DE1297664B

DE1297664B - Transistorisierte Waehlmatrix, insbesondere zum Adressieren von Schnellspeichern

Info

Publication number: DE1297664B
Application number: DEI30104A
Authority: DE
Inventors: Picciano James Kenneth
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1965-02-19
Filing date: 1966-02-18
Publication date: 1969-06-19
Also published as: JPS4221135B1; US3354435A; GB1068265A; FR1462817A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine transistorisierte Lage des Transistors innerhalb einer Zeile oder Wählmatrix, insbesondere zum Adressieren von Spalte.

Schnellspeichern, bei der ein einzelner Transistor Durch das Bilden einer Übertragungsleitung aus

durch gleichzeitiges Anlegen geeigneter Signale an der Treiberleitung, die die Transistorelektroden und zwei seiner Elektroden leitend gemacht wird. 5 die Transistor-Streureaktanzen miteinander verbin-

Die Signale werden dabei den Transistoren über det, werden auch die Anforderungen an die Treiber-Spalten- und Zeilen-Treiberstufen zugeführt. Jede stufen verringert. In einer üblichen Transistorschalt-Spalten-Treiberstufe ist mit einer Elektrode, z. B. mit matrix wird die Impulsform auf Grund der Reaktander Basis jedes der Transistoren einer Spalte verbun- zen verzerrt. Wenn ein Rechteckimpuls am Ausgang den. Die Zeilen-Treiberstufen sind mit einer anderen io erwünscht ist, muß der Impuls der Treiberstufe eine Elektrode, z. B. dem Emitter jedes der Transistoren Form aufweisen, die vorverzerrt ist, um den geeiner Zeile verbunden. Jeder Transistor befindet sich wünschten Ausgangsimpuls zu erhalten. Bei der an dem Kreuzungspunkt einer Spalte und einer Zeile. Schaltung nach der Erfindung ist die Form des Aus-Der Transistor wird durch Einschalten der Zeilen- gangsimpulses im wesentlichen der Form des von der und Spalten-Treiberstufen, die mit diesem Transistor 15 Treiberstufe gelieferten Impulses gleich, verbunden sind, leitend gemacht. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich

Jeder der Transistoren in der Matrix weist Streu- aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsreaktanzen auf. Diese Streureaktanzen bestehen beispiels der Erfindung in Verbindung mit den Zeichhauptsächlich aus den Sperrschichtkapazitäten und nungen, von denen zeigt kleinen Induktivitäten zwischen den Emittern benach- 20 Fig. 1 das Schaltbild eines Teiles der Transistorbarter Transistoren. Daher sieht die Elektrode eines Wähluatrix nach der Erfindung, einzelnen Transistors eine weitgehende induktive Im- F i g. 2 ein Schaltbild einer einzelnen Zeile oder

pedanz, wenn sie beaufschlagt wird. Eine induktive Spalte der Matrix, in dem die Transistoren nicht dar-Impedanz am Emitter verursacht eine Verzerrung des gestellt sind und in dem die Treiberstufe sich an einer Ausgangsimpulses, wenn der Transistor durch koinzi- 25 anderen Stelle längs der Leitung befindet als nach dente Impulse am Emitter und an der Basis leitend Fig. 1.

gemacht wird. Außerdem ändert sich, wenn ein Tran- In F i g. 1 ist nur eine Zeile und eine Spalte der

sistor in größerem Abstand von der Zeilen-Treiber- Transistor-Wählmatrix dargestellt. Die dargestellte stufe angeordnet ist, die Reaktanz, vom Emitter die- Zeile enthält die Transistoren 10,12 und 14, während ses Transistors her gesehen, auf Grund der Streu- 30 die dargestellte Spalte aus den Transistoren 12, 16 kapazität und der Serieninduktivität all der Transisto- und 18 besteht. Die gestrichelten Linien deuten das ren, die zwischen diesem Transistor und der Zeilen- Vorhandensein anderer Transistoren und anderer Treiberstufe angeordnet sind. Die Streukapazität und Zeilen und Spalten an. Die dargestellten Transistoren Serieninduktivität wirken zusammen und sind die sind NPN-Transistoren. Es können jedoch auch Ursache dafür, daß ein bestimmter Transistor ein 35 PNP-Transistoren verwendet werden. Die Emitter kompliziertes, mit Blindwiderstand behaftetes Netz- der Transistoren 10, 12 und 14 einer Zeile sind über werk sieht. Da die verschiedenen Transistoren in ver- die Leitung 24 mit einem Impulsgenerator 20 für die schiedenen Entfernungen von den Zeilen-Treiber- Treiberimpulse verbunden. Die Basiselektroden der stufen angeordnet sind und daher verschiedene induk- Transistoren 12,16 und 18 einer Spalte sind über die tive Impedanzen sehen, hängt die Form des Aus- 40 Leitung 26 mit einem Impulsgenerator 22 für die gangsimpulses von der Entfernung des Transistors Treiberimpulse verbunden. Jeder Transistor, beivon der Treiberstufe ab. Die gleichen Probleme be- spielsweise der Transistor 12, hat Streureaktanzen, stehen bezüglich der Basiselektroden, mit denen die die hauptsächlich durch die Sperrschichtkapazitäten Spalten-Treiberstufen verbunden sind. und die Induktivitäten zwischen den Emittern be-

