツタを−
1.6ボルトに接続し、各ビツト・デコーダからシ
ヨツトキ・バリア・ダイオードD6′を取り外す
ことができる。全ての入力が高レベルであるデコ
ーダ40が選択され、内部節点40′が高レベル
になり、トランジスタT101を導電状態にす
る。他の全てのビツト・デコーダは1つ又はそれ
以上の入力が低レベルとなり、内部節点(40′
に対応する)が放電されるようにし、低レベルの
状態になり、トランジスタT102等を遮断状態
にする。
路の代りに、トランジスタT4′のエミツタを−
1.6ボルトに接続し、各ビツト・デコーダからシ
ヨツトキ・バリア・ダイオードD6′を取り外す
ことができる。全ての入力が高レベルであるデコ
ーダ40が選択され、内部節点40′が高レベル
になり、トランジスタT101を導電状態にす
る。他の全てのビツト・デコーダは1つ又はそれ
以上の入力が低レベルとなり、内部節点(40′
に対応する)が放電されるようにし、低レベルの
状態になり、トランジスタT102等を遮断状態
にする。
抵抗R101は大きな値の抵抗であり、トラン
ジスタT103,T104およびT105のエミ
ツタの共通接続点を、選択されていない全てのビ
ツトに対して接地電位に維持する。これは、W0
端子の接続線またはW1端子の接続線が高レベル
になる時、容量性電流(トランジスタT103,
T104およびT105のエミツタの共通接続点
を充電する)により、選択されていないビツトの
トランジスタT104のコレクタまたはトランジ
スタT103のコレクタのどちらかに誤動作を、
W0端子の接続線またはW1端子の接続線が生ずる
のを防止する。トランジスタT107と抵抗R1
07の回路は、トランジスタT107のコレクタ
を所望の電圧の高レベルに設定するクランプを形
成する。
ジスタT103,T104およびT105のエミ
ツタの共通接続点を、選択されていない全てのビ
ツトに対して接地電位に維持する。これは、W0
端子の接続線またはW1端子の接続線が高レベル
になる時、容量性電流(トランジスタT103,
T104およびT105のエミツタの共通接続点
を充電する)により、選択されていないビツトの
トランジスタT104のコレクタまたはトランジ
スタT103のコレクタのどちらかに誤動作を、
W0端子の接続線またはW1端子の接続線が生ずる
のを防止する。トランジスタT107と抵抗R1
07の回路は、トランジスタT107のコレクタ
を所望の電圧の高レベルに設定するクランプを形
成する。
読取り操作の説明中においては、トランジスタ
T103およびトランジスタT104を共に遮断
状態にするために低レベルに共に保たれている
W0端子およびW1端子により、ビツト線B0およ
びB1は接地電位に保たれていて、ビツト線B0
およびB1のレベルはセンス増幅器により設定す
ることができた。書込み操作を実行するために
は、W0端子およびW1端子の1つは高レベルに持
ち上げられなければならない。W0端子またはW1
端子のどちらか一方が高レベルに持ち上げられる
と、トランジスタT105は、図示しないビツ
ト・スイツチに負のゲーテイング信号を供給しな
いように遮断される。W0端子が高レベルに持ち
上げられたと仮定すると、トランジスタT103
は導電状態となり、トランジスタT110を遮断
状態にする。このため、トランジスタT110の
コレクタは、電位VCC(+1.4ボルト)まで上昇す
る。これは、トランジスタT112を導電状態に
し、左ビツト線B0を大よそ1ベース・エミツタ
電圧降下分だけ電圧VCCより低い約+0.5ボルト
の高レベルに持ち上げる。右ビツト線B1に対す
る書込み操作は、左ビツト線B0の書込み操作と
同じであり、W1端子が高レベルに持ち上げられ
る一方、W0端子が低レベルに維持される。
T103およびトランジスタT104を共に遮断
状態にするために低レベルに共に保たれている
W0端子およびW1端子により、ビツト線B0およ
びB1は接地電位に保たれていて、ビツト線B0
およびB1のレベルはセンス増幅器により設定す
ることができた。書込み操作を実行するために
は、W0端子およびW1端子の1つは高レベルに持
ち上げられなければならない。W0端子またはW1
端子のどちらか一方が高レベルに持ち上げられる
と、トランジスタT105は、図示しないビツ
ト・スイツチに負のゲーテイング信号を供給しな
いように遮断される。W0端子が高レベルに持ち
上げられたと仮定すると、トランジスタT103
は導電状態となり、トランジスタT110を遮断
状態にする。このため、トランジスタT110の
コレクタは、電位VCC(+1.4ボルト)まで上昇す
る。これは、トランジスタT112を導電状態に
し、左ビツト線B0を大よそ1ベース・エミツタ
電圧降下分だけ電圧VCCより低い約+0.5ボルト
の高レベルに持ち上げる。右ビツト線B1に対す
る書込み操作は、左ビツト線B0の書込み操作と
同じであり、W1端子が高レベルに持ち上げられ
る一方、W0端子が低レベルに維持される。
書込み操作中、節点3(第1図中のトランジス
