DE2039606A1 - Elektrisches,dynamisch betriebenes Speicherelement - Google Patents
Elektrisches,dynamisch betriebenes SpeicherelementInfo
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Description
Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH
6 Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai 1
Heilbronn, den 3» 8» 1970 PT-Ma/kf - HN-70/39
"Elektrisches, dynamisch betriebenes Speicherelement"
Die Erfindung betrifft ein elektrisches, dynamisch betriebenes
Speicherelement aus zwei steuerbaren Widerständen und
aiindestens zwei Energiespeichern, von denen jedem ein Lade- und
ein Entladestromkreis zugeordnet ist.
Es ist bereits ein elektrisches Speicherelement vorgeschlagen
worden, das aus mindestens zwei steuerbaren Bauelementen
besteht, die sich unabhängig vom Ladezustand zweier parallel zu ihren Steuerelektroden liegenden Kapazitäten gegenphasig
im leitenden h-zw» im gesperrten Zustand befinden» Für jede
Kapazität ist ein Lade«- und ein Entladesbromkreis vorgesehen,,
Über diese Stromkreise werden die Kapazitäten durch
BAD ORIGINAL
209808/0855
verschiedene, zeitlich gegeneinander versetzte Phasentaktimpulse
aufgeladen und anschließend ihrem ursprünglichen Ladezustand entsprechend wieder entladen oder im geladenen
Zustand belassen» Ein solches Speicherelement wird auch als Viertakt-Speicherelement bezeichnet, da zur Aufrecht-»
^^ erhaltung der gespeicherten Information vier zyklisch sich
wiederholende Taktimpuise benötigt werden. Derartige Speicherelemente, die, im Gegensatz zu bekannten statisch betriebenen
Speicherzellen, dynamisch betrieben werden, zeichnen sich durch die hohe Schnelligkeit aus, mit der Informationen ausgelesen
und eingespeichert werden können. Außerdem ist die Leistungsaufnahme der Speicherzellen sehr gering. Dies ist
darauf zurückzuführen, daß das Speicherelement nur wahrend des Nachladens bzw» Aufladens der Speicherkapazität Leistung
flp aufnimmt»
Nachteilig wird bei der bereits früher vorgeschlagenen Speicherzelle empfunden, daß zum Betrieb der Speicherzellen
ein Viertaktgenerator erforderlich ist, der die Taktimpulse
rait der gegenseitigen zeitlichen Verschiebung liefert. Da
die verschiedenen Taktimpulse auch verschiedenen Stellen der Schaltung zugeführt werden, müssen Taktleitungen vor-
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gesehen werden, die vor allem bei der Ausführung der Schaltung in integrierter Halbleitertechnik.viel Platz beanspruchen
und einen erheblichen technologischen Aufwand bedingen. Bei dem älteren Vorschlag einer Speicherzelle sind
für den Aufbau der Schaltung 6 Feldeffekttransistoren vorgesehene
Es ist wünschenswert, die Zahl der verwendeten Bauelemente zu reduzieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Speicherelement anzugeben, das aus möglichst wenig
Bauelementen besteht und möglichst einfach zu betreiben ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Speicherelement der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Ladestromkreis jedes Energiespeichers aus einem gleichrichtenden Bauelement besteht, das in Reihe zu dem einen
Entladestromkreis bildenden steuerbaren Widerstand geschaltet ist, daß beide Energiespeicher über die Ladestromkreise
gleichzeitig an sich periodisch wiederholende Phasentaktimpulse angeschlossen sind, und daß die Nicht-
ν*·
linearität der Bauelemente und die Dauer der Phasentakt-
impulsederart gewählt ist, daft die eingespeicherte in- :
formation mit jedem Phasentaktimpuls erneuert oder gegen
die negierte Information ausgetauscht wird.
Das erfindungsgemäße Speicherelement hat den wesentlichen
Vorteil', daß es mit einem einzigen, sich periodisch wiederholenden
Phasentaktimpuls betrieben werden kann« Das Speicherelement kann daher rasch Informationen aufnehmen und abgeben.
