ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1973 года по МПК G11C11/28 

1

Изобретение относится к области запоминающих устройств.

Известно запоминающее устройство (ЗУ), содержащее матрицы из взаимно ортогональных числовых н разрядных шин, в перекрестия которых включены запоминающие ячейки, каждая из которых образована последовательным соединением резистора и диода с холодным катодом, усилители считывания, подключенные к соответствующим разрядным щинам, дешифратор, выходы которого через ключи подсоединены к соответствующим числовым шинам. Однако нри помощи известных ЗУ происходит медленная запись информации и неэффективное использование оборудования для записи.

Описываемое устройство отличается от известного тем, что оно содерл ит трафаретные пластины с прозрачными и непрозрачными участками, расположенными против диодов соответствующих матриц, и импульсные газоразрядные лампы, расположенные против соответствующих трафаретных пластин. Указанные отличия позволяют увеличить скорость записи информации и экономно использовать оборудование для записи.

На фиг- 1 показана электрическая схема ЗУ на диодах с холодным катодом; на фиг. 2 изображена графическая интерпретация работы запоминающей ячейки; на фиг. 3 условHO показано взаимное расположение конструктивных элементов, необходимых для проведения записи; на фиг. 4 показано взаимное расположение элементов куба ЗУ (запоминающих матриц, трафаретных панелей и ламп).

Запоминающая матрица 1 имеет N числовых шин 2 VI М разрядных щин 3.

В каждом перекрестии этих шин включена запоминающая ячейка, состоящая из газоразрядного диода 4 с холодным катодом и резистора 5. Термин «диод используется здесь и далее для обозначения двухэлектродного прибора даже в том случае, когда электроды одинаковые и нет характеристики односторонней промышленности.

Каждая числовая шина соединяется через электронный ключ 6 с одним полюсом источника 7 смещающего напряжение Е. Второй полюс источника подключен к общей шине (корпусу, земле). При поступлении на ключ импульса от дешифратора 5, ключ переключает линию слова с напряжения Е на корпус.

Принципиальная схема ключа может быть самая различная, поэтому на фиг. 1 ключи показаны условно в виде механических кОммутаторов. Это сделано для упрощения понимания принципа действия описываемого ЗУ.

Каждая разрядная шина 3 подключена к

отдельному усилителю считывания 9. Усилитель реагирует на скачок тока i и не реагирует на суммарный постоянный ток всех включенных ячеек этого разряда.

В нормальном состоянин, когда ЗУ содержит информацию, на каждую числовую шкну подано напряжение смещения Е, величина которого удовлетворяет соотношению

,

где L/s - напряжение зажигания диода, а ГЛ- напряжение горения. Эти величины показаны на фиг. 2. Часть диодов, в которых записана «1, горит, а остальная часть не горит- При считывании напряжение на выбранной числовой ш;н1е на короткое время скачком падает до нуля. Токи ячеек выбранного числа, находящихся в «1, скачком исчезают. Изменения токов в определенных разрядных шинах 3 фиксируется усилителями как двоичные «1. ЕСЛИ ячейка хранила «О (тлеющий разряд в диоде отсутствовал), то на разрядной шине 5 появится только сигнал помехи, имеющий место благодаря паразитной емкости между анодо.м и катодом диода. От помехи усилитель не срабатывает. Как только электронный ключ 6 установится в исходное состояние и на числовой шине 2 появится напряжение /Г, все ячейки установятся в прежнее состояние. За короткое время считывания состояние диода (распределение объемного разряда) практически не изменится, так как время деионизации газа, как правило, не менее 100 мксек.

Чтобы записать информацию, все ячейка нужно установить в «О. Это .можно сделать, например, кратковременным отключенне.м источника 7. Для включения ячеек катоды диодов 4 освещаются импульсом света. Фотоиы выбивают из катода электроны, благодаря которым зажигается тлеющий разряд даже при величине Е меньшей, чем Оз.