タT5およびT6のベース)の信号が、書込み操
作中においても前述の読取り操作中と同様になる
ように、適切なワード・デコーダが再び選択され
なければならない。トランジスタT5は、前述の
読取り操作中と同様に書込み操作中、導電状態と
なり、選択された下側ワード線に電流を切り換
え、下側ワード線WLの電圧を−0.35ボルトから
−1.0ボルトへ減ずる。第4図の波形図に示され
るように、これにより、上側ワード線WUが+
0.2ボルトになり、メモリ・セルの第1記憶節点
N0が−0.1ボルトになり、メモリ・セルの第2
記憶節点N1が−0.7ボルトになり、そして、こ
の時点までは、回路はあたかも読取り操作を実行
する場合と同じである。しかし、この時点で、ト
ランジスタT10のベースの低レベルの書込み信
号入力が、書込み操作が行なわれることを知らせ
る。トランジスタT10のベースの低レベルの書
込み信号は、トランジスタT10のベースの電圧
をトランジスタT6のベースの電圧よりも低くす
る。前述したように、トランジスタT6とトラン
ジスタT10とは電流スイツチの配置構成で連結
されているため、トランジスタT9の定電流が、
遮断状態となるトランジスタT10から導電状態
となるトランジスタT6へ切り換り、上側ワード
線WUを急激に−0.4ボルトまで下降させる。同
時に、第2図の回路で決められるように、左ビツ
ト線B0を零ボルトに維持したまま、右ビツト線
B1を+0.5ボルトまで上昇させる。このため、
メモリ・セル10の第2記憶節点N1はシヨツト
キ・バリア・ダイオードD4を経て充電され、一
方、メモリ・セル10の第1記憶節点N0は抵抗
R1を経てゆつくりと放電される(事実、上側ワ
ード線WUは、今、メモリ・セルの第1記憶節点
N0よりも低い電位にある)。臨界点(大よそ、−
0.3ボルト)になると、メモリ・セルの第2記憶
節点N1の電位が第1記憶節点N0の電位を越え
始め、そして、メモリ・セルの状態が切り換つた
と考えられる。トランジスタT1が導電状態にな
ると、電流がシヨツトキ・バリア・ダイオードD
3を経て導出され、トランジスタT12は出力節
点9の電圧を降下させる。トランジスタT1が導
電状態になることにより、メモリ・セルの第1記
憶節点N0の電圧が−0.7V以下に下降し、セン
ス増幅器30の節点9の電圧が+0.25Vに下降す
る。これは、トランジスタT12の飽和を発生す
るが、シヨツトキ・バリア・ダイオードD7のク
ランプ作用により防止される。この時点で、トラ
ンジスタT10の読取り/書込み信号は、高レベ
ルに戻り、トランジスタT10を導通状態にし、
これにより、トランジスタT6を遮断状態にし、
上側ワード線WUの電位を+0.2Vへ戻す。同時
に、ビツト回路は、トランジスタT112および
T112′のうちの導電状態にある方を遮断状態
にし、センス増幅器30がビツト線B1のレベル
を零ボルトにし、メモリ・セル10を読取りモー
ドへ戻す。後で、下側ワード線WLが解除される
と、メモリ・セルは、第3図の波形図の始めに説
明したような待機状態へ戻る。
タT5およびT6のベース)の信号が、書込み操
作中においても前述の読取り操作中と同様になる
ように、適切なワード・デコーダが再び選択され
なければならない。トランジスタT5は、前述の
読取り操作中と同様に書込み操作中、導電状態と
なり、選択された下側ワード線に電流を切り換
え、下側ワード線WLの電圧を−0.35ボルトから
−1.0ボルトへ減ずる。第4図の波形図に示され
るように、これにより、上側ワード線WUが+
0.2ボルトになり、メモリ・セルの第1記憶節点
N0が−0.1ボルトになり、メモリ・セルの第2
記憶節点N1が−0.7ボルトになり、そして、こ
の時点までは、回路はあたかも読取り操作を実行
する場合と同じである。しかし、この時点で、ト
ランジスタT10のベースの低レベルの書込み信
号入力が、書込み操作が行なわれることを知らせ
る。トランジスタT10のベースの低レベルの書
込み信号は、トランジスタT10のベースの電圧
をトランジスタT6のベースの電圧よりも低くす
る。前述したように、トランジスタT6とトラン
ジスタT10とは電流スイツチの配置構成で連結
されているため、トランジスタT9の定電流が、
遮断状態となるトランジスタT10から導電状態
となるトランジスタT6へ切り換り、上側ワード
線WUを急激に−0.4ボルトまで下降させる。同
時に、第2図の回路で決められるように、左ビツ
ト線B0を零ボルトに維持したまま、右ビツト線
B1を+0.5ボルトまで上昇させる。このため、
メモリ・セル10の第2記憶節点N1はシヨツト
キ・バリア・ダイオードD4を経て充電され、一
方、メモリ・セル10の第1記憶節点N0は抵抗
R1を経てゆつくりと放電される(事実、上側ワ
ード線WUは、今、メモリ・セルの第1記憶節点
N0よりも低い電位にある)。臨界点(大よそ、−
0.3ボルト)になると、メモリ・セルの第2記憶
節点N1の電位が第1記憶節点N0の電位を越え