Die Leistungsaufnahme ist gering. Der technologische Aufwand wurde stark reduziert, da nur noch eine Phasentaktleitung
notwendig ist. Wie sich'aus der weiteren Beschreibung"
noch im einzelnen ergibt, können in einem Halbleiterkörper eine Vielzahl von Speicherelementen untergebracht
^' werden, wobei allen Speicherelementen über den Halbleitergrundkörper
gleichzeitig der Phasentaktimpuls zugeführt wird« In diesem Fall entfällt eine gesonderte Taktleitung völlig,
da nur noch der Halbleitergrundkörper an den Taktgeber für die Phasentaktimpulse ausgeschlossen werden muß» Wie sich gleichfalls
aus den weiteren Ausführungen noch ergibt, kann das erfindungsgemäße Speicherelement mit einer extrem kleinen
INSPECTED
209808/08
Anzahl von Bauelementen realisiert werden. So besteht, ein.
Speicherelement beispielsweise nur aus zwei Feldeffekttr.an.-T sistoren, deren Elektroden in geeigneter Weise miteinander, verknüpft sind« Der Platzbedarf einer derartigen Speicher- . zelle auf einem Halbleitersubstrat ist daher sehr gering»
Die Herstellung eines komplexen Speichers ist,bei der.Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung einfach und billig·
Speicherelement beispielsweise nur aus zwei Feldeffekttr.an.-T sistoren, deren Elektroden in geeigneter Weise miteinander, verknüpft sind« Der Platzbedarf einer derartigen Speicher- . zelle auf einem Halbleitersubstrat ist daher sehr gering»
Die Herstellung eines komplexen Speichers ist,bei der.Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung einfach und billig·
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Speicherelemente, ,beruht
auf der Erkenntnis, daß sich die Energiespeicher bei
der Verwendung nichtlinearer Bauelemente beim Einsetzen... _,,.,. eines Phasentaktinq^lses nicht gleich rasch entladen, spn^,, dem· daß die Entladezeiten, vom Energieinhalt ., der .JSpe.icher . vor dem Einsetzen des Phasentakt impulses abhängig sand., ... .
der Verwendung nichtlinearer Bauelemente beim Einsetzen... _,,.,. eines Phasentaktinq^lses nicht gleich rasch entladen, spn^,, dem· daß die Entladezeiten, vom Energieinhalt ., der .JSpe.icher . vor dem Einsetzen des Phasentakt impulses abhängig sand., ... .
Bei dem erfindungs,gemäß,en Speicherelement bestehen die. ; , ; ;
Energiespeicher vorzugsweiseaus,kapazitäten, die pajraXleX,
zu den steuerbaren.Widerständen und oder parallel zu den t ,;
gleichrichtenden Bauelementer\ .geschaltet sind* Diese. Kapar^-
zitäten können unveränderliche F:e.stkapazitäten oder Eigen-„-kapazitäten
der verwendeten, steuerbaren.Widerstände und
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der gleichrichtenden Bauelemente sein. Die steuerbarein Widerstände
bestehen vorzugsweise aus Feldeffekttransistoren,
insbesondere aus MlS- bzw. MOS-Feldeffekttransistoren mti
vom Halbleiterkörper isolierter Steuerelektrode« In diesem
Fall bestehen die Kapazitäten aus der Eingangskapazität des einen Transistors, einer Sperrschichtkapäzitat des anderen
Transistors und gegebenenfalls der Sperrschichtkapazi'ia'i
des gleichrichtenden Bauelementes. Diese Kapazitäten haben ;
ein mit der anliegenden Spannung nichtlineäres Verhalten.
Die gleichrichtenden Bauelemente bestehen vorzugsweise aus
Dioden. Sie werden bei Feldeffekttransistorn in einer vor- '
teilhaften Weiterbildung durch die Sperrschicht zwischen einer Hauptelektrode und dem Halbleitergrundkörper realisiert.
Unter Hauptelektroden werden die Quell- und die Senkenelektrode des MIS-Feldeffekttransistors verstanden.
Um eine einmal in das Speicherelement eingespeicherte Information zu erhalten, muß die Nichtlinearität der steuerbaren Widerstände und die Dauer der Phasentaktimpulse derart
gewählt werden, daß der bereits durch die eingespeicherte Information in den niederohmigen Bereich gesteuerte Wider-
209808/08 5 5 "oWGiNAL INSPECTED
8Ü38CQS
bleibt als, der erst, durch das Einsetzen des Phasentaktim-
.^ dens njUderohmi«^ Zustande-;.^5J^.
