October 16 2017 23:04:37
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Варианты построения емкостной запоминающей ячейки
ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Динамическую ячейку можно получить, убрав из схемы триггерного ЗЭ  нагрузочные резисторы R1, R2 вместе с источником электропитания V, и для хранения данных использовать заряды конденсаторов сток-исток    C1 = C2 = C,  причем высокое U 1 и низкое U 0 напряжения и соответствующие им заряды  q1= CU1 и q0= CU 0  обозначают символами 1 и 0. Запись информации в полученный ЗЭ можно осуществлять так же как в триггерную ячейку. Процесс считывания заключается в фиксации усилителем чтения изменения зарядов емкостей при их подключении через открытые ключевые транзисторы к шинам данных. Изменение первоначального заряда емкости означает разрушение информации при воспроизведении. В режиме хранения при отключении емкостей от шин данных происходит их разряд через проводимости затвор – исток и выравнивание напряжений, т.е. постепенное стирание записанной информации.

Существует несколько вариантов построения емкостной запоминающей ячейки (ЗЯ), отличающихся числом транзисторных ключей и технологией изготовления. В большинстве случаев запоминающий конденсатор и ключевые транзисторы формируют с использованием n-МДП технологии, обеспечивающей малые размеры ячейки, высокое быстродействие и малые токи утечки.

Разрушение информации, хранимой в виде заряда конденсатора, требует проведения его периодического восстановления (регенерации данных). Поскольку режим считывания также приводит к стиранию данных, то обязательной операцией при чтении является их восстановление по всех ЗЭ, подключенных к выбранной строке. Фактически режим регенерации входит в единый цикл считывания-восстановления.

Создание динамических БИС ОЗУ большой емкости с высокой степенью интеграции потребовало оптимизации схемы ЗЭ и уменьшения числа шин. Для минимизации площади разработан однотранзисторный ЗЭ, структура которого совмещает запоминающий конденсатор СХ, ключевой транзистор Т  и выводы шин адреса Х  и данных D (рис.8.9,а). В приведенной структуре исток и сток транзистора образуют области n+, причем сток имеет контакт с металлической шиной данных D. Затвором служит слой поликремния Si*, выполняющий функции шины Х адреса строки.  Обкладками конденсатора СХ служит область n+ истока и слой поликремния, образующий общую конденсаторную шину 0.



Рис.8.9. Структура (а) и эквивалентная схема (б) однотранзисторного ЗЭ

При записи импульс выборки Ux =U 1, поданный на адресную шину Х открывает ключевой транзистор и на конденсаторе создается напряжение, установленное на шине данных D (рис.8.9,б). Одновременно в остальных элементах выбранной строки может выполняться регенерация. В режиме хранения напряжение на адресной шине Ux =U 0 » 0 обеспечивает закрытое состояние транзистора, отключающего конденсатор от шины данных. В режиме считывания предварительно на шине данных, имеющей емкость СD устанавливают опорное напряжение UD из условия U 0 < UD < U 1. При поступлении на адресную шину Х импульса выборки Ux =U 1 емкости СD и СХ  оказываются соединенными через сопротивление канала открытого транзистора. В результате на шине данных устанавливается напряжение           UD1 = UD +ΔU при наличии записанной единицы или UD0 = UD ΔU  в противоположном случае. Сравнительно небольшое приращение напряжения img1фиксируется чувствительным усилителем чтения.

При считывании и хранении происходит разрушение записанной информации и необходима ее регенерация. Она осуществляется одновременно для всей строки путем считывания данных из ячейки памяти и последующей их перезаписи. Типичное значение периода регенерации составляет единицы миллисекунд.

Свойства динамического ОЗУ зависят от параметров ЗЭ, основными из которых является емкоть запоминающего конденсатора и площадь, занимаемая элементом. Рациональная структура содержит транзистор с вертикальным каналом с конденсатором, расположенным под транзистором. Поэтому информационная емкость БИС динамических ОЗУ более чем на порядок превышает емкость статических. При этом усложняется система управления, вводится схема регенерации и усложняются усилители считывания. Элементы памяти потребляют энергию только при переходных режимах (записи, считывания, регенерации) и динамические ОЗУ экономичнее статических, т.к. в основном характеризуются мощностью, потребляемой схемами управления.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 2,254,126 уникальных посетителей