DE1499856A1 - Treiber-Lese-Schaltung fuer ein aus Transistoren aufgebautes Speicher-Flipflop - Google Patents

Description

1499858

6409-66/kö/s
RGA 56 28.9
Convention Date:
December 30, 1965

Radio Corporation of America, Hew Yor^, H.Y., V.St.A.

Treiber-Lese-Schaltung für ein aus· Transistoren aufgebautes Speicher-Flipflop

Die Erfindung betrifft eine Treiber-Lese-Schaltung für ein aus Transistoren aufgebautes Speicher-Flipflop mit einer an den Eingang des Flipflops angeschlossenen Ansteuerleitung zum Einspeichern von Information sowie zum Ablesen der gespeicherten information, die über den normalerweise geöffneten Leitungsweg einer Koinzidenzschaltung die Treibef-Lese-Schaltung mit einer Spannungsquelle verbindet, "Wobei während des Ablesevorgangs der Leitungsweg- der Koinzidenzschaltung unter gemeinsamer Steuerung durch eine t'/ählsignalquelle und den Ausgang des Flipflops je nach dessen Speicherzustand geschlossen wird oder nicht*

Es ist bekannt, einen ochnellspeicher für Datenverarbeitungsanlagen in Form einer Anzahl von z.B. matrizenförmig angeordneten aktiven Speicherelementen aiiszubilden. Ss ist weiter bekannt, für die Speicherelemente^ Flipflops mit Feldeffekttransistoren zu verwenden"und die gesamte Speicheranordnung in integrierter Form herzustellen, um eine große Speicherkapazität auf kleiner Fläche zu erzielen und die Leitungslaufzeiten oder -Verzögerungen zu verringern und dadurch eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit su erreichen.· .

Die S.apaaicät dsr Aus gangs leitung eines integrierten Speichers Ir arm ziemlich gro'; ^ein, besonders wenn die aictivan Speicherelemente aiiS iso~

909887/1273
^BAü ^^

1499858

Ii er ten Feldeffekttransistoren (FelileffeJittransisto-ren mit isolierter Steuerelektrode) aufgebaut sind. Höhere Arbeitsgeschwindigkeiten können dadurch erhalten werden, daß man statt mit Spannungs- mit Stromablesung oder -fühlung, d.h. Erfassen des beim Ablesevorgang fließenden Stromes arbeitet,-da in diesem Fall die Kapazität nicht über einen hohen Widerstand aufgeladen oder entladen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Treiber-Lese-Schaltung zu schaffen, bei der das Einschreiben und Auslesen des Speicher-Flipflops über eine gemeinsame Ansteuerleitung erfolgt und mit zerstörungsfreier Stromablesung gearbeitet wird. - . . '

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Treiber-Lese-Schaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerleitung an den Verbindungspunkt der* Qtiitter-Kollefctorstreclce eines an seiner Basis durch das einzuschreibende Informationssignal gesteuerten Transistors und des niederohmigen Leitungsweges einer StromsenJcenanordnung angeschlossen ist, die während des Lesevorgangs die Ans teuer leitung auf einer im v/esentliehen konstanten, von der Spannung der Spannungsquelle verschiedenen Spannung hält, wobei der während des Lesevorgangs in der Ansteuerleitung und der Emitter-^olleictorstrecke des Transistors fließende Strom unter Erzeugung eines entsprechenden Leseausgangssignals wahrgenommen wird. Vorzugsweise ist dabei die Ansteuerleitung an den Bnitter des in Kollektorschaltung arbeitenden Transistors angeschlossen und wird das Leseausgangssignal am Verbindung spunict des -kollel· to rs des Transistors und eines Soll eic torwiderstands abgenommen. ■-

In Weiterbilcftmg der Erfindung ist bei einer Anordnung, bei der während des Schreibvorgangs das Speicher-Flipflop veranläßt wird, ein in der Ansteuer!eitung erscheinendes Signal anzunehmen, vorgesehen, daß die Basis des Transistors mit digitalen Signalen zweier verschiedener Werte ansteuerbar ist, derart, daß der Transistor an.seinem Emitter während des Schreibvorgangs, bei Basisansteuerung mit dem einen Signalwert die Spannung der Spannungsquelle Lind während des Lesevorgangs bei Basisansteuerung mit dem anderen Signalwert die hiervon verschiedene, konstante Spannung führt.