,5ί/^., „^. ;_ .,.qü^oiJU.id.'..·! μ.»ν
pjg -toi- ■■ .υ π ■■ r -■ i .·>-,ji.?'. . = .!:■; ite4-· j;.;;i ' Π-.'.
Das Einschreiben einer Information erfolgt auf einfache Wei«
se dadurch, daß eine oder beide Speicherkapazitäten entsprechend der zu speichernden ,Information einmalig in eineu
bestimmten Ladezustand gebracht Tverden, Hi.erbei entspricht
beispielsweise die Spannung O einer logischen O,
während eine negative Spannung definierter Größe einer logischen
t entspricht,
r.
Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung soll im weiteren anhand der Figuren näher erläutert werden»
Die Figur I zeigt die Prinzipschaltung des erfindungsgemäßen
Speicherelementes,
Die Figur 2 zeigt das Zeit-Spannungsdiagramm des Phasenta&timpulses
und die Spannung an der Eingangs- bzw. Ausgangselektrode der Schaltung bei einem definierten Speicher
zustand.
2098 08/0855
INSPECTED ■■ C 1 0 \ Q Q 8 2 ϊ Ϊ
Die Figur 3 zeigt die Nichtlinearität der steuerbaren Widerstände,
während in der Figur k das Widerstandsverhalten der beiden steuerbaren Widerstände während der Dauer eines
Phasentaktimpulses dargestellt ist.
Die Figur 5 zeigt die Nichtlinearität einer einem Feldeffekttransistor
zugehörigen Kapazität.
Die Figur 6 zeigt das zugehörige Spannungsverhältnis an der Eingangs- und an der Ausgangselektrode der Schaltung während
eines Phasentaktimpulses.
Die Figur 7 zeigt ein Kapazitäts-Spannungsdiagramm einer
anderen nichtlinearen Kapazität.
Die Figuren 8 und 9 zeigen zwei verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Speicherelement zu realisieren.
Die Figur 10 zeigt ein Speicherelement in integrierter Festkörpertechnik.
Gemäß Figur 1 besteht die Speicherzelle aus zwei steuerbaren Widerständen R .. und R ,„. Jeder Widerstand ist mit einem
StI Sti
Bauelement mit gleichrichtenden Eigenschaften G bzw. G
in Reihe geschaltet« Der Gleichrichter muß jeweils derart in Reihe zu einem steuerbaren Wideretand geschaltet sein,
daß die Gleichrichter beim Einsetzen eines Phaaentaktim-
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pulses leitend werden* Jeweils die Verbindung zwischen der
Reihenschaltung aus einem Gleichrichter und dem einen steuerbaren Widerstand ist mit der Steuerelektrode des anderen
steuerbaren Widerstandes verbunden. So ist in der Schaltung nach Figur 1 der Verbindungspunkt χ zwischen G und R+.
J. SX1
mit der Steuerelektrode von R . und der Punkt y zwischen
G und R , mit der Steuerelektrode von R+1 verbunden.
Parallel zu R und R+0 ist jeweils eine Kapazität C bzw.
SXX S X- et
' X
C geschaltet« Die noch freien Elektroden der Gleichrichter
G und G sind miteinander verbunden und über den Schaltungs-
X C*
punkt A mit dem Taktgeber für den Phasentaktimpuls 0 verbunden.
