Ячейка памяти

 

. ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ, содержащая преобразователь напряжение г ток, выполненный на первом МДП-транзисторе , сток которого соединен с шиной питания, переключатель тока, выполненный на втором и третьем МДП-транзисторах , затворы которых соединены соответственно с первой и второй шинами управления, стоки второго и третьего МДП-транзисторов являются первым и вто|%1М выходами ячейки па мяти, накопительный элемент, выполненный на конденсаторе, образр ванном затвором первого МДП-транзистора и шиной нулевого потенциала, и . шины напряжения стробирования, отличающаяся тем, что, с целью повь1шения точности и уменьшения потребляемой мощности ячейкой памяти, в нее введены коммутатор, выполненный на четвертом и пятом МДП-транзисторах , первый и второй ключи, выполненные .на шестом и седьмом НДП-транзисторах, причем затворы четвертого и пятого МДП-транзисторов i соединены соответственно с первой и второй шинами напряжения стробирования , исток четвертого МДП-транзистора соединен с истоком пятого МДП транзистора, сток которого соединен с истоком первого и со стоком Шестого МДГ -транзисторов, сток четi вертого МДП-транзистора является третьим выходом ячейки памяти, исток шестого МДП-транзистора соединение истоками второго и третьего МДП- транзисторов , затвор шестого МДП-транзистора соединен с третьей шиной напряжения стробирования, исток седьмого МДП-транзистора является входом ячейО ки памятиi затвор седьмого МДП-транзистора соединен с первой шиной наю пряжения стробирования, сток седьмо1C го МДП-транзистора соединен с затвою ю ю ром первого МДП-транзистора.

SU„„1022222 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И лю

РЕСПУБЛИН

>(59 G 11 С 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ!

% ), )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОММ. C TEV (2 1) 2827505/18-24 (22) 08.10.79 (46) 07 06.83. Бюл. М 21 (72) Л.Н. Павлов и В.А. Рыжов (53) 681.327.66 (088.8) (56) 1. Патент США М 4004157, . кл. Н 03 К 3/20, 1977.

2. Патент США и 3819958, . Н 03 К 19/00, 1976.

3. Патент CIA 11 3953745 кл. Н 03 К 25/00, 1977 (прототип). (54)(57) ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ, содержащая преобразователь напряжение ." ток, выполненный на первом МДП-транзисторе, сток которого соединен с шиной питания, переключатель тока, выпол" ненный на втором и третьем МДП-транзисторах, затворы которых соединены соответственно с первой и второй шинами управления, стоки второго и третьего МДП-транзисторов являются первым и вторым выходами ячейки памяти, накопительный элемент, вы- .. полненный на конденсаторе, образо" ванном. затвором первого МДП-транзистора и шиной нулевого потенциала, и, шины напряжения стробирования, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения потребляемой мощности ячейкой памяти, в нее введены коммутатор, выполнен". ный на четвертом и пятом МДП-транзисторах, первый и второй ключи, выполненные,на шестом и седьмом

МДП-транзисторах, причем затворы четвертого и пятого МДП-транзисторов соединены соответственно с первой и второй шийами напряжения стробирования, исток четвертого ИДП-транзистора соединен с истоком пятого МДП. транзистора, сток которого соединен с истоком первого и со стоком шестого МДП-транзисторов, сток чет- д вертого МДП-транзистора является 1 третьим выходом ячейки памяти, исток шестого МДП-транзистора соединен-с истоками второго и третьего МДП-транзисторов, затвор шестого МДП-транзистора соединен с третьей шиной напря- Я жения стробирования, исток седьмого

МДП-транзистора является входом ячей. ки памяти, затвор седьмого МДП-тран- (ф зистора соединен с первой шиной на- фф пряжения стробировавия, сток седьмо- ф го МДП-транзистора соединен с затво-,р ром первого МДП-транзистора. Ю

1022222 1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам обработки сигналов, и может быть использовано в интегральных, программируемых фильтрах сигналов.

Известна ячейка памяти сигналов, содержащая операционный усилитель, запоминающие и компенсирующие конденсаторы и выходной истоковый повторитель Pl)

Недостатком ячейки является большая потребляемая мощность и разброс уровня постоянной составляющей выходного сигнала в зависимости от величины порогового напряжения выходного транзистора в истоковом повторителе, что исключает возможность ее использования в программируемых фильтрах.

Известна ячейка памяти для трансверсального фильтра, которая содержит электрод ввода зарядов, области для хранения зарядов, а также электроды для разделения зарядового пакета на две части (2 ) .

К недостаткам ячейки относится низкая точность, вызванная нелинейным вводом зарядового пакета, неэффективностью переноса и нелинейным характером считывания сигнала, а также то, что коэффициент передачи зафиксирован и не может быть перепрограммирован. Поэтому ячейка может быть использована только в трансверсальных фильтрах с "жесткой" программой.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является ячейка памяти для программируемого фильтра сигналов, содержащая преобразователь напряжение - ток, выполненный на первом МДП"транзисторе, сток которого соединен с шиной питания. Кроме того, устроиство содержит переключатель тока, выполненный на втором и третьем ИДП-транзисторах, затворы которых соединены соответственно с первой и второй шинами управления,,причем стоки второго и третьего МДП-транзисторов являются первым и вторым выходами ячейки памяти. устройство содержит также накопительный элемент, например конденсатор, образованный затвором первого МДПтранзистора, и шины стробирова" ния (3)

