Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [119] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169


Г-аврм - Cumutaxue-записи

X-aSpn

Счатыватечаяаа


Рис. 14.51. Статический запоминающий элемент на многозмиттерных транзисторах

ечитывание-saiiuci, СттыЛзяиг-гатя

Рис. 14.52. Статический запоминающий элемент на МОП-транзисторах

Статический запоминающий элемент иа биполярных много-эмиттерных транзисторах показан на рис. 14.51. При записи и считывании элемент активизируется подачей тактового напряжения высокого уровня на шины адреса X и адреса У, к которым подключены два нижних эмиттера обоих транзисторов. Это напряжение активизирует только данный элемент памяти, входящий в матрицу ОЗУ.

Для записи единицы подается напряжение высокого уровня на верхний эмиттер транзистора VT2. В результате он запирается, так как на его нижних эмиттерах уже есть активизирующее запирающее напряжение высокого уровня. С коллектора запертого транзистора VT2 подается высокое напряжение на базу транзистора VT1 и отпирает его. При записи единицы в данный элемент сигнал подается не только на верхний эмиттер транзистора VT2, ио и на верхние эмиттеры транзисторов VT2 других элементов памяти. Однако оно воздействует лишь на данный активизированный элемент памяти, так как другие VT2 не могут закрыться, если они открыты напряжением низкого уровня на одном из эмиттеров, подключенных к адресной шине, и напряжением высокого уровня на базе. Для записи нуля в данный элемент памяти подается напряжение высокого уровня на верхние эмиттеры всех транзисторов VT1, но при этом нуль записывается лишь в данный активизированный элемент матрицы.

При считывании часть эмиттерного тока открытого транзистора появляется на левом или правом проводе считывание-запись, что соответствует считыванию единицы или нуля.

На рис, 14.52 показана схема статического запоминающего элемента на МОП-транзисторах. Транзисторы VT1 и VT2 обра-



зуют простейший триггер. Транзисторы VT3 и VT4 выполняют роль стоковых резисторов. Транзисторы VT5 и VT6 выполнявот роль ключей при записи и считывании. При положительных напряжениях на их затворах схема активизируется для записи и считывания..

Для записи единицы через канал активизированного транзистора VT5 подается напряжение высокого уровня с левой линии считывание-запись на затвор транзистора VT2. Триггер находится в состоянии Q=l, когда VT1 заперт, а VT2 открыт.

При считывании единицы на левой линии считывание-запись появляется напряжение высокого уровня, а на правой - низкого.

Для записи нуля подают напряжение высокого уровня на правую линию считывание-запись. Это приводит к отпиранию транзистора VT1 и запиранию VT2.

При считывании нуля на левой линии считывание-запись получим напряжение низкого уровня, а на правой - высокого уровня.

Оперативное запоминающее устройство на п-МОП-транзисто-рах благодаря лучшему быстродействию вытеснили ОЗУ на р-МОП-транзисторах и по быстродействию приближаются к ОЗУ на биполярных транзисторах. По сравнению с последними они имеют преимущество в компактности. Это позволяет на той же площади кристалла размещать в два-четыре раза больше запоминающих элементов.

Динамические запоминающие элементы. В качестве запоминающего элемента можно использовать конденсатор небольшой емкости. Заряд, сохраняющийся в емкости, соответствует логической единице, а отсутствие заряда - логическому нулю. Однако в любом конденсаторе имеется разряжающее его сопротивление утечки. Поэтому информация, записанная в емкости, нуждается в регенерации. Регенерация памяти - это процесс перезаписи. Информация, записанная в емкостях матрицы ОЗУ, считывается через определенные интервалы времени, зависящие от скорости саморазряда, и записывается вновь.

Память, в которой информация хранится в виде заряда в емкостях конденсаторов или паразитных емкостях МОП-транзисторов, не сохраняющаяся без регенерации, называется динамической. Динамические элементы памяти значительно проще статических. Для рассмотренного ранее статического элемента требуются шесть МОП-транзисторов. Для динамического элемента требуются один - три транзистора.

На рис. 14.53, а показан элемент динамической памяти с одним МОП-транзистором, который используется в качестве ключа. Конденсатор небольшой емкости С может быть образован в виде запертого р-п перехода. Скорость его саморазряда зависит от температуры. При рабочей температуре --70°С типичное время регенерации составляет 2 мс [22].

Элементы динамической памяти образуют матрицу. Все затворы транзисторов одной строки присоединены к линии «Выбор



строки

Заяись -ечйтыВате

выбор считывания

BbiSop записи

Запись

СчатыЗакт

Рис. 14.53. Запоминающие элементы динамической памяти:

а -с одним МОП-транзистором; б -с тремя МОП-транзисторами

строки». Когда на эту линию подается разрешающее напряжение, то все МОП-транзисторы данной строки открыты, но для записи или считывания подключается лишь одна вертикальная линия, к которой присоединены стоки других транзисторов, образующие столбец. Однако остальные транзисторы данного столбца находятся в других строках и, следовательно, не активизированы. В каждом столбце имеются усилители считывания.

При записи в вертикальную линию запись-считывание подается напряжение высокого или низкого уровня, а в линию «Выбор строки»-разрешающее напряжение. Очевидно, что напряжение низкого или высокого уровня подается и на другие транзисторы данного столбца, но так как все остальные транзисторы данного столбца не активизированы, то запись производится в конденсатор С только одного запоминающего элемента.

На рис. 14.53,6 приведена схема элемента динамической памяти с тремя МОП-транзисторами. В качестве запоминающей используется паразитная входная емкость С транзистора VTI.

Динамические элементы памяти не являются триггерами. Их схемы проще и содержат меньше МОП-транзисторов по сравнению со статическими элементами памяти на МОП-транзисторах. Это позволяет получать на одном кристалле большие объемы памяти. Однако их главный недостаток - необходимость в сложных схемах регенерации.

В ОЗУ с очень большим объемом памяти применение динамической памяти является целесообразным, так как стоимость схем регенерации небольшая. В ОЗУ с малым объемом памяти применение динамической памяти нецелесообразно. Устройство со статической памятью в этом случае будет более простым и дешевым.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [119] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0018