Die noch freien Elektroden der steuerbaren Widerstände sind geerdet oder gleichfalls mit dem Schaltungspunkt A verbunden»
Zunächst sei angenommen, daß es sich bei den Kapazitäten C
und C um lineare Kapazitäten handelt ο Am Schaltungspunkt
E, der mit χ identisch ist, liegt negatives Potential und damit eine logische 1; am Schaltungspunkt F, der mit y
identisch ist, liegt die Spannung O und damit eine logische
O. Dies sei der Speicherzustand der Zelle, der einmal eingeschrieben
wurde und nun mit Hilfe des Phasentaktimpulses
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erhalten bleiben soll. Zur Realisierung einer logischen 1 wird man dann negatives Potential verwenden, wenn die
Speicherzelle gemäß den Schaltungen nach den Figuren 8
bis 10 realisiert wird. Bei diesen Beispielen finden MOS-Feldeffekttransistoren Q und Q vom p-Kanal Anreicherungs-
Speicherzelle gemäß den Schaltungen nach den Figuren 8
bis 10 realisiert wird. Bei diesen Beispielen finden MOS-Feldeffekttransistoren Q und Q vom p-Kanal Anreicherungs-
1 2
typ Verwendung» Diese Transistoren sind bei negativem Potential an der Steuerelektrode und einer angelegten Spannung zwischen
den Hauptelektroden niederohmig, während sie bei der Spannung 0 an der Steuerelektrode hochohraig bzw. gesperrt
sind.
Setzt man die oben geschilderten Verhältnisse vortius, so ist
der Widerstand R aufgrund des negativen Potentials an
χ niederohmig. Der Widerstandswert von R ist als im
S X <£
wesentlichen über der Dauer des Phasentaktimpulses konstant und niederohmig in der Figur k dargestellt» Die Kapazität
C ist somit auf den Spannungswert -U aufgeladen. Dieser
Ladungszustand geht aus der Figur 2 im untersten Diagramm hervor. In der Figur 2 ist ferner der Verlauf der Phasentaktinpulse und der Spannung am Punkt F über der Zeit dargestellt. Mit dem Einsetzen dee Phasentaktimpulses 0 an
Ladungszustand geht aus der Figur 2 im untersten Diagramm hervor. In der Figur 2 ist ferner der Verlauf der Phasentaktinpulse und der Spannung am Punkt F über der Zeit dargestellt. Mit dem Einsetzen dee Phasentaktimpulses 0 an
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-Ii-
Punkt A wird die Diode D (Figuren 8 und 9) leitend und die
Kapazität C lädt sich mit einer bestimmten Zeitkonstante auf, wie aus dem mittleren Diagramm der Figur 2- ersichtlich
ist ο Durch das Anwachsen des Potentials am Punkt F wird auch die Spannung an der Steuerelektrode des Widerstandes
R . größer und damit der Widerstand kleiner. In der Figur
k ist dargestellt, wie der Wert des Widerstandes R . mit
wachsender Spannung am Punkt F von einem hochohmigen Wert zu einem niederohmigen Wert während der Dauer T des Phasentaktimpulses
abnimmt„ Der Phasentaktimpuls wird nun zeitlich
so bemessen, daß der Widerstand R+1 am Ende des Phasentaktimpulses
noch um den Wert A R über dem Wert des Widerstandes R _2 liegt. Dieses Verhalten erreicht man auch dann,
wenn die Spannung am Punkt F schon vor dem Ende des Phasentaktimpulses
den maximalen Spannungswert -U, wie dies aus der Figur 2 hervorgeht, erreicht hat» Dies beruht darauf,
daß die Abnahme des Widerstandes durch die Nichtlinearität und durch physikalische Vorgänge verzögert wird. Dieser
Sachverhalt gilt im besonderen Maß für MOS-Feldeffekttransistoren
Q und Q , wie sie bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 8 und 9 verwendet werden.
209 808706SS
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist bei
extrem kurzen Phasentaktimpulsen besonders gut, doch konnte in Versuchen nachgewiesen werden, daß das Speicherelement
auch dann noch seinen eingespeicherten Informationsgehalt beibehält, wenn die Phasentaktimpulse einige Mikrosekunden
lang sind.
Zu dem Zeitpunkt also, wann der Unterschied zwischen den beiden Widerstandswerten R , und R , noch groß genug
ist, endet der Phasentaktimpuls 0 plötzlich und die Spannung am Punkt A wird zu null. Die Dioden D und D
(Figuren 8 und 9) werden dadurch in Sperrichtung geschaltet. Die Kapazität C kann sich nun nur noch über R+. und die
i. StI
Kapazität C nur noch über R . entladen. Da zu diesem Zeitpunkt
.der Wert des Widerstandes R , o kleiner ist als R ,.,
s t. 2 s 11
kann sich C0 schneller entladen als C . Hierdurch reduziert
sich die Spannung am Punkt F schneller als am Punkt E, so daß die Steuerspannung an der Steuerelektrode des Widerstandes
R+1 schneller abnimmt als die Spannung an der
Steuerelektrode von R , . Dadurch steigt der Widerstand
S tu
von R+. schneller an als der von R , Oo Die unterschiedst!
