Способ записи и считывания информации в сегнетопьезоэлектрическом односекционном запоминающем элементе

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕДЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. с присоединением заявки Йо 6 11 С 11/22 Государственный комитет СССР но делам изобретениЯ и открытий(23) Приоритет Опубликовано 151 1 ВО, Бюллетень Но 42 Дата опубликования описания 15. 11. 80(72) Авторы изобретения Киевский ордена Ленина политехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюции(54) СПОСОБ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИВ СЕГНЕТОПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ОДНОСЕКЦИОННОМЗАПОМИНАЮЩЕМ ЭЛЕМЕНТЕ 2 Изобретение относится к области запоминающих устройств.Известен способ записи и считывания информации в пьезоэлектрических запоминающих элементах 11 и 2)Один из известных способов считывания информации из пьезотрансформаторного запоминающего элемента заключается в подаче на вход элемента одиночного импульса тока и определении хранимой информации по полярности выходного сигнала 11 .Недостатком этого способа являются большие аппаратурные затраты на его осуществление.Из известных устройств наиболее близким техническим решением к дан ному изобретению является способ записи и считывания информации в сегнетопьезоэлектрическом односекционном запоминающем элементе, заключающийся в подаче на управляющие электроды элемента в режиме записи "единицы" импульса напряжения поляризации 21 .При использовании этого способа при считывании информации происходит. разрушение информации, требуется высокое считывающее напряжение. Кроме того, этот способ характеризуется малым быстродействием. Целью изобретения является повышение быстродействия способа.Поставленная цель достигается тем,что при записи "нуля" деполяризуютсегнетопьезоэлектрическую пластинуэлемента, при считывании информациина управляющие электроды элемента подают импульс напряжения, не превышающий по амплитуде величину импульса 10 напряжения поляризации, а записаннуюинформацию определяют по наличию пьезотока на выходе элемента.При этом деполяризацию сегнетопьезоэлектрической пластины элемента 15 осуществляют подачей серии импульсовнапряжения деполяризации с полярностью, противоположной полярностиимпульса напряжения поляризации, амплитудой, равной амплитуде импульса 29 напряжения поляризации, и длительностью на два порядка меньшей длительности импульса напряжения поляризации. На фиг.1 показан сегнетопьезоэлектрический односекционный запоминающий элемент; на фиг, 2 - днаграмвы импульсов напряжений записи; на фиг3 - диаграмьы импульсов напряже- .30 ний считывания и выходного пьезотока.Способ записи информации в односекционный сегнетопьезоэлектрическийзапоминающий элемент состоит в том,что при записи "1" в пьезопластину 1к управляющим электродам 2 и 3 черезшины 4 и 5 прикладывают импульс найряжения поляризации, например, положительной полярности (см.фиг.2 а) достаточной амплитуды и длительности, и"йоляризуют- участок пьезопластины 1между электродами 2 и 3. Полярностьимпульса зависит от питающих напряжений, системы выбранных потенциалов и не имеет существенного значения для способа. При записи "0" про"изводят деполяризацию участка пластины между электродами 2 и 3. Дляэтоб к электродаМ 2,3 прикладываютсерию импульсов, прлярность которыхйро"гйвоположна полярности напряженияпри поляризации (записи "1"), норавных ему по амплитуде (см.фиг.2 б),Длительность импульсов напряжения деполяризации выбирают на два "=,"йбРщка-"меньше длйтельности им пульса напряжения поляризации.Приприложении серии импульсов в пределах от 10 до 50 для пьезокерамики типа ЦТС, остаточная поляризация, заданная при записи "1",значительно уменьшается, болеечем в 20 раэ.Способ считывания информации из" бдносекционного сегнетопьезоэлектри= " веского запоминающего элемента сос" тоит в том, что к электродам 2,3" запоминающего элемента приклады- -вают импульсы напряжения (см,фиг.За)и хранимую информацию ("1" или "0")ойределяют по пьезотоку, протекающему через элемент. Амплитуда и дли"тельность импульсов считывания недостаточна как для полной, так идля частичной поляризации или деполяризации материала элемента. Нафиг. Зб "показан ток через элементпри выбранной форме напряжения считывания, при считывании "1" и "0". Присчитывании "1" .после тока заряда -" элемента до напряжения Оо черезэлемент протекает ток З,ф 1 обусловленный пьезопреобразованиями вполяризованном элементе. При считывании "0 " после заряда элементадо напряжения ОО, ток, обусловленный пьезопреобразованиями, в элементене протекает, так как участок мате"" рйала между электродами 2 и .3 деполяризован, и элемент не обладаетпьезосвойствами- и при приложении на" прйжения в элементе пьезопреобразования отсутствуют: Выбором длительности фронта Ооц обеспечивается то,что токи Эо и Э .разнесейы во вреЦмени из-за запаздМЪаййя электромеханичесКихпроцессов во времени попряжения О .Ампер-секундная площадьинформационного тока 2 цв переходном режиме зависит от свойств материала, коэффициента электромеханической связи и для лучших материалов5 может составлять до 70 от амперсекундной площади тока 3 о, Отношениевеличин токов Зри и Зк,Ов находится в прямом соотношении от отношениявеличин остаточной поляризации в поля 10 ризованном и деполяриэованном состояниях,Описанный способ записи и считыва"ния информации позволяет перейти кэлементам двухполюсного типа, сохра 15 нив у них преимущества, которыми обладают элементы трех- и.четырехполюсного типа (скоростное неразрушающее считывание, сохранение информациипри полностью отключенном пищ тании, неограниченное количество циклов записи и считывания, широкий ди-,апазон рабочих температур и т.п.). 1. Способ записи и считыванияинформации в сегнетопьезоэлектрическом односекционном запоминающем элементе, заключающийся в подаче на З 0 управляющие электроды элемента в режиме записи "единицы" импульса напряжения поляризации, о т л и ч а ю 1. Авторское свидетельство СССРМ 501420, кл. 6 11 С 11/ОО, 1974.щ 2. Патент США М 3623031,кл. 340-173.2, опублик. 1969 (прототип) 35 40 45 50 55 отношению к моменту приложения наФормула изобретения щ и й с ятем,что, с целью повышения быстродействия способа, при записи "нуля" деполяризуют сегнетопьезоэлектрическую пластину элемента,при считывании информации на управляющие электроды элемента подают импульс напряжения, не превышающий по амплитуде величину импульса напряжения поляризации, а записанную информацию определяют по наличию пьезотока на выходе элемента.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что деполяризацию сегнетопьезоэлектрической пластины элемента осуществляют подачей серии импульсов напряжения деполяризации с полярностью, прбтивоположной полярности импульса напряжения поляризации, амплитудой, равной амплитуде импульса напряжения поляризации, и длительностью на два порядка меньше длительности импульса напряжения поляризации. Источники информации,принятые во внимание при экспертизедак акаэ 9330/ филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 562 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 3035, Москва, Ж, РаушсПодписное омитета СССР открытий я наб., д. 4/