Дифференциальный усилитель для запоминающего устройства на конденсаторах

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Соватскнк Сещналнстическнк Республик(31) 491023 Опубликовано твенныи комитетС С С Раи изобретенийоткрытий осу(53) УДК б 81, 32 7 .67 (088. 8) 7,79. Бюллетень Ж СаНиЯ 0507.79 опублнмовани 2) Авторы ИЗОбрЕтЕНИЯ Роберт Иностранцыннард и Патрик Спампинато (США) Иностранная фирИнтернэшнл Бизнес Маш(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА НА КОНДЕНСАТОРАХ относится к областистройств(ЗУ) и предналениясигналов в интеоднотранзисторных конементах памяти. Изобретениоминаюшихено для усьных ЗУ насаторных э з р л Известны дифференциальные усилители для ЗУ на конденсаторах, содержащие бистабильный контур или защелкуна выходе усилителя 1,2,3.Известны также дифференциальныеусилители, содержащие кроме бистабильного контура дополнительный блокпереключения и эталонные запомийаю-щие эяементы 4). Однако в них отсутствуют основные блоки переключениямежду входами и выходами усйлителя,что снижает чувствительность усилителя,Наиболее близким техническимрешением к изобретению является дифФеренциальный усилитель для ЗУ на коденсаторах, содержащий основные блоки переключения, входы которых соединены со входами дифференциального усилителя, выходы - со входами управляемого бистабильного контура и с вы"ходами дифференциального усилителя,общую шину и шины управления 5,Недостатками этого устройства яв я ются большая потребляемая мощностьи невысокая чувствительность.Целью изобретения является повышение чувствительности дифференциального усилителя и уменьшение потребляемой моцности.Поставленная цель достигается тем,что в предложенный дифференциальныйусилитель Введен дополнительный блокпереключения, подключенный к входамуправляемого бистабильного контура,и два эталонных запоминающих элемента, соединенных со входами дифференциального усйлйтеля,общей шиной иодной из шин управления, другая шина,управления, соединена с управляюшим.входом дополнительного блока переключения.Эталонные запоминаюшие элементысодержат последовательно соединенныеконденсатор и переключатель, напримерна полевом транзисторе,На фиг. 1 представлена электрическая схема дифференциального усилителя; на фиг, 2 - временная диаграммаего работы.Дифференциальный усилитель 1 содержит уйравляемый бистабильный .контур2, основные блоки переключения 3,выходы которых соединены со входами4 и 4 контура 2, а входы - с входа3 6732ми 5 и 5 дифференциального"-усилителя подключенного к шинам считыванияЗУ, которые соединены с запоминающими элементами б ЗУ на конденсаторах.Усилитель содержит также дополнительный блок переключения 7, подключенный к входам 4 и 4 контура 2," которые одновременно являются выходами усилителя, и два эталонных запоминающих элемента 8 и 8, которые подключены к входам 5 и 5 усилителяи состоят из последовательно соединенных конденсатора 9 и переключателя10, управляющий вход которого подключен к одной из шин управления.Другая шина управления подключенак управляющему входу блока переключе ния 7. Остальные шины управления под-ключены обычным способом к усилителюи элементам б и 8 для реализации требуемой временной диаграммы работы устройства. 20Блоки переключения 3 содержат дватранзистора 11 и 12 и конденсатор 13,а контур - триггер на полевых тран"зисторах 14 и 15, истоки которыхобъединены и через транзистор 16подключены к шине нулевого потенциала.Работает усилитель следующимобразом.После подачи напряжений по шинамуправления 17, и 17, начинается периодпредварительного заряда шины считывания по вхбдам 5 и 5,пока транзисторы12 и 12 не достигнут точки запираниятока, определяемой величиной опбрногбнапряжения на шине 17 управления,которое после этого уменьшается донуля, что обеспечивает запираниетранзисторов 12 и 12 . Одновременнопроисх 9 дит распределение заряда наконденсаторе 13 и паразитной емкости на входе 4За счет этого уменьшается напряжение на входах 5 и 5Так как транзисторы 11 и 11 все ещевключены, напряжения на входах 4 и4 достигают своего номинального значения. После этого напряжение по шине 45управления 17 выключается, и периодпредварительного заряда заканчивается,Период считывания начинается включением напряжения по шине 17 а , за 50счет чего транзисторы 12 и 12 открываются и напряжение на входах 5 и5 увеличивается за счет перераспределения заряда, Одновременно"подаетсяуправляющее напряжение по шинам 17и 17 на запоминающие элементы, подключенные к разным входам усилителя.