s t ti
liehe Abnahme der Spannungen und die unterschiedliche Zunahme
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der Widerstandswerte wirken somit in die gleiche Richtung, und man erhält einen selbstbeschleunigenden physikalischen
Verlauf, an dessen Ende C völlig entladen ist. Der Steuerbare
Widerstand K+1 ist daher extrem hochohmig bevor die
S"C X
Kapazität C sich entladen konnte. Bei einem Feldeffekttransistor
bedeutet dies, daß der Widerstandspfad gesperrt und eine weitere Entladung von C ausgeschlossen ist. Die
Nichtlinearitäten der Bauelemente und die Zeitdauer der
Phasentaktimpulse muß zur Erhaltung der eingespeicherten
Information so gewählt werden, daß die nach dem Ende des Phasentaktimpulses an C bzw, an den Punkten χ und E zurückbleibebende
Spannung noch einer logischen 1 entspricht« Die entsprechenden Spannungsverläufe von U_ und U sind in der
Figur 2 dargestellt. Beim Einsetzen eines weiteren Phasentaktimpulses
wird C wieder ganz aufgeladen, so daß der geschilderte zeitliche Spannungsverlauf an den einzelnen Schaltungspunkten
erneut beginnt.
In der Regel werden die Kapazitäten C und C nichtlinear
sein. Dies gilt besonders dann, wenn sie von den Eigenkapazitäten der MOS-Feldeffekttransistoren Q und Q0
X d»
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- l'i -
(Figuren 8 und 9) gebildet werden«, Das Kapazitäts-Spannungs-Verhalten
solcher Kapazitäten, die sich im wesentlichen aus der Eingangskapazität des einen Transistors und einer
Sperrschichtkapazität des anderen Transistors zusammensetzen, ist in der Figur 5 dargestellt. Bei p-Kanal-MOS-™
Feldeffekttransistoren vom Anreicherungstyp nimmt die Kapazität
mit wachsender Spannung ab.
Für das Spannungs-Zeitverhalten an den Punkten F und E bedeutet
dies, daß aufgrund der kleineren Spannung an F während des Entladevorgangs dort die Kapazität größer ist. Bei der
Entladung gilt also C > C «. Bei kleinen Spannungen an F wird
die Entladung der Kapazität verlangsamt. Man muß daher die Nichtlinearitäten der Kapazitäten und Widerstände so aufflfe
einander abstimmen, daß sich die Spannungsverläufe gemäß dem Diagramm nach Fig. 2 ergeben. Der Aufladeprozess der
Kapazität C setzt langsamer ein als der der Kapazität C1
da zu Beginn eines Phasentaktimpulses C wesentlich größer
als C ist. Die Nichtlinearität der Kapazitäten wirkt somit beim Aufladen in die gleiche Richtung wie die Nichtlinearität
der steuerbaren Widerstände, so daß das Spannungs-
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verhalten an den Punkten E und F in der Hinsicht noch verbessert wird, daß die einmal eingespeicherte Information
stets erhalten bleibte
In der Figur 6 ist noch dargestellt, wie sich während eines
Phasentaktimpulses die Spannungen an den Punkten E und F ändern, wenn die Nichtlinearität der Kapazitäten gemäß Figur
5 in Richtung der Nichtlinearität der steuerbaren Widerstände wirken» Man sieht, daß am Ende des Phasentaktimpulses
zwischen U und U„ ein Unterschied U verbleibt, der ausreicht,
um auch in den Phasentaktpausen eine Spannung Uj7 = U . zu bewirken, die noch als logische 1 definiert
ist ο
Die Phasentaktimpulse können soweit verkürzt werden, daß
der Transistor Q (Fig« 8 und 9) nicht mehr in den leitenden
Zustand gelangt» Dies ist aufgrund der Schwellspannungen möglich, die MOS-Feldeffekttransistoren aufweisen»
Wenn die Kapazitäten C und C aus nichtlinearen Kapazitäten
bestehen, deren Kapazitätswert gemäß Figur 7 mit wachsender
Spannung zunimmt, so wirkt die Nichtlinearität der Kapazi»
ORIGINAL INSPECTED 2 0 9-fctfίΛΟΌ 5-5 ■
täten der der steuerbaren Widerstände entgegen· Wenn die Wirkung der Kapazitäten groß genug gewählt wird, wird der
Informationsgehalt der Speicherzelle mit jedem Phasentaktimpuls gegen die negierte Information ausgetauschte Dies
bedeutet, daß nach dem ersten Phasentaktimpuls an E eine logische O und an F eine logische 1 steht« Nach dem zweiten
Phasentaktimpuls sind die Verhältnisse wieder umgekehrt .