Недостатком известной ячейки памяти является низкая точность и большая потреблаемая мощность. Низкая точность ячейки обусловлена тем, что нагрузкой первого ИДП-транзистора является нелинейный резистор, выполненный на нагруэочном МДП-транэисто1 ре с высоким внутренним сопротивлением. В результате этого в выходном токе ячейки содержится большой уровень (до 8 ) второй гармоники, что снижает точность ячейки. Большой уровень потребляемой мощности вызван тем, что цепь считывания информации содержит три МДП-транзистора: с большим 2, средний 2. и малым Z, где у отношение ширины к длине ИДП-транзистора. Поэтому, если ток покоя ячейки составляет 100 мкА, то для обеспечения динамического диапазона 345

l0

,четвертого ИДП-транзистора является третьим выходом ячейки памяти; исток шестого ИДП-транзистора соединен с истоками второго и третьего ИДП-транзисторов, затвор шестого МДП-транзистора соединен с третьей шиной напря55 40 дБ напряжение питания должно составлять не менее 12 В, откуда следует, что потребляемая мощность сос". тавляет 1,2 мВт, т.е. недопустимо много.

Цель изобретения - повышение точности ячейки памяти и уменьшение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в ячейку памяти, содержащую преобразователь напряжение - ток, выполненный на первом МДП-транзисторе, сток которого соединен с шиной

30 питания, переключатель тока, выполненный на втором и третьем МДП-транзисторах, затворы которых соединены соответственно с первой и второй шинами управления, стоки второго и третьего МДП-транзисторов являются первым и вторым выходами ячейки памяти, накопительный элемент, выполФ ,ненный на конденсаторе, образованном затвором первого МДП-транзистора и шиной нулевого потенциала, и шины напряжения стробирования, введены коммутатор, выполненный на четвертом и пятом ИДП-транзисторах, первый и второй ключи, выполненные на шестом и седьмом ИДП-транзисторах, причем

45 затворы четвертого и пятого МДП-транзисторов соединены соответственно с первой и второй шинами напряжения стробирования, исток четвертого ИДПтранзистора соединен с истоком пято50 го МДП-транзистора, сток которого соединен с истоком первого и со стоком шестого ИДП-транзисторов, сток фильтров сигналов, содержащих ячейку памяти. 3 .. 10222 жения стробирования, исток седьмого

МДП-транзистора является входом ячейки памяти, затвор седьмого МДП-транзистора соединен с первой шиной напряжения стробирования, сток седьмого ИДП-транзистора соединен с затвором первого МДП-транзистора.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемой ячейки памяти.

Ячейка содержит. преобразователь !О

1 напряжение - ток, выполненный на

МДП-транзисторе 2, переключатель 3 тока, выполненный на МДП-транзисторах

4 и 5, накопительный элемент, выполненный на конденсаторе .6, коммута- 15 тор 7, выполненный на МДП-транзисто рах 8 и 9, ключи 10 и 11, выполненные на МДП-транзисторах 12 и 13, шины 14 и 15 управления, шины 16 - 18 напряжения стробирования, шину 19 питания, 20 шину 20 нулевого потенциала.

Ячейка памяти функционирует следующим образом.

Работа ячейки памяти состоит из . трех этапов. На первом этапе осущест-2 вляется запись аналогового сигнала в ячейку памяти, на втором --хранение на третьем - считывание.

Запись сигнала осуществляется подачей строба записи на шины 16 и

17. В этом случае с входа ячейки памяти через второй ключ 11 на затвор транзистЬра 2 будет поступать сигнал . с выхода внешнего регулирующего элемента. В результате этого ток, протекающий по цепи: шина 19 питания, пре-З5 образователь 1 напряжение - ток, коммутатор 7, третий выход, будет установлен пропорционально уровню входного сигнала с точностью 1/К, где

К - коэффициент усиления внешнего ре«40 гулирующего элемента (например, операционного усилителя). По окончании строба записи до подачи строба считывания на шину 18 ячейка памяти осуще-:

22 4 ствляет хранение сигнала. При подаче строба считывания на шину 18. осуществляется считывание сигнала. При этом ток считывания, пропорциональный выборке входного сигнала, протекает на

Вых.1, если подан разрешающий потенциал на шину 14 управления, либо на Вых. 2, если потенциал подан на шину 15 управления.

Введение первого и второго ключей и коммутатора позволяет через третий выход установить с помощью внешнего регулирующего элемента ток первого транзистора, пропорциональный уровню входного сигнала с точностью 1/К, где К - коэффициент усиления регулирующего элемента. У современных ре,гулирующих элементов (операционных . усилителей ) К 50000, что позволяет реализовать точность .установки и считывания тока ячейки не хуже О,10,013.

Выигрыш по мощности достигается за счет тогр, что устройство в цепи тока считывания содержит только преобразователь напряжение - ток с малым внутренним сопротйвлением и низкоомный переключатель тока. Благодаря этому питание ячейки осуществляется от низковольтного (0,6-2 В) источника питания, за счет чего достигается экономия потребляемой мощности.

Технико-экономический эффект возникает при использовании ячейки памяти в программируемых фильтрах сигналов. Снижение на порядок уровня нелинейных искажений и уменьшение примерно в 4 раза потребляемой мощности позволяют примерно в три раза сократить объем аппаратурных затрат при изготовлении устройств обработки сигналов на основе программируемых

1022222

Составитель В. фокина

Редактор В. Петрав Техред А. Бабинец - Корректор В. Гирняк

ФВ ЮВ Юа ЙВ

Заказ. 4054/44 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,