Запоминающее устройство

 

Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в устройствах динамической памяти, а также для хранения как аналоговой, так и цифровой информации в устройствах на основе микросхем с зарядовой связью с электрическим и оптическим ее вводом. Цель изобретения - повышение точности устройства . Поставленная цель осуществляется за счет формирования импульсов управления переноса заряда сдвигового регистра в синхронном режиме независимо от соотнощения тактовой частоты и собственной резонансной частоты колебательного контура, образованного накопительным элементом в виде индуктивности и емкостными электродами переноса. Энергия, компенсирующая потери в контуре, вносится заранее, т. е. до формирования колебаний. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (sD 4 G 11 С 19 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ъ., (21) 4139477/24-24 (22) 28.10.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Московский инженерно-физический институт (72) П. А. Дик и В. Я. Стенин (53) 681.327.66 (088.8) (56) Аналоговые интегральные схемы./Под ред. Дж. Коннели. — М.: Мир, 1977, с. 281.

Авторское свидетельство СССР № 959165, кл. G 11 С 19/28, 1981. (54) ЗАПОМИ НАЮШЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в устройствах динамической памяти, а

„SU„„1383446 А 1 также для хранения как аналоговой, так и цифровой информации в устройствах на основе микросхем с зарядовой связью с электрическим и оптическим ее вводом. Цель изобретения — повышение точности устройства. Поставленная цель осуществляется за счет формирования импульсов управления переноса заряда сдвигового регистра в синхронном режиме независимо от соотношения тактовой частоты и собственной резонансной частоты колебательного контура, образованного накопительным элементом в виде индуктивности и емкостными электродами переноса. Энергия, компенсирующая потери в контуре, вносится заранее, т. е. до формирования колебаний. 2 ил.

1383446

Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в устройствах динамической памяти, а также для хранения как аналоговой, так и цифровой информации в устройствах на основе микросхем с зарядовой связью с электрическим и оптическим ее вводом.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена принципиаль ная электрическая схема запоминающего устройства; на фиг. 2 — временные диаграм,,мы, поясняющие его работу.

Устройство содержит сдвиговый регистр 1, информационные вход 2 и выход 3 устрой.ства, первый 4 и второй 5 входы управления записью и считывания устройства, первый 6 и второй 7 выходы управления переносом заряда сдвигового регистра, блок

8 подстройки амплитуды импульсов с первым

9, вторым 10 и третьим 11 входами и выходом 12, накопительный элемент 13 в виде индуктивности, ключевой элемент 14 на дио.де, входящий в первый управляемый ключ 15 с первым 16 и вторым 17 выходами и входом

18, вторую 19, первую 20 и третью 21 шины, питания устройства, второй управляемый ключ 22 с первым 23 и вторым 24 выходами и входом 25, блок 26 формирования длительности импульсов, блок 27 синхронизации импульсов с входом 28 разрешения записи и считывания, тактовым входом 29 и первым 30 и вторым 31 выходами.

Запоминающее устройство работает следующим образом.

В режиме хранения информации на входе разрешения запоминающего устройства устанавливается сигнал (фиг. 2в), при котором сигналы на выходах 30 и 31 блока 27 соответствуют разомкнутому состоянию ключа 15 и замкнутому состоянию ключа 22 (фиг. 2 r и д). В результате на выходе 6 регистра 1 поддерживается напряжение, равное напряжению на шине 21 и соответствующее нижнему уровню импульсов управления переносом Uq (фиг. 2з). Выход 7 находится под более высоким постоянным потенциалом хранения U7, определяемым напряжением на шине 20. При этом информационные заряды локализуются под электродами, подключенными к выходу 7. Формирователь

26 запускается по фронту (или срезу) тактовых сигналов на его импульсном входе и формирует импульсы, длительность которых зависит от напряжения на его входе управления (фиг. 2 а и б).

В некоторый момент времени to на входы 4 и 5 поступают сигналы начала записи и считывания информации соответственно по входу 2 и с выхода 3. Одновременно на вход 29 подается управляющий импульс (фиг. 2в). На выходе 31 блока 27 по срезу импульса на его входе 29 в момент ti происходит изменение состояния и ключ 22 размыкается. Однако потенциал на выходе 6 не ме2 няется. В момент t2, когда на вход 29 приходит первый после момента ti тактовый импульс, происходит изменение состояний на выходах 30 и 31 блока 27, ключи 15 и 22 замыкаются и к элементу 13 прикладывается напряжение, равное разности напряжений на шинах 19 и 21 (фиг. 2ж). В элементе 13 появляется линейно нарастающий ток (фиг. 2е), причем энергия магнитного поля элемента 13 пропорциональна его индуктивности и квадрату мгновенного значения тока.

Изменений потенциала на выходе 6 не происходит до тех пор, пока на выходе формирователя 26 не заканчивается импульс и на выходе 31 блока 27 состояние не изменяется на противоположное. При этом ключ 22 размыкается и в дальнейшем не препятствует изменению потенциала на выходе 6 регистра !. На выходе 6 формируется колоколообразный импульс напряжения.

Частота следования тактовых импульсов

1 выбирается из условия

2/1т — 1и макс = 1/fp, Где fè макс — максимально возможная длительность импульсов на выходе формирователя 26; — частота собственных колебаний контура.