Es besteht auch die. Möglichkeit anstelle von Kapazitäten als Energiespeicher lineare oder nichtlineare Induktivitäten
zu verwenden, die im Entlade·»·, Auflade- oder im
Steuerzweig der steuerbaren Widerstände angeordnet werden könnenο
Zwischen die Punkte E und F kann eine zusätzliche Kapazität C geschaltet werden. Diese Kapazität unterstützt das erfindungsgemäße
Verhalten einer Speicherzelle dahingehend, daß die einmal eingespeicherte Information erhalten bleibt.
In diesem Zusammenhang soll noch darauf hingewiesen werden, daß auch die in den Figuren dargestellten Diodenkapazitäten
J 0 9 8 0 8 / U 0 b !,
C , C, das erfindungsgemäße Verhalten der Speicherzelle
unterstützenο
Bei der Schaltung nach Figur 8 sind die freien Hauptelektroden
der Feldeffekttransistoren, das sind die Elektroden,
die nicht mit den zugeordneten Dioden in Verbindung stehen, ■dt Masse verbunden, während gemäß der Schaltung nach Figur
9 diese Elektroden gleichfalls wie die freien Elektroden der Dioden mit dem Taktgeber für die Phasentaktimpulse verbunden
sind.
Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich besonders vorteilhaft
in integrierter Schaltungstechnik realisieren· Eine solche Speicherzelle besteht dann gemäß Figur 10 aus zwei,
in einem gemeinsamen, η-leitenden Halbleitergrundkörper 1 eingelassenen MOS-Feldeffekttransistoren» Der eine Transistor wird von dem im bestimmten Abstand in den Halbleiterkörper
eingelassenen p-leitenden Zonen 2 und 3 gebildete Das zwischen diesen Zonen liegende Kanalgebiet ist mit einer
Isolierschicht 6 bedeckt, auf der die Steuerelektrode 7 angeordnet ist« Der andere Transistor besteht in entsprechender
Weise aus den p-leitenden Zonen k und 5» zwi-
2-.U '3808/0855
- l8 - "
sehen denen die Isolierschicht 6 die Steuerelektrode 8 trägt»
Die Zonen 3 und k sind über den Kontakt 11 miteinander und mit Masse verbunden. An den Rückseitenkontakt 12, der den
Halbleitergrundkörper 1 sperrschichtfrei anschließt, wird der Taktgeber für den Phasentaktimpuls 0 angeschlossen. Die
Diode D wird durch die Sperrschicht zwischen der Zone 2 und dem Halbleitergrundkörper 1 gebildet; entsprechend ist
die Diode D durch die Sperrschicht zwischen der Zone 5 und
Gt
dem Grundkörper realisiert ο Um zu der Schaltung nach Figur
8 zu gelangen, wird der Kontakt 9 der Zone 2 mit der Steuerelektrode
8 des Transistors Q und der Kontakt 10 der Zone 5 mit der Steuerelektrode 7 von Q verbunden. Der Kontakt
9 bildet damit den Schaltungspunkt £, während der Kontakt
10 den Schaltungspunkt F darstellt.
Gemäß der Schaltung nach Figur 9 kann der Kontakt H auch mit dem Rückseitenkontakt 12 verbunden werden. Der Rückseitenkontakt
ist dann außerdem über eine Kapazität C, mit Masse verbunden.
