Матрица для запоминающего устройства

 

секо:;.",.;, 1 4 т 1;;, . . 1о царя мт

О П .И С А Н И Е 6?4099

Союз Советскмн

Соцмалкстмческмн

Республик

ИЗОБРЕТЕН Ия (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 07 . 10.75(21), 2179179/18-24

М. Кл

G 11 С 11/22 с присоединением заявки ¹

Государственный немнтет

СССР но делам изабретеннй и етнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.07,79 Бюллетень №

Дата опубликования описания 18.07.

УДК 681,327. .6(088.8) (72) Авторы изобретения

К. Г. Самофалов, Я. В. Мартынюк, Ю. И. Шпак, А. A. Божко, Л. Л. Твердов и Д. К. Фаттахов

Киевский Ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) МАТРИБА ДЛЯ ЗАПОМИНАЮШЕГО УСТРОЙСТВА

Изобретение относится к области запоминающих устройств.

Известны матрицы для запоминающих устройств (11, (2 ).

В одной иэ известных матриц для запоминания каждого бита ис"ольэуются пла- 5 та возбуждения и запоминающая плата ) 1).

Запоминающая плата изготавливается из сегнетоэлектрического материала, который может быть поляризован отрицательно или положительно, .плата возбуждения изготавливается иэ пьезоэлектрического материала, между собой эти платы.объединяются с помощью эпоксидной смолы или путем теплового вплавления.

Недостатком этой матрицы является невысокая помехозащищенность.

Матрица для запоминающего устройства (2}, содержащая подложку, запоминающие ячейки иэ пьезокерамических пластин, соединенных между собой экранирую- 2О шими электродами, разрядные электроды, расположенные на первых пьеэокерамических пластинах, и управляющие шины, имеют сравнительно невысокую помехозащищенность и надежность считывания информации в запоминающих устройствах на ее основе в силу того, что при использовании данной матрицы практически не представляется возможным устранить электроакустические и электромагнитные помехи, обусловленные значительными емкостями, индуктивными и механическими (статическими и динамическими) связями между шинами матрицы. Недостатком являются также значительные непроизводительные потери механической энергии в среде, окружающей каждый из элементов матрицы, и как следствие, низкие уровни выходных информационных сигналов, значительный разброс параметров запоминающих элементов и зависимость их от места размещения в матрице. К недостаткам следует отнести и ряд технологических затруднений в изготовлении матриц.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности и надежности считывания информации, Повышение вели674099

3 чины информационных сигналов с одно" " времеййым снижением уровня сигналов помех, а также упрощение технологии из готовления матрицы.

Бель достигается тем, что и матрице на первые пьезокерамические пластины нанесены компенсирующие электроды, соединенные с одной из управляющих шин, на подложке выполнены металлизированные выступы, с которыми жестко соединены вторые пьезокерамические пластины, на одном из краев выступов подложки размещены койтактные площадки, к которым подключены другие управляющие . шины. 15

На чертеже изображена матрица, содерmamas, например, три двухразрядные запоминающие ячейки.

Описываемая матрица содержит запо минаюшие ячейки 1, количество и разрядзо ность которых определяется объемом па.мяти. Ячейки 1 представляют собой многослойную, акустически монолитную конструкцию, в которую объединены пьезокерамические пластины 2 по экранируюшему электроду 3. На первых пластинах 2 (верхние на черт.) расположены разрядные электроды 4, где в одной плоскости с разрядными электродами на одном иа концов ячеек 1 расположены компенсирующие зо электроды 8. На вторых пластинах 2 (нижние на черт.) расположен общий электрод

6 такой конфигурации, что под компенсирующим электродом 5 общий электрод отсутс гвует. Ячейки 1 расположены на металлизированных выступах подложки 7, а общим электродом 6 электрически и механически жестко соединены с поверхностью выступов. Выступы и ячейки имеют равную ширину. С одного края ячеек, 4О противоположного краю, где расположены электроды 5, выступы подложки выходят из-под ячеек 1, а нанесенная иа них металлизация соединена с обшимй электродами 6 и являются контактными плошад45 ками общих электродов, С другого края ячеек вторые пластины 2 (пластины между электродами -3 и 6) выступают из-под первых пласт@К йа которые йанесены . ч

$0 электроды 4, а расположейные на выступах вторых пластин участки электродов

"Сочинены с экранируюшими электродами

3 и являются контактными площадками.

К контактным площадкам общих электродов и экранируюших электродов подсоеди55 иены управляющие шины, которые являются, соответстЬенно, разрядными 8 и общими разрядными 9 шинами матрицы. Од-, 4 ноименные разрядные электроды ячеек 1 электрически объединены в управлявшие числовые шины 10 матрицы, а электроды

5 электрически объединены в управляющую шину 11.

Пъезокерамические пластины 2, расположенные между экранируюшими 3 и общими 6 электродами поляризованы в одном направлении до насьпцения, причем поляризация им задается при изготовлении матрицы. Поляризованными до насыщения являются и участки цьезокерамических пластин 2, расположенные между экранируюшими электродами 3 и электродами 5, и поляризация им задается также при изготовлении, Следует отметить, что для пластин между электродами 3 и 6 и участков пластин между электродами 3 и 5 достаточно, чтобы они обладали пьезосвойствами (деформация пластины при приложении электрического поля и возникновение электрического поля при деформации пластины) и для них не является обязательным наличие сегнетосвойств (изменение спонтанной поляризации при приложении электрического поля). Сегнетосвойствами должны обладать участки пластин между электродами 3 и 4. Каждому из этих участков при записи, в зависимости от записываемой информации ("1 " или "0"), задается одно или другое значение спонтанной поляризации.

При изготовлении матриц могут быть использованы различные пьезоэлектрические материалы. Для этой цели хорошими электрическими свойствами характеризуется пьезокерамика типа UTC-19, на основе которой были изготовлены экспериментальные образцы.

Запись информации в предложенной матрице осутествляется путем приложения разности напряжения к участкам пластины между электродами 4 и 3, прей,1шаюшей напряжение переполяриэации пластины, одной или другой полярности, в зависимости от записываемой информации "1" или "0".

Под действием напряжения участки пластины поляризуются до насыщения. Приложенйе соответствующих разностей налряжения к выбранным участкам пластин (aa«« поминаюшим элементам матрицы) выполняется подачей необходимых напряжений на числовые 10 и общие разрядные 9 шиНЫ.

При считывании информации матрица допускает два включения по отношение к подаче сигналов опроса и сигнала снятия инФормационных сигналов.

674099

5 6

В первом включении сигнал опроса взаимно противоположными и компенси(импульс напряжения возбуждения) при- руются, При этом взаимноскомпенсирокладывается к одной из выбранных шин ваны и электростатические сигналы по10, длительность и амплитуда которого мех. В предложенной матрице, при перявляются значительно меньшими длитель- 5 вом включении, считывание информации ности и амплитуды импульса напряжения можно производить без обязательного, как необходимого для переполяризации учась для других типов матриц, подключения шйн ков пластин между электродами 4 и 3. 9 к общей точке, так как замкнутая цепь