Die genannten Nachteile werden bei einer transi- 45 nachbarter Transistoren verursacht werden. Die storisierten Wählmatrix, insbesondere zum Adressie- Streukapazitäten der Basis-Emitter-Sperrschicht und ren von Schnellspeichern, gemäß der Erfindung da- der Basis-Kollektor-Sperrschicht sind in F i g. 1 als durch vermieden, daß die Induktivität jeder Treiber- C_!)e und C_bc dargestellt. Die Streuinduktivitäten sind leitung so gewählt ist, daß diese Treiberleitung in nicht dargestellt, da sie im Vergleich zu den Indukti-Verbindung mit den Streureaktanzen der Transistoren 50 vitäten der Leitungen 24 und 26 unbedeutend klein eine Übertragungsleitung mit ohmschem Wellen- sind.

widerstand bildet und daß diese Übertragungsleitung Die Übertragungsleitung für die in Fig. 1 darge-

an beiden Enden mit einem dem Wellenwiderstand stellte Zeile von Transistoren wird durch Verbinden gleichen Widerstand abgeschlossen ist. der Leitung 24 mit den Emittern der Transistoren

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird 55 einer Zeile gebildet. Die Induktivität der Leitung 24 der eine Abschlußwiderstand der Übertragungsleitung zwischen den Emittern benachbarter Transistoren durch den Innenwiderstand der sie speisenden Trei- (dargestellt durch konzentrierte Spulen 30) hat einen berstufe gebildet. besonderen Wert, der in Verbindung mit den Streu-

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er- reaktanzen der Transistoren eine Zeilen-Übertrafindung ist die die Übertragungsleitung speisende 60 gungsleitung bildet, die einen ohmschen Wellenwider-Treiberstufe in der Mitte der Übertragungsleitung an stand Z_R hat. Beide Seiten der Zeilen-Übertragungsdiese angeschlossen. leitung sind mit dem Wellenwiderstand Z_R abge-

Da auf Grund der genannten Mäßnahmen jeder schlossen.

Transistor nur eine ohmsche Impedanz sieht und da Die Spalten-Übertragungsleitung wird in der

diese Impedanz unabhängig von der Lage des Transi- 65 gleichen Weise gebildet. Die Induktivitäten 32 in Verstors innerhalb einer Zeile oder Spalte der Matrix ist, bindung mit den Basis-Streukapazitäten bilden eine wird das Ausgangssignal nicht durch Streureaktanzen Spalten-Übertragungsleitung, die den ohmschen WeI-verzerrt und seine Amplitude ist unabhängig von der lenwiderstand Z_c aufweist. Die Übertragungsleitung

ist an beiden Enden mit dem Wellenwiderstand Z_c abgeschlossen.

Die Transistor-Wählmatrix nach Fig. 1 arbeitet in folgender Weise:

Es sei angenommen, daß der Transistor 12 in den leitenden Zustand gebracht werden soll. Dann wird zuerst die Zeilen-Treiberstufe 20 eingeschaltet. Eine kurze, aber endliche Zeit nach dem Einschalten der Zeilen-Treiberstufe 20 hat die Vorderflanke des Ausgangsimpulses der Treiberstufe 20 die Zeilen-Übertragungsleitung durchlaufen und das Signal von der Zeilen-Treiberstufe 20 ist in der Übertragungsleitung gespeichert. Dann wird die Spalten-Treiberstufe 22 eingeschaltet. Wenn der Impuls der Spalten-Treiberstufe 22 die Basis des Transistors 12 erreicht, wird die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 12 leitend und damit auch der Transistor. Die Energie am Emitter des Transistors 12 wird von der Energie abgeleitet, die in der Zeilen-Übertragungsleitung gespeichert ist. Daher sieht der Emitter des Transistors ao 12 beim Leitendwerden sozusagen in beiden Richtungen die Impedanz Z^/2. Da die Impedanz vom Emitter des Transistors 12 aus gesehen ohmisch ist, wird die Anstiegszeit des Impulses im wesentlichen nicht verändert. Während der Einschaltzeit des Transistors und der Anstiegszeit des am Kollektor erscheinenden Ausgangsimpulses hat die Zeilen-Treiberstufe 20 keine Wirkung auf den Strom, da sie elektrisch weit genug von den Emittern aller Transistoren entfernt ist, so daß die Änderung am Emitter des Transistors 12 nicht vor dem Verstreichen der Anstiegszeit sieht.

