Элементы памяти динамического типа
Принцип действия элементов памяти динамического типа основан на хранении информации в виде накопленных на паразитных емкостях диодов или транзисторов электрических зарядов. Обычно для этой цели используются МДП-транзисторы. На рис. 8.47, а представлена схема однотранзисторного ЭП. В этой схеме электрический заряд хранится в запоминающем конденсаторе С3 , включенном между истоком и подложкой МДП-транзистора. В режиме записи на шину X подается положительный импульс напряжения, в результате в транзисторе индуцируется канал, и конденсатор С3 оказывается подключенным к разрядной шине Y. Если на разрядной шине имеется высокий потенциал U1, то конденсатор С3 , заряжается до напряжения U1. Если же потенциал разрядной шины равен U0 = 0, то заряда конденсатора не происходит. В режиме хранения информации Ux = 0, и конденсатор С3 оказывается отключенным от шины Y. В режиме считывания Ux > О, и конденсатор С3 подключается к шине Y, которая в свою очередь подключается к усилителю считывания. При записи на конденсаторе накапливается электрический заряд 
. При считывании на разрядной шине устанавливается напряжение 
, где СY— паразитная емкость разрядной шины. Для повышения размаха считываемого сигнала 5 
необходимо увеличивать отношение C3 /CY.
В режиме хранения информации конденсатор С3 постепенно разряжается вследствие существования токов утечки. Поэтому необходимо периодическое восстановление заряда конденсатора. С этой целью через каждые несколько миллисекунд происходит считывание информации с элемента памяти, преобразование ее в напряжение U1 или U0 и последующая запись этого напряжения в элемент памяти. На рис. 8.47, б представлена простейшая структура однотранзисторного ЭП, в которой область 1 является истоком, область 2 — стоком, а поликремниевый слой 3 представляет собой затвор транзистора, являющийся одновременно шиной строки X, проходящей перпендикулярно к рисунку. Сток 2 соединен с алюминиевой шиной, напыленной на поверхность слоя SiO2. Поликремниевый слой 4, проходящий параллельно слою 3, образует конденсаторную шину Y, соединенную с подложкой. Емкость запоминающего конденсатора С, складывается из емкости между истоком 1 и конденсаторной шиной 4 и емкости p-n-перехода между истоком 1 и подложкой. Паразитная емкость СY является суммой емкостей р-п-перехода между стоком 2 и подложкой и между шиной Y и подложкой. Отношение C3 /CY пропорционально площади запоминающего конденсатора. При площади всего элемента около 30 литографических квадратов C3 /CY = 5-10.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается основная особенность цифровых интегральных схем?
2. Что такое быстродействие электронного ключа и от чего оно зависит?
3. Какими параметрами оценивается быстродействие цифровых интегральных схем?
4. От чего зависит помехоустойчивость логических элементов?
5. Какими способами достигается повышение помехоустойчивости?
6. В чем состоят преимущества логических элементов на КМДП-структурах?
7. Как работает схема транзисторно-транзисторной логики?
8. Как работает схема эмиттерно-связанной логики?
9. Как работает схема инжекционной логики?
10. Как выполняются логические операции на МДП-транзисторах?
11. Нарисуйте схему и объясните работу триггера.
12. Какие разновидности триггеров вам известны?
13. Как реализуются запоминающие устройства?
14. Чем отличаются элементы памяти динамического типа от элементов памяти статического типа?