Исследование статического элемента памяти запоминающего устройства с произвольной выборкой
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
?о необходимо закрыть первые эмиттеры ЭП (рис. 1), что достигается при условии
UA = UA1,
. (7)
Причем необходимо исключить возможность переключения ЭП в другое состояние, для чего на выходе D устанавливается напряжение
UD = Uon (8)
Аналогично требованию (2) должно выполняться условие
(9)
Выполнение условий (7) и (8) позволяет ЭП (рис.1) рассматривать в виде (рис. 4). Если транзистор T1 закрыт (состояние "I" ЭП), то в цепи UD ток будет практически отсутствовать, а когда Т1 открыт (состояние "0" ЭП), то будет протекать ток считывания "0".
(10)
По окончании считывания напряжение UA понижается до значения U0A и ЭП переходит в режим хранения информации.
Режим записи осуществляется, когда UA = U1A. При этом напряжение на входе D должно быть либо UD > Uon (UD = U1D), либо UD < Uon (UD = U0D), в зависимости от характера записываемой в ЭП информации. Так как в режиме записи первые эмиттеры закрыты, как и при считывании, то ЭП (рис. 1) можно представить в виде рис. 4. Рассмотрим процесс записи, начиная с исходного состояния, когда UD = Uon , и открыт транзистор Т1. В результате ток базы второго транзистора IБ2 = 0 и
(11)
т.е. Т2 закрыт. При увеличении потенциала UD напряжение UБЭ2 также будет расти, что при достижении величины UБЭ2 = UБЭгр приведет к отпиранию транзистора Т2. Это произойдет, когда
(12)
В результате протекания через резистор R3 тока IK2 (рис. 4) потенциал базы транзистора T1 уменьшится, напряжение UБЭ1 станет меньше величины UБЭгр и T1 закрывается. ЭП переключится в состояние "1". Если теперь понизить потенциал UA до величины U0A, которое меньше чем Uon, то ЭП перейдет в режим хранения, находясь в этом новом состоянии.
память интегральный переключательный биполярный
Рассмотрение процесса переключения ЭП из состояния "1" в состояние "0" начнем с исходного состояния, когда UA = U1A , UD = Uon и открыт транзистор Т2. В этом случае UБ1 = UK2 = Uon + UКЭн, т.к. IБ1 = 0.
Напряжение на р-n переходе база - эмиттер транзистора T1.
,
т.е. T1 закрыт.
Для отпирания транзистора T1 напряжение на входе D необходимо уменьшить до величины.
, (13)
что откроет его р-n переход база-эмиттер. Потечет ток эмиттера и коллектора T1 (рис. 4). В результате потенциал его коллектора уменьшится. Транзистор Т2 закроется, a T1 перейдет в режим насыщения. Для того, чтобы зафиксировать это логическое состояние ЭП и предотвратить в дальнейшем его переключение при изменении UD, необходимо уменьшить потенциал UA до величины U0A.
На основании проведенного анализа режимов работы ЭП (рис. 1) можно сделать следующие выводы:
1) открытый транзистор T1 (или T2), либо по первому, либо по второму
эмиттеру в зависимости от режима работы ЭП находится в насыщении;
) переключение ЭП начинается с отпирания ранее закрытого транзистора и только затем закрывается транзистор бывший открытым;
) Из соотношений (12) и (13) видно, что переключение ЭП из состояния 0 в состояние "I" происходит при UD > Uon, а из "1" в 0 - при UD < Uon. Это означает, что ЭП по входу UD имеет вольтамперную характеристику с гистерезисом (рис. 5).
В таблице 1 приведены логические уровни на управляющих входах ЭП, обеспечивающих его работу в различных режимах.
Переключательные характеристики ЭП
Для определения функциональных параметров ЭП (рис. 1) необходимы следующие зависимости:
1. ID = f(UD);
. UK1 = f(UD);
3. UK2 = f(UD).
Таблица 1. Режимы работы ЭП
Режим работыЛогические уровни на управляющих входахUDUAХранение0СчитываниеUD = Uon1Запись: 0 1 0 1 1 1
На основании проведенного анализа режимов работы ЭП несложно получить соотношения, которые с определенной степенью точности позволят построить указанные зависимости.
Рассмотрим исходное состояние ЭП, когда напряжение UA = U1A = UИП, а UD= 0. В этом случае всегда по второму эмиттеру открыт транзистор Т1, так как Uоп > 0. В цепи источника напряжения UD течет ток ID. При увеличении UD ток ID. будет уменьшаться (линия АВ на рис. 5, а) по закону
(14)
На графике (рис. 5, а) этот ток имеет отрицательное значение, так как принято считать положительным втекающий в исследуемую схему ток, а ток ID вытекает из ЭП.
Соотношение (14) справедливо, пока не начал открываться транзистор Т2, а это произойдет при
(15)
Будем считать, что включение транзистора Т2 закончится, когда на его р-n переходе установится напряжение UБЭн, т.е. Т2 войдет в насыщение. При этом напряжение на входе D необходимо увеличить до значения
(16)
Дальнейшее увеличение напряжения UD уже не изменяет величины тока ID, который практически равен нулю (ток обратно смещенного р-n перехода).
Постепенное уменьшение напряжения UD приводит к отпиранию транзистора T1. Происходит это при
(I7)
Так же, как и для транзистора Т2, определим напряжение UD, при котором транзистор T1 окажется в насыщении.
(18)
На графике (рис. 5,а) стрелками показано перемещение условной рабочей точки ЭП при его переключениях, вызванных изменением напряжения UD.
Построение характеристик переключения, приведенных ?/p>