Während der Zeit, während der der Transistor 12 leitend ist, ist der Ausgangsimpuls am Kollektor auf Grund der Rückkopplungswirkung des Wellenwider-Standes Z^ im wesentlichen rechteckig. Wenn beispielsweise während der Einschaltzeit des Transistors 12 der Strom größer werden will, bewirkt dieser vergrößerte Strom am Wellenwiderstand Z_R auch eine erhöhte Spannung an der Emitter-Sperrschicht, wodurch die Spannung an der Basis-Emitter-Strecke sich verringert und damit auch der Strom durch den Transistor. Folglich verursachen die ohmschen Wellenwiderstände im wesentlichen rechteckige Ausgangsimpulse, deren Amplitude unabhängig ist von der Entfernung des sie erzeugenden Transistors von den Treiberstufen.

Die Transistor-Wählmatrix nach Fig. 1 arbeitet in der gleichen Weise, wenn die Spalten-Treiberstufe 22 zuerst eingeschaltet wird und danach die Zeilen-Treiberstufe 20. Es sei bemerkt, daß die zweite Treiberstufe (wenn die Zeilen-Treiberstufe 20 zuerst eingeschaltet wird, dann ist die Spalten-Treiberstufe 20 die zweite Treiberstufe) nicht eher eingeschaltet werden sollte, bis eine endliche Zeitspanne nach dem Einschalten der ersten Treiberstufe verstrichen ist. Das ist notwendig, damit die erste Treiberstufe ein genügend langes Zeitintervall eingeschaltet ist, um die gesamte Übertragungsleitung, mit der sie verbunden ist, zu speisen. Wenn z. B. die Zeilen-Treiberstufe 20 zuerst eingeschaltet wird, sollte die Spalten-Treiberstufe 22 nicht eher eingeschaltet werden als die Vorderfianke des von der Zeilen-Treiberstufe 20 erzeugten Impulses die Zeilen-Übertragungsleitung vollständig durchlaufen hat. Dadurch wird sichergestellt, daß das Signal von der Treiberstufe in der Übertragungsleitung gespeichert wird, und wenn ein Transistor eingeschaltet wird, empfängt er Energie von beiden Seiten der Übertragungsleitung, wodurch er die Impedanz Z^/2 sieht.

Um die für das Speisen der gesamten Übertragungsleitung erforderliche Zeit zu verringern, kann die Treiberstufe auch an einer anderen Stelle als an der in Fig. 1 gezeigten angeordnet werden. Beispielsweise ist nach F i g. 2, in der eine Übertragungsleitung 42 angedeutet ist, die mit den Wellenwiderständen Z₀ abgeschlossen ist, die Treiberstufe eine Stromquelle 40, die in der Mitte der Übertragungsleitung angeordnet ist. Daher wird die Zeit, die benötigt wird, um die Übertragungsleitung zu speisen, auf die Hälfte verringert. Es sei bemerkt, daß in F i g. 2 die Induktivitäten, Kapazitäten und die Transistoren nicht dargestellt wurden.

Claims

Patentansprüche:

1. Transistorisierte Wählmatrix, insbesondere zum Adressieren von Schnellspeichern, dadurchgekennzeichnet, daß die Induktivität jeder Treiberleitung (24, 26; F i g. 1) so gewählt ist, daß diese Treiberleitung in Verbindung mit den Streureaktanzen der Transistoren eine Übertragungsleitung mit ohmschem Wellenwiderstand bildet und daß diese Übertragungsleitung an beiden Enden mit einem dem Wellenwiderstand gleichen Widerstand abgeschlossen ist.

2. Transistorisierte Wählmatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Abschlußwiderstand der Übertragungsleitung durch den Innenwiderstand der sie speisenden Treiberstufe gebildet wird.

3. Transistorisierte Wählmatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übertragungsleitung speisende Treiberstufe in der Mitte der Übertragungsleitung an diese angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen