Матрица для запоминающего устройства

секо:;.",.М Ен;н. т.-,,;мтО П И С А Н И Е "674099 Союз Советскм Соцмалкстмческм Республик(22) Заявлено 07.10.78(21), 2179179/18-2 11 С 11/2 с присоединением ааяв осударстаеннай немте СССР но делам изабретеннй н етнрытнй. Самофалов, Я. В. Мартынток, Ю. И. Шпак, А, А. БожкЛ. Твердов и Д. К. Фаттахов 2) Авторы иаобретени Киевский Орде им, 50-летия Ленина политехнликой Октябрьскеволюции ский институтациалистической) Заявитель ЗАПОМИНАЮШ СТРОЙСТБА запоа Изобретение относится к области минающих устройств.Известны матрицы для запоминающих устройств 1, 2.В одной иэ известных матриц для эпоминания каждого бита ис"ольэуются плата возбуждения и запоминающая плата1). Запоминающая плата изготавливается из сегнетоэлектрического материала, который может быть поляризован отрицательно или положительно, .плата возбуждения то изготавливается иэ пьезоэлектрического материала, между собой эти ушаты.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 О 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 дан ной 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 вели3чины информационных сигналов с одно "времеййым снижением уровня "сигналовпомех, а также упрощение технологии изготовления матрицы.Бель достигается тем, что в матрицена первые пьезокерамические пластинынанесены компенсирующие электроды, соединенные с одной из управляющих шин,на подложке выполнены металлизированные выступы, с которыми жестко соеди оиены вторые пьезокерамические пластины, на одном из краев выступов подложки размещены койтактные площадки, к которым подключены другие управляющиешины. 15На чертеже изображена матрица, содержащая, например, три двухразрядные запоминающие ячейки,Описываемая матрица содержит запоминаюшие ячейки 1, количество и разрядзоность которых определяется объемом" па.мяти. Ячейки 1 представляют собой многослойную, акустически монолитную конструкцию, в которую объединены пьезокерамические пластины 2 по экранируюшемуэлектроду 3. На первых пластинах 2 (верхние на черт.) расположены разрядныеэлектроды 4, где в одной плоскости с разрядными электродами на одном иа концовячеек 1 расположены компенсирующиезоэлектроды 8. На вторых пластинах 2 (нижние на черт,) расположен общий электрод6 такой конфигурации, что под компенсирующим электродом 5 общий электродотсутсгвует. Ячейки 1 расположены наметаллизированных выступах подложки 7,а общим элекгродом 6 электрически имеханически жестко соединены с поверхностью выступов. Выступы и ячейки имеют равную ширину. С одного края ячеек,4 Опротивоположного краю, где расположеныэлектроды 5, выступы подложки выходятиз-под ячеек 1, а нанесенная иа них металлизация соединена с обшимй электродами 6 и являются контактнымиплошад 45ками общих электродов, С другогокраяячеек вторые пластины 2 (пластины между электродами 3 и 6) выступают из-подпервых пластЕКфйа которые йанесены. чЯэлектроды 4, а расположейные на выступах вторых пластин участки электродов" - "соединены с экранируюшими электродами3 и являются контактными плошадками.К контактным площадкам общихэлектродов и экранируюших электродов подсоеди 55иены управляющие шины, которые являюся, соответстЬенно, разрядными 8 и общими разрядными 9 шинами матрицы. Од-,4ноименные разрядные электроды ячеек 1электрически объединены в управлявшиечисловые шины 10 матрицы, а электроды5 электрически объединены в управляющую шину 11.Пъезокерамические пластины 2, расположенные между экранируюшими 3 иобщими 6 электродами поляризованы водном направлении до насьпцения, причемполяризация им задается при изготовлении матрицы. Поляризованными до насыщения являются и участки цьезокерамических пластин 2, расположенные междуэкранируюшими электродами 3 и электродами 5, и поляризация им задается также при изготовлении, Следует отметить,что для пластин между электродами 3и 6 и участков пластин между электродами 3 и 5 достаточно, чтобы они обладали пьезосвойствами (деформация пластиныпри приложении электрического поля ивозникновение электрического поля придеформации пластины) и для них не является обязательным наличие сегнетосвойств(изменение спонтанной поляризации приприложении электрического поля), Сегнетосвойствами должны обладать участкипластин между электродами 3 и 4. Каждому из этих участков при записи, в зависимости от записываемой информации(ф 1" или "0"), задается одно или другое значение спонтанной поляризации,При изготовлении матриц могут бытьиспользованы различные пьезоэлектрические материалы. Для этой цели хорошимиэлектрическими свойствами характеризуется пьезокерамика типа ЦТС, на основе которой были изготовлены экспериментальные образцы,Запись информации в предложенной матрице осуществляется путем приложенияразности напряжения к участкам пластинымежду электродами 4 и 3,преМ 1 шаюшейнапряжение переполяриэации пластины, одной или другой полярности, в зависимостиот записываемой информации ф 1" или "О".