Оперативное запоминающее устройство Советский патент 1989 года по МПК G11C11/40 

//

3

.тпз

1

ИоД,

ел

. I

J

L.

СГ

iiu

//

/;

315

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании микросхем памяти.

Цель изобретения - повьшение устойчивости оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) к кратковременному воздействию дестабилизирующих факторов (ДФ), не приводящему к не- обратимому изменению параметров тран зисторов элементов памяти ОЗУ.

На чертеже представлена электрическая схема ОЗУ.

Предлагаемое ОЗУ содержит (эле- менты памяти) ЭП, состоящие из двух транзисторов 1, 2, первого и второго нагрузочных резисторов 3 и 4, двух ограничительных диодов 5 и 6, третьего и четвертого нагрузочных резис- торов 7 и 8, адресную шину 9, шину 10 хранения, разрядные шины 11 и 12, источник. 13 тока хранения, генератор 14 фртотока.

Генераторы 15 и 16 фототока отражают суммарньй ток р - п-переходов транзисторов ЭП, возникающий из-за воздействия ДФ,

I

ОЗУ работает следующим образом. В режиме Хранения сопротивления нагрузок плеч ЭП определяется резисторами 3 и 4, так как источник 13 задает через каждьй ЭП такой ток, что на резисторе 3 или 4 открытого плеча триггера ЭП падает напряжение- равное примерно 0,5 V , где V - падение напряжения на открытом- диоде

5и 6, В результате диод 5 или 6 открытого плеча триггера оказывается под таким же прямым напряжением

0,5 V, так что через него ток практически не течет. Падение напряжения на нагрузке закрытого плеча триггера определяется током базы открытого транзистора 1 или 2. Этот ток в раз, где В - коэффициент усиления транзистора по току, меньше тока его коллектора, поэтому и падение напряжения на резисторе 3 или 4 закрытого гтеча ЭП в раз меньше, т.е 0,5 . В результате диод 5 или

6закрытого плеча ЭП окажется под смещением, близким к нулевому, и ток через него также не протекает, Номи- налы резисторов 7 и 8 более чем на порядок меньше номиналов резисторов

3 и 4, поэтому падением напряжения на них можно пренебречь. Таким обра

0

5

о

«

5

0

зом, разность потенциалов коллекторов транзисторов 1 и 2 составит

AV,p 0,5 V(1 - 1/) 0,5 V.

В режиме выборки повышается потенциал адресной шины 9. В результате повьшается и потенциал шины 10. Чет)ез первые эмиттеры транзисторов 1 и 2 ток перестает протекать. Ток записи или считывания протекает через второй эмиттер одного из транзисторов 1 и 2. При этом транзистор работает в квазинасыщенном режиме, т.е. его коллекторньш переход оказывается под прямым смещением. Однако наличие ограничительных диодов 5 и 6 не позволяет достигнуть этому прямому смещению -величины V, обеспечивая высокое быстродействие ЭП.

Так как номинал резисторов 7 и 8 мал, то падение напряжения на них в режиме выборки (0,15-0,2 В) не оказывает существенного влияния на быстродействие ЭП из-за увеличения степени насьпцения открытого транзистора.

При кратковременном воздействии на микросхему памяти ДФ обращение к ней запрещаетря, т.е. все ЭП находятся в режиме хранения. Воздействие ДФ вызьшает генерацию заряда в р - п- переходах транзисторов и, следовательно, возникновение фототоков, которые отражены генераторами 15 и 16. Величина этих токов может быть значительно больше величины тока хранения ЭП (более чем в 2 раза).

Фототоки возникают независимо от состояния ЭП одновременно в обоих его плечах, вызьшая увеличение падений напряжения на резисторах 3 и 4 по тех пор, пока не откроются диода 5, 6.

Дифференциальные сопротивления открытых диодов 5, 6 малы, поэтому небольшой ток хранения, задаваемый источником 13 тока, не в состоянии обеспечить на диодах 5 и 6 перепад напряжений, достаточный для сохранения информации. Резисторы 7 и 8 обеспечивают увеличение дифференциального сопротивления нагрузки, так как они включены последовательно с диодами 5 и 6. Однако только увеличения сопротивления нагрузок ЭП недостаточно для сохранения в нем инфор- мапии, так как по-прежнему мал ток хранения. Для того, чтобы ЭП сохраНИЛ записанную в нем информацию, при воздействии ДФ включается генератор 14 фототока, который может быть выполнен, например, на фототранзисторе. Ток генератора 14 должен быть больше токов генераторов 15 и 16 весь ЭП. В результате на резисторе 7 или 8 открытого .плеча триггера ЭП падение напряжения больше на величину

ли (I + У Р f f, n

.)R -

+ uV где

(4

I,p)-R/n,

I«

L

Ч

ivp

R

-ток генератора 14;

-токи генераторов 15, 16;

-ток источника 13;

-сопротивление резисторов 7, 8;

ДУ - разница падений напряжеН1-Ш на открытых диодах 5,

-6 открытого и закрытого Плеч триггера ЭП;

n - количество ЭП устройства,

За счет перепада напряжений /iVj. , создаваемого током генератора 14, на резисторах 7, .8 в ЭП сохраняется информация во время воздействия ДФ. Очевидно, что при отсутствии резисторов 7, 8 (R 0) информация не сохраняется, поскольку 4V ;0.

По окончании воздействия ДФ генерация в р - п-п р ходах транзисторов игрекращается, т.е выключаются генераторы фототоков 15 и 16, Одновременно с ними отключается генератор 14.

Устройство переходит к работе в обычных режимах,

Формула изобретения

Оперативное запоминающее устройство, содержащее источник тока хранения, элементы памяти, каждьш из

которых состоит из двух транзисторов, двух нагрузочных резисторов, двух ограничительных диодов, аноды которых и первые выводы нагрузочных резисторов подключены к адресной

шине устройства, вторые вьтоды нагрузочных резисторов соединены соответственно с коллекторами первого и второго и с базами второго и первого транзисторов, первые эмиттеры

которых подключены к соответствующим разрядным шинам устройства, а вторые - к шине хранения устройства и к первому вьгеоду источника тока хранения, второй вьюод которого подключен

к шине нулевого потенц1- ала устройства, о т личающее ся тем, что, с целью повьш1ения устойчивости устройства к воздействию кратковременных дестабилизирукнцих факторов,

в него введен генератор фототока, первый и второй вьшоды которого подключены к соответствующим цьтодам источника тока хранения, и в каждый элемент памяти - третий и четвертый

нагрузочные резисторы, первые выводы которых соединены с катодами первого и второго ограничительных диодов соответственно, а вторые вьшоды - с кoллeк l opa и первого и второ-

го транзисторов соответственно.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в микросхемах памяти. Целью изобретения является повышение устойчивости оперативного запоминающего устройства к кратковременному воздействию дестабилизирующих факторов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен генератор 14 фототока, а в каждый элемент памяти - третий и четвертый нагрузочные резисторы 7,8. При воздействии дестабилизирующих факторов включается генератор 14 фототока и поддерживает на резисторах 7,8 перепад напряжений, необходимый для сохранения информации. 1 ил.