始め、そして、メモリ・セルの状態が切り換つた
と考えられる。トランジスタT1が導電状態にな
ると、電流がシヨツトキ・バリア・ダイオードD
3を経て導出され、トランジスタT12は出力節
点9の電圧を降下させる。トランジスタT1が導
電状態になることにより、メモリ・セルの第1記
憶節点N0の電圧が−0.7V以下に下降し、セン
ス増幅器30の節点9の電圧が+0.25Vに下降す
る。これは、トランジスタT12の飽和を発生す
るが、シヨツトキ・バリア・ダイオードD7のク
ランプ作用により防止される。この時点で、トラ
ンジスタT10の読取り/書込み信号は、高レベ
ルに戻り、トランジスタT10を導通状態にし、
これにより、トランジスタT6を遮断状態にし、
上側ワード線WUの電位を+0.2Vへ戻す。同時
に、ビツト回路は、トランジスタT112および
T112′のうちの導電状態にある方を遮断状態
にし、センス増幅器30がビツト線B1のレベル
を零ボルトにし、メモリ・セル10を読取りモー
ドへ戻す。後で、下側ワード線WLが解除される
と、メモリ・セルは、第3図の波形図の始めに説
明したような待機状態へ戻る。
以上説明されたものは、シヨツトキ結合された
フリツプ・フロツプ・メモリ・セルを有する高速
度・高安定なメモリ・アレイである。このメモ
リ・アレイは、電流スイツチ操作のいくつかのレ
ベル(大変速いものと知られている)と、メモ
リ・セル、センス増幅器、他の周辺回路の全体構
成の関係により特徴づけられている。これらの要
素の結合は、高速度の動作を可能にし、相対的に
低い電力供給電位を可能にしている。
フリツプ・フロツプ・メモリ・セルを有する高速
度・高安定なメモリ・アレイである。このメモ
リ・アレイは、電流スイツチ操作のいくつかのレ
ベル(大変速いものと知られている)と、メモ
リ・セル、センス増幅器、他の周辺回路の全体構
成の関係により特徴づけられている。これらの要
素の結合は、高速度の動作を可能にし、相対的に
低い電力供給電位を可能にしている。
この発明を、その好ましい一実施例に関して詳
細に説明してきたが、当業者に理解されるよう
に、この発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の
変形、変更が可能である。例えば、回路内のトラ
ンジスタの導電型は、バイアスの配置を適当に変
えて、反対導電型にすることができる。トランジ
スタ、ダイオードおよびその他の要素は、記憶セ
ル内の種々の信号レベルを変えることを所望する
場合、変更することができる。
細に説明してきたが、当業者に理解されるよう
に、この発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の
変形、変更が可能である。例えば、回路内のトラ
ンジスタの導電型は、バイアスの配置を適当に変
えて、反対導電型にすることができる。トランジ
スタ、ダイオードおよびその他の要素は、記憶セ
ル内の種々の信号レベルを変えることを所望する
場合、変更することができる。
第1図はこの発明の一実施例によるランダム・
アクセス・メモリ・アレイの回路図、第2図は第
1図のランダム・アクセス・メモリ・アレイのた
めのビツト選択回路の回路図、第3図は第1図の
ランダム・アクセス・メモリ・アレイの読取り操
作を表した波形図、第4図は第1図のランダム・
アクセス・メモリ・アレイの書込み操作を表した
波形図である。 10,12,14,16……メモリ・セル、2
0……ワード・デコーダ、30……センス増幅
器、40……ビツト・デコーダ、T1……第1ト
ランジスタ、T2……第2トランジスタ、D1…
…第1クランピング・ダイオード、D2……第2
クランピング・ダイオード、D3……第1シヨツ
トキ・バリア・ダイオード、D4……第2シヨツ
トキ・バリア・ダイオード、R1……第1負荷抵
抗、R2……第2負荷抵抗、N0……第1記憶節
点、N1……第2記憶節点、WU……上側ワード
線、WL……下側ワード線、B0……第1ビツト
線、B1……第2ビツト線、T6……第3トラン
ジスタ、T10……第4トランジスタ。
アクセス・メモリ・アレイの回路図、第2図は第
1図のランダム・アクセス・メモリ・アレイのた
めのビツト選択回路の回路図、第3図は第1図の
ランダム・アクセス・メモリ・アレイの読取り操
作を表した波形図、第4図は第1図のランダム・
アクセス・メモリ・アレイの書込み操作を表した
波形図である。 10,12,14,16……メモリ・セル、2
0……ワード・デコーダ、30……センス増幅
器、40……ビツト・デコーダ、T1……第1ト
ランジスタ、T2……第2トランジスタ、D1…
…第1クランピング・ダイオード、D2……第2
クランピング・ダイオード、D3……第1シヨツ
トキ・バリア・ダイオード、D4……第2シヨツ
トキ・バリア・ダイオード、R1……第1負荷抵
抗、R2……第2負荷抵抗、N0……第1記憶節
点、N1……第2記憶節点、WU……上側ワード
線、WL……下側ワード線、B0……第1ビツト