Элемент 8 имеет напряжение накопления, лежащее примерно в середине между нулевым и единичным напряжениямиэлементов памяти ЗУ.При этом предполагается, что элемент 6 включен и что в относящейсяк нему емкости заряд не накапливается. Ес.и на управляемый, проводниксАЬв элемента б подается напряжение, 85 02 4то заряд с распределенной по бит/считывающему проводнику емкости перехо-, дит в емкость накопления элемента б, за счет чего напряжение на емкости накопления увеличивается, а напряжение на шине считывания падает. Этот апоследний пад напряжения обуславливает то, что транзистор 12 лучше проводит ток для передачи заряда, Так как потенциал на контакте транзистора 14 больше потенциала на шине считывания по входу 5, то заряд с проводника по входу 4 стекает на вход 5 до тех пор, пока элемент 12 для передачи заряда почти не достигнет вновь состояния эапирания. Заряд, который теряется на входе 4, в основном соответствует той величине, на которую увеличивается заряд накопиельной емкости элемента б, так.как аряд на распределенной по шине считывания емкости практически не изменяется. При этом обусловленное потерянным зарядом падение напряжения на входе 4 равно увеличению напряжения на емкости управляемого элемента накопления данных, умноженному на отношение емкости элемента б к емкостина входе 4.Обычно сигнал считывания, вбзникающий на шине считывания, мал. Если же емкость на входе 4 выбрана большей в 2-3 раза, чем емкость элемента б, то на входе 4 получается относительно сильный сигнал.После получения на входах 4 и 4 сигнала на управляющйй вход контура .2 подают"напряжение пб шине 17, и контур 2 медленно включается, При этом потенцйал.на входе.4 следует за потенциалом транзистора 15 с некоторым разрывом так, что транзистор 15 йа" прбводит. Иина считывания на входе 5 разряжается полностью до нулевогопотенциала, а контур 2 не потребляет при этом мощность. Так как вначале запоминающие элементы не накапливали заряда, то он переводится в состояние, соответствующее состоянию перед операцией считывания, напряжения на шинах 17 и 17 з выключаются, а на шине 17 включается, что переводит усилитель в исходное состояние.При этом напряжение на шине 17 может быть как импульсным, так и постоянным,однако предпочтительнее импульсное напряжение, так как это повышает быстродействие усилителя.Формула изобретения1. Дифференциальный усилитель для запоминающего устройстВа на конден" саторах, содержащий основные блоки переключения, входы которых соедине" ны с входами дифференциального усилителя, воды - со входами управляемого бистабильного контура и с выходами дифференциального усилителя, 1 общую Шину и шины управления, о т ./7 Составитель Ю.ушаковРедактор Л,утехина Техред С, Мигай Корректор Е.коапп Тираж 680 По сударственного комитета ам изобретений и открыт а, ЖРаушская наб дписноСССРийд.4/5с м ,ППП Патентф, г.ужгород, ул. ГГроектйа л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью повышения чувствительности иуменьшения потребляемой мощностиусилителя, ,он содержит дополнительный блок переключения, подключенныйко входам управляемого бистабильногоконтура, и два эталонных запоминающих элемента, соединенных со входами дифференциального усилителя, обшей шиной и одной из шин управления,,другая шина управления соединена суправляющим входом дополнительногоблока переключения,2, Усилитель, по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что эталонныйзапоминающий элемент содержит пос" ледовательно соединенные конденсатори переключатель.Источчики информации, принятыево внимание при"экспертизе1. Патент СИЛ Р 3514765,кл. 340-173, 18.08.70.2. Патент СИА Р 3774176,кл. 340-173, 20.11,73,3, К. Я 1 е 1 п е 1 а 11 "Я 1 огаде Аггау;апй Бепве/ВейгевЬ С 1 гаШв акогЯЫ 91 е Тгапв 1 вСог Мевогу Се 11 в"1 ЕЕЕ 1 БЯ-СС, 1972, РеЬгцагу.4, электроника, пер, с англ.1973, Р 19, с. 47-48.5. Патент СРй Р 3760381,кл, 340-173, 18.09.73.