По окончании второго тактового импульса считая от момента ti на выходе 30 блока 27 снова происходит изменение состояния, в результате чего ключ 15 размыкается, но

3Q поскольку к этому времени ток в элементе 13 меняет направление (фиг. 2е), отпирается элемент 14. Цепь колебательного контура не разрывается пока сохраняется соответствующее направление тока в контуре.

Когда энергия магнитного поля элемента 13

35 полностью исчерпывается, преобразуясь в энергию электрического поля соответствующих электродов переноса (выход 6) и частично — в тепло, колебание напряжения на выводе 6 прекращается, так как элемент

14 размыкается.

Последующие пары тактовых импульсов вызывают формирование на выходе 6 импульсов колоколообразной формы.

По окончании импульсов управления на входе разрешения устройство переходит в

45 режим хранения. Причем, если импульс оканчивается в момент, когда ключ 15 замкнут, то формирование очередного колебания на выходе 6 завершается точно так же, как и при наличии управляющего импульса. Однако далее при появлении очередного импульса на входе 29 блока 27 состояние на выходе 31 блока 27 изменяется уже не на время длительности данного импульса, а вплоть до момента появления следующего импульса управления на входе 28. На выходе 30 блока

27 состояние остается неизменным. В соот55 ветствии с сигналами на входах ключ 15 оказывается разомкнут, а ключ 22 — замкнут на протяжении всего этапа хранения. Если импульс управления оканчивается в момент, 1383446

Формула изобретения

30

45 когда ключ 15 разомкнут, то в дальнейшем формирование импульса на выходе 6 не возобновляется и уже следующий импульс на входе 29 переводит ключ 22 в замкнутое состояние до следующего импульса управления.

Длительность импульсов на выходе формирователя 26 автоматически устанавливается таким образом, что по окончании одного периода колебания напряжение на выходе 6 возвращается точно до уровня напряжения на шине 21 источника питания.

Если длительность импульсов на выходе формирователя 26 оказывается больше некоторого значения, то в элементе 13 за время, пока замкнуты ключи 15 и 22 накапливается энергия, превышающая потери в контуре за один период колебаний. В результате амплитуда напряжения на выходе 6 превышает заданное значение. Нижний уровень напряжения оказывается ниже, чем напряжение на шине 21 источника питания. При этом, блок 8 довольно быстро реагирует соот ветствующим изменениям напряжения на своем выходе 12, воздействуя по входу управления формирователя 26 на длительность его выходных импульсов (длительность сокращается) .

Если длительность недостаточная, то запасенной в элементе 13 энергии оказывается недостаточно для компенсации потерь в контуре и нижний уровень в конце колебания превышает напряжение на шине 21.

В этом случае изменения выходного напряжения блока 8 происходят сравнительно медленно — за несколько периодов колебаний напряжения на выходе 6, поскольку для поддержания амплитуды колебаний на заданном уровне напряжение на выходе 12 блока 8 не должно заметно меняться за время формирования одного колебания.

Если нижний уровень колебаний точно совпадает с напряжением на шине 21, то на выходе 12 блока 8 сигнал ошибки отсутствует и напряжение на выходе 12 остается неизменным. На этапе хранения информации в устройстве блок 8 заблокирован по входу 11 и его выходное напряжение не изменяется.

В итоге, с первого колебания практически независимо от времени хранения устанавливается необходимая амплитуда импульсов переноса на выходе 6, что способствует повышению точности, уменьшению искажений информационных зарядовых пакетов и расширению динамического диапазона аналоговых информационных сигналов, с которыми может работать запоминающее устройство.

Запоминающее устройство, содержащее сдвиговый регистр, блок подстройки амплитуды импульсов, управляемый ключ, накопительный элемент в виде индуктивности, выводы которого подключены соответственно к первым выходу управляемого ключа и выходу управления переносом заряда сдвигового регистра, второй выход управления переносом заряда которого подключен к первой шине питания устройства, информационные вход и выход сдвигового регистра являются соответственно информационными входом и выходом устройства, первый и второй входы управления записью и считыванием сдвигового регистра являются входами управления записью и считыванием устройства, первый и второй входы блока подстройки амплитуды импульсов подключены соответственно к первому выходу управления переносом заряда сдвигового регистра и третьей шине питания устройства, второй выход управляемого ключа подключен к второй шине питания устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок синхронизации импульсов, блок формирования длительности импульсов, второй управляемый ключ, причем тактовый вход блока формирования длительности импульсов является тактовым входом устройства, вход управления длительностью импульсов и выход блока формирования длительности импульсов подключены соответственно к выходу блока подстройки амплитуды импульсов и тактовому входу блока синхронизации импульсов, управляющий вход которого подключен к третьему входу блока подстройки амплитуды импульсов и является входом разрешения записи и считывания устройства, первый и второй выходы блока синхронизации импульсов подключены соответственно к входам первого и второго управляемых ключей, первый и второй выходы второго управляемого ключа подключены соответственно к первому входу блока подстройки амплитуды импульсов и третьей шине питания устройства.

1383446

И

f иц и@ г re ф Ь о

6,7

Составитель A. Ершова

Редактор И. Дербак Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 9! 9/52 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4