Es ist selbstverständlich, daß das erfindungsgemäße Speicherelement
auch mit n-KanaL-Feldeffekttransistoren verwirklicht
2 0 9 8 0 8 / 0 ti b
werden kann. In diesem Fall wird eine logische 1 aus einer
positiven Spannung bestehen. Die Phasentaktimpulse setzen sich dann gleichfalls aus positiven Spannungsimpulsen zusammen.
2 Γ 9 B O 8 / O
Claims (15)
- Patentan sp rücheIi) Elektrisches, dynamisch betriebenes Speicherelement aus zwei steuerbaren Widerständen und mindestens zwei Energiespeichern, von denen jedem ein Lade- und ein Entladeströmkreis zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladestromkreis jedes Energiespeichers aus einem gleichrichtenden Bauelement besteht, das in Reihe zu dem einen Entladestromkreis bildenden steuerbaren Widerstand geschaltet ist, daß beide Energiespeicher über die Ladestromkreise gleichzeitig an sich periodisch wiederholende Phasentaktimpulse angeschlossen sind, und daß die Nichtlinearität der Bauelemente und die Dauer der Phasentaktimpulse derart gewählt ist, daß die eingespeicherte Information mit jedem Phasentaktimpuls erneuert oder gegen die negierte Information ausgetauscht wird.
- 2) Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicher aus Kapazitäten bestehen, die parallel zu den steuerbaren Widerständen und oder parallel209808/0855zu den gleichrichtenden Bauelementen geschaltet sind»
- 3) Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichrichtenden Bauelemente aus Dioden bestehen=
- h) Speicherelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitäten Festkapazitäten sind»
- 5) Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Widerstände aus Transistoren bestehen»
- 6) Speicherelement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Widerstände aus MIS-Feldeffekttransistoren mit vom Halbleiterkörper isolierter Steuerelektrode bestehen,
- 7) Speicherelement nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitäten nichtlinear sind und aus den Eigenkapazitäten der MIS-Feldeffekttranaistoren und aus
den Sperrschichtkapazitäten der Dioden bestehen.209808/08552039608 - 8) Speicherelement nach Anspruch 1 und 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Diode jeweils derart in Reihe zu einem steuerbaren Widerstand geschaltet ist, daß die Diode beim Einsetzen eines Phasentaktimpulses leitend wird.
- 9) Speicherelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Verbindung zwischen der Reihenschaltung aus einer Diode und dem einen steuerbaren Widerstand mit der Steuerelektrode des anderen steuerbaren Widerstandes verbunden ist.
- 10) Speicherelement nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Verbindungsstellen der beiden Reihenschaltungen eine zusätzliche Kapazität geschaltet
- 11) Speicherelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die nicht mit einer Diode verbundene freie Hauptelektrode der steuerbaren Widerstände mit Masse verbunden ist.209808/0855
- 12) Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die nicht mit einer Diode verbundene freie Hauptelektrode der steuerbaren Widerstände mit dem Taktgeber für die Phasentaktimpulse verbunden ist»
- 13) Speicherelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den steuerbaren Widerständen Kapazitäten geschaltet sind, die mit wachsender Spannung zunehmen»
- lk) Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtlinearität der steuerbaren Widerstände und die Dauer der Phasentaktimpulse derart gewählt sind, daß der bereits durch die eingespeicherte Information in den niederohmigen Bereich gesteuerte Widerstand während der Dauer der Phasentaktimpulse stets kleiner bleibt als der erst durch das Einsetzen des Phasentaktimpulses vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand gesteuerten Widerstand«
- 15) Speicherelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Diode durch die209808/08 55-Zk-eine Sperrschicht zwischen einer Hauptelektrode eines Feldeffekttransistors und dem Halbleitergrundkörper realisiert ist.l6) Speicherelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei in einem gemeinsamen Halbleiterkörper eingelassenen MIS-Feldeffekttransistoren besteht, wobei der Halbleitergrundkörper mit dem Taktgeber für die Phasentaktimpulse und jeweils eine der beiden Hauptelektroden eines Feldeffekttransistors mit der Steuerelektrode des anderen Feldeffekttransistors verbunden ist, während die beiden restlichen Hauptelektroden miteinander verbunden und an den Taktgeber oder an Masse angeschlossen sind.^ 17) Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicher aus nichtlinearen Induktivitäten bestehen·2Ü9808/0855Leerseite
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---|---|---|---|
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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