Под действием напряжения участки пластины поляризуются до насыщения. Приложенйе соответствующих разностей напряжения к выбранным участкам пластин (эапоминаюшим эйементам матрицы) выполняется подачей необходимых напряженийна числовые 10 и общие разрядные 9 шиПри считывании информации матрицадопускает два включения по отношение кподаче сигналов опроса и сигнала снягияинФормационных сигналов.6740995 6В 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 п.10, длительность и амплитуда которого мех. В предложенной матрице, при перявляются значительно меньшими ддитель 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 цепьОдновременно с этим к шине 11 прикда- для протекания заряда и разряда входных дывается импульс напряжения протявопо О емкостей запоминающих элементов обраложной полярности и равный по амплиту- зована одной из выбранных шин 10 и аиде 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, а шина 11 же 5 и 3 н одновременно с этим импудь- используется ц качестве общей для опсную деформацию участков вторых плас редедения по отношению к ней информатин, расположенных против электродов 4 ционных сигнапов на шинах 10 и умень- и 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 направлениемполяризации (зацисанной информацией) Первое включение матрицы более приучастков пластин между выбранными раз емлемо, так как оно позволяет использорядными 4 и экранирукаими 3 электре- вать ряд ее важных преимуществ, а имен- дами. 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 доженни импульса возбуждения к шинам тинам от участков первых пластин 2 меж, чем при приложении импульса возду электродамн 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, котоже могли бы накладываться первом включении быстродействие запомина импульсы напряжения (информацион- З 5 иающих элементов не зависит от ее обные сигналы), обусловленные деформа- щих геометрических размеров опредецией участков пластин под электродами 4. ляется геометрическими размерами электВ процессе приложения эпектрическо- 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 затем40носекунд. Наряду с этим параметры интоки разряда входных емкостей. Прячем формационных сигналов не зависят от местоки заряда и разряда протекают и после . та размещения запоминающих элементов, приложения и снятия напряжения, так как а опредедшотся в основном геометричесна электродах появляются электрические кими размерами электродов 4. Это поззаряды, обусловленные деформацией (из- водает технологически просто обеспечить45.менением поляризации) участков, которая хорошую одиотипность элементов в матпо отношению к нрикладываемому электр . рице и повысить ее надежность. Кроме рическому напряжению происходит с за- того, выступы подложки и сама подложпаздыванием, определяемым геометричэс- ка, Ь особенности в конструкции матрицы,50кими размерами участков, Участки цдас- когда толщина вторых пластин превышает тин 2 под электродами 4 и 5 являются толщину первых пластин, практически не эквивалентными по электрическим и эдека оказывают влияния на величину переааваромеханическим параметрам, В связи с емой деформации от участков верхних этим токи, протекающие по шинам 10 н пдастин к нижним и не приводят к умень, являются равными по величине и вза- шению информационных сигналов и, вмес 55имно противоположными по направлению те с тем, обесцечизают хорошее поглон знаку и, наводимые ими электромагнит щенке энергии и демпфирование резонансные сигналы помех .на шинах 8, являются ных колебаний участков.67 1099 Составитель В, РуТехред С. Мигай дактор Л. Баг ктор 11, Ст Заказ Тираж 680осударственного комитета Сизобретений и открытийква, Ж, Раушская наб,95/50 1.111 И И ПИ по дел 11;3035, МодписР д, 4/ иал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная 7Формула изобретения Матрица для запоминающего устройства, содержащая подложку, запоминающиеячейки из пьезокерамических пластин, соединенных между собой экранируюшимиэлектродами, разрядные электроды, расположенные на первых пьезокерамическихпластинах, и управляюшие шины, о т л ич а ю ш а я с я тем, что, с целью по- овышения помехозашишенности и упрощениятехнологии изготовления матрицы, в нейна первые пьезокерамические пластинынанесены компенсирующие электроды, сое 15 8диненные 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 вовнимание при экспертизе1. Патент США М 3401377, кл, 340173,2, 1968.2, Авторское свидетельство % 427378,кл. С 11 С 11/22, 1971,