Одновременно с этим к шине 11 прикла- для протекания заряда и разряда входных дывается импульс напряжения протявопо- 10 емкостей запоминающих элементов обраложной полярности и равный по амплиту- зована одной из выбранных шин 10 и шиде и длительности импульсу, прикладыва- .ной 11. емому к выбранной шине 10, Приклады- Во втором включении импульс напряваемые импульсы напряжения вызывают жения возбуждения прикладывается к одимпульсную деформацию участков первых 5 ной из выбранных шин 8, информационные пластин между электродами 4 и 3, а так- сигналы снимают с шин 10, & шина 11 же 5 и 3 н одновременно с этим кмпуяь- используется ц качестве общей для опсную деформацию участков вторых плас ределения по отношению к ней информатин, расположенных против электродов 4 пионных сигиапов на шинах 10 и уменьи 5. В результате на шинах 8 появляют- >о щения сигналов помех передаваемых от, ся импульсы напряжения, полярность ко- шин 8 на шины 10, а соответственно и торых определяется направлением дефор- на шину 11. мации, а соответственно и направлением поляризации (зацисанной информацией} Первое включение матрицы более приучастков пластин между выбранными раз- 5 емлемо, так как оно позволяет использорядными 4 и экранирукмцими 3 электре- вать ряд ее важных преимуществ, а имендами. Электроды 6 не перекрывают участ- но более высокое быстродействие и более ков нижних пластин, расположенных про- высокие уровни и лучшую форму инфортив электродов 5, поэтому статическая мационных сигналов на шинах 8 при придеформация, передаваемая вторым плас- ЗО ложенни импульса возбуждения к шинам тинам от участков первых пластин 2 меж- 10, чем при приложении импульса возду электродами 5 и 3, не приводит к по- буждения к шинам 8 и пс сравнению с явлению дополнительных сигналов на ши- известными матрицами, В матрице при нах 8, кото же могли бы накладываться первом включении быстродействие запомина импульсы напряжения (информацион- З5 иающих элементов не зависит от ее биые сигналы), обусловленные деформа- щих геометрических размеров,, опредецией участков пластин под электродами 4. ляется геометрическими размерами электВ Нроаессе приложения электрическо- родов 4 н технологическим может быть го напряжения к шинам 10 и 11 и его обеспечено десятки и даже единицы наснятии протекают токи заряда, а затем

4О носекунд. Наряду с этим параметры интоки разряда входных емкостей. Прячем формационных сигналов не зависят от местоки заряда и разряда цротекают и после та размещения запоминающих элементов, приложения и снятия напряжения, так как а определяются в основном геометричесas электродах появляются электрические кими размерами электродов 4. Это поззаряды, обусловленные деформацией (из- волает технологически просто обеспечить

45 .менением поляризации) участков, которая хорошую одиотипность элементов в матпо отношению к цр электр рице и повысить ее надежность. Кроме рическому напряжению происходит с за- тогo, выступы подложки и сама подложпаздыванием, определяемым геометрнчэс- ка, 5 особенности в конструкции матрицы, 50 кими размерами участков. Участки плас- когда толщина вторых пластин превышает

mrna 2 под электродами 4 и 5 являются толщину первых пластин, практически не эквивалентными по электрическим и электр оказывают влияния на величину передаваромеханическим параметрам. В связи с емой деформации от участков верхних этим токи, протекающие по шинам 10 н пдастин к нижним и не приводят к умень11, являются равными по величине и вза- шению информационных сигналов и, вмес55 имно противоположными по направлению те с тем, обесцечивают хорошее поглои знаку и, наводимые ими электромагнит щенке энергии и демпфирование резонансные сигналы помех на шинах 8, являются ных колебаний участков.

I г

6-,. 099

1 6 3

Составитель В, Рудаков

Техред С. Мигай Корректор Н. Стец

Редактор Л. Баглай

Заказ 4095/50 Тираж 680 Подписное

1ШИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11;3035, Москва, Ж-35, Раушская наб„ д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Формула изобретения

Матрица для запоминающего устройства, содержащая подложку, запоминающие ячейки из пьезокерамических пластин, сое- 5 диненных между собой экранирующими электродами, разрядные электроды, расположенные на первых пьезокерамических пластинах, и управляющие шины, о т л ич а ю ш а я с я тем, что, с целью по- о вышения помехозащищенности и упрощения технологии изготовления матрицы, в ней на первые пьезокерамические пластины нанесены компенсирующие электроды, coet5

Я диненные с одной из управляющих шин, на подложке выполнены металлизированные выступЫ, с которыми жестко соединены вторые пьезокерамические пластины, на одном из краев выступов подложки размешены контактные площадки, к которым подключены другие управляющие шины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3401377, кл. 3401 73.2, 1968.

2. Авторское свидетельство % 427378, кл. С 11 С 11/22, 1971.