線、B1……第2ビツト線、T6……第3トラン
ジスタ、T10……第4トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 交差的に結合された第1トランジスタおよび
第2トランジスタと、前記第1トランジスタおよ
び前記第2トランジスタのそれぞれのコレクタと
ベースとを連結する第1クランピング・ダイオー
ドおよび第2クランピング・ダイオードと、前記
第1トランジスタのコレクタに一端が接続された
第1負荷抵抗と、前記第2トランジスタのコレク
タに一端が接続された第2負荷抵抗と、下側ワー
ド線に共通に接続された第1トランジスタおよび
第2トランジスタのエミツタと、第1ビツト線を
前記第1トランジスタのコレクタに接続する第1
入力/出力装置を形成する第1シヨツトキ・バリ
ア・ダイオードと、第2ビツト線を第2トランジ
スタのコレクタに接続する第2入力/出力装置を
形成する第2シヨツトキ・バリア・ダイオードと
からなる複数のメモリ・セルを有するランダム・
アクセス・メモリ・アレイにおいて、 前記第1負荷抵抗および前記第2負荷抵抗の共
通に連結された他端に接続された上側ワード線
と、 コレクタ、ベースおよびエミツタを有し、コレ
クタが前記上側ワード線に導電的に接続され、ベ
ースにデコーダ信号が入力される第3トランジス
タと、 コレクタ、ベースおよびエミツタを有し、ベー
スに制御信号が入力される第4トランジスタとを
備え、 前記第3トランジスタが前記第4トランジスタ
と共に電流スイツチを形成し、前記デコーダ信号
の電位レベルが前記制御信号の電位レベルを越え
る時、前記第3トランジスタが導電状態となつて
前記上側ワード線の電位レベルを変えるようにし
たことを特徴とするランダム・アクセス・メモ
リ・アレイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US336004 | 1981-12-30 | ||
| US06/336,004 US4460984A (en) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | Memory array with switchable upper and lower word lines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58118088A JPS58118088A (ja) | 1983-07-13 |
| JPH022239B2 true JPH022239B2 (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=23314169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57182212A Granted JPS58118088A (ja) | 1981-12-30 | 1982-10-19 | ランダム・アクセス・メモリ・アレイ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4460984A (ja) |
| EP (1) | EP0082961B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58118088A (ja) |
| DE (1) | DE3279139D1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4570090A (en) * | 1983-06-30 | 1986-02-11 | International Business Machines Corporation | High-speed sense amplifier circuit with inhibit capability |
| EP0139803B1 (fr) * | 1983-10-28 | 1987-10-14 | International Business Machines Corporation | Procédé de reconstitution d'informations perdues dans un système de transmission numérique de la voix et système de transmission utilisant ledit procédé |
| JPS61104394A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶装置 |
| US4663742A (en) * | 1984-10-30 | 1987-05-05 | International Business Machines Corporation | Directory memory system having simultaneous write, compare and bypass capabilites |