На фиг. 2 а обозначает характеристику диода, освещенного обычным светом умеренной интенсивности, б - характеристику резистора. Точка в соответствует нулевому состоянию ячейки (ток равен нулю, тлеющего разряда нет), а точка г - единичному состоянию, в котором ячейка потребляет ток.

Если катод диода освещен интенсивным светом, характеристика разрядного промежутка меняется, приобретая форму кривой д. В этом случае ячейка имеет только одну устойчивую точку г. Ячейка при интенсивной освещенности переходит в единичное состояние.

Поскольку практически распространен} ые в электроламповой технике стекла ие пропускают ультрафиолетовое излучение, то катод должен имитировать электроны под воздействием видимого света. С этой целью необходимо на .металлический катод нанести тонкую пленку щелочного или щелочно-земельного металла. Из этого становится очевидным, что конструкция диодов должна пропускать свет внешнего источника непосредственно на катод.

Вообще, влияние освещенности на приборы тлеющего разряда известно, поскольку известно явление фотоэлектронной эмиссии. Однако

освещение постоянным источником применяется для создания небольшой ионизации, у.меньшающей запаздывания включения. Обычное освещение практически .меняет только область тихого разряда (токи около мка), которая не существегпш для двухстабильной ячейки. Однако мощные импульсы света способны зажечь диод даже при смещении, существенно меньшем, чем (Уз. Разница меладу U затемненного диода и освещенного возрастает с увеличением силы света.

В описываемом -ЗУ нредлагается использовать импульсные газоразрядные лампы. Другие источники света, нанример лампы накаливания или люминесцентные, для этой цели не подходят. Они не дают интенсивного света, а габариты их велики. Импульсные лампы дают в импульсе мои1,ную вспышку света при малых габаритах. Интенсивность света должна быть сильной еще и потому, что при миииатюризации ячеек на катод будет попадать только незначительная часть потока, попадающего на внешнюю площадь, занимаемую ячейкой.

Импульсные лампы ирактически не потребляют мощность, так как после включен1- я ячейки необходимость в освещении отпадает.

Выборочная заинсь производится с помощью трафаретиой пластины 10 (см. фиг. 3) с прозрачными и непрозрачными участками, расположенны.мн против диодов 4 запоминающей- матрицы 1, которая может быть выполнена, как это показано на фиг. 3, в виде прямоугольной панели.

На трафаретную нластину 10 накладывается газоразрядная ла.мна // нлоской конструкции, например прямоугольной формы.

Во время записи замыкается контакт 12, подающий напряжение сети иа первичную обмотку трансформатора 13- Высокое напряжение выпрямляется диодом 14 и через резистор 15 заряжает конденсатор 16. Как только конденсатор зарядится до иапряжения пробоя лампы, происходит вспышка.

Для надежной записи можно подавать не одну, а несколько вспышек света. Трансформатор 13 может быть один для всех ламп.

Трафаретпую пластину лучше и дешевле всего выполнять из фотопленки или фотопластинки. Оиа меняется при смене ииформации. Так как информация содержится в рисунке трафаретной пластины, она не может быть потеряна при аварийных отключениях питания ЗУ. З аномииающая .матрица 1, трафаретная пластина 10 и лампа располагаются вплотную, а не так как изображено на фнг. 3, что сделано для наглядности.

Запоминающая матрица / выполняется двухсторонней. Лампа также испускает свет на обе плоские стороны, благодаря этому очень просто организовать компактный куб ЗУ.

Предмет изобретения

Запоминающее устройство, содержащее маS триць из взаимно ортогональных числовых и

разрядЕ1ых шин, в перекрестия которых вклю;ei bi запоминающие ячейки, каждая из которых образована последовательным соединением резистора и диода с холодным катодом, усилители считывания, подключенные к соответствующим разрядным шинам, дешифратор, выходы которого через ключи подсоединены к соответствующим числовым шинам, отличаюФи&.З

щееся тем, что, с целью увеличения скорости записи информации, оно содержит трафаретные пластины с прозачными и непрозрачными участками, расположенными против диодов соответствующих матриц, и импульсные газоразрядные лампы, расположенные против соответствующих трафаретных иластин.