| US4635228A (en) * | 1984-12-17 | 1987-01-06 | International Business Machines Corporation | Random access memory employing unclamped complementary transistor switch (CTS) memory cells and utilizing word to drain line diode shunts |
| US4654824A (en) * | 1984-12-18 | 1987-03-31 | Advanced Micro Devices, Inc. | Emitter coupled logic bipolar memory cell |
| US4635230A (en) * | 1984-12-18 | 1987-01-06 | Advanced Micro Devices, Inc. | Emitter coupled logic bipolar memory cell |
| US4730275A (en) * | 1985-11-22 | 1988-03-08 | Motorola, Inc. | Circuit for reducing the row select voltage swing in a memory array |
| US5276638A (en) * | 1991-07-31 | 1994-01-04 | International Business Machines Corporation | Bipolar memory cell with isolated PNP load |
| US20120327714A1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Macronix International Co., Ltd. | Memory Architecture of 3D Array With Diode in Memory String |
| US9214351B2 (en) | 2013-03-12 | 2015-12-15 | Macronix International Co., Ltd. | Memory architecture of thin film 3D array |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3736574A (en) * | 1971-12-30 | 1973-05-29 | Ibm | Pseudo-hierarchy memory system |
| US3969707A (en) * | 1975-03-27 | 1976-07-13 | International Business Machines Corporation | Content-Addressable Memory capable of a high speed search |
| JPS5375828A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-05 | Hitachi Ltd | Semiconductor circuit |
| US4193127A (en) * | 1979-01-02 | 1980-03-11 | International Business Machines Corporation | Simultaneous read/write cell |
-
1981
- 1981-12-30 US US06/336,004 patent/US4460984A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-10-19 JP JP57182212A patent/JPS58118088A/ja active Granted
- 1982-11-26 DE DE8282110933T patent/DE3279139D1/de not_active Expired
- 1982-11-26 EP EP82110933A patent/EP0082961B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4460984A (en) | 1984-07-17 |
| EP0082961B1 (en) | 1988-10-19 |
| DE3279139D1 (en) | 1988-11-24 |
| EP0082961A3 (en) | 1986-02-19 |
| EP0082961A2 (en) | 1983-07-06 |
| JPS58118088A (ja) | 1983-07-13 |
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