Die Erfindung betrifft ferner die Anwendung der Treiber-Lese-Schaltung

■ 9 0 9887/1273

BAD ORIGINAL

' ■ H99B56 :

• — 3 —

auf einen Datenspeicher mit einer Anordnung von matrizenförmig in Zeilen und Spalten ausgelegten Speicher-Flipflops, je einer Zeilenleitung für jede Zeile und einer An.steuerleitung für jede Spalte, wo bei jedes Flipflop mit seinem Eingang an die entsprechende Ansteuerleitung angeschlossen ist und die zugehörige Koinzidenzschaltung mit ihrem Leitungsweg zwischen die Spannungsquelle und die entsprechende Ansteuerleitung, mit einer Steuerelektrode an den Ausgang des Flipflops und mit einer zweiten Steuerelektrode an die entsprechende Zei1enleitung angeschaltet ist und während des Ablesens des zugehörigen Flipflops im Widerstand ihres· Leiturigsweges entsprechend dem Zustand des Flipflops gesteuert wird, und wobei ferner cämtlichen Speicher-Flipflops jeder Spalte jeweils eine gemeinsame Ireiber-Lese-Schaltung zugeordnet ist. . ' I

In den Zeichnungen, in denen gleiche Elemente jeweils mix g2eichen Bezugszeichen bezeichnet: sind, zeigen;

Figur 1 das Elockschaltschema ein-es Datenspeichers, in welchem die erfindungsgemäße Treiber-Lese-Schaltung anwendbar ist;

Figur 2 das Schaltschema einer Saeichc-rz^elJe des Speichers -und einer Treib er-Lese-Schi! tung für diese Speicherzelle und die aivrlsren Zellen der gleichen Spalte; und

Figur 3 das Schaltschema einer anderen ÄusführungEforn der. Speicherzelle.

In der Anordnung nach Figur 1 sind die Speichereiemenre 12 ues Spei- i

chers 10, von denen nur einige \ienige gezeigt sind, iriatrizenförr.Ig in Zeilen und Spalten angeordnet. Es sei beispielsweise angenommen, ial der Speicher wortorganisiert ist, indem jede Saeicherelementzeile ein anderes Information^ wort speichert uiid iie zu einer Spalte gehörige·!: Speicherelemente jeweils die Ziffern oder Bits gleichen Stellenwertes in dem betreffenden Wort speichern. Jede Zeile hat zwei Zeilen!eitungen, und zwar eine für die Eingabe von Schreibbefehlssignalen und dia andere für die-Eingabe von Lesebefehls signal en. Sämtliche Schreibleituiigen W , ¥ ...¥ sini mit ihren Eingangsenden an einen Entschlusseler 16 angeschlossen, der Eingangssignale von einer geeigneten Signalquelle (nicht gezeigt) empfängt und während eines Schreibvorganges lediglich -die gewählte Schreibleitung ansteuert. Die Leselei tung en 3L., BL.*. S sind an einen Entschlüsseier 15 angeschlossen,

909887/ 1273 _Äl

BAD ORIGINAL

— A —

der bei Empfang von entsprechenden Eingangssignalen während eines Lesevorganges lediglich die gewählte Leseleitung ansteuert. Obwohl zwei getrennte Entschlusseler 16 und 18 gezeigt sind, kann man für die Ansteuerung der Schreib- und Leseleitungen des Speichers auch einen einzigen Entschlusseler mit entsprechender Ausgangslogik verwenden.

Die ein in eine Zeile des Speichers einzuschreibendes Wort darstellenden Signale werden von einer Datenquelle 20 Über Bitleitungen D ...D , von denen jeweils eine für jede Spalte von Speicherelementen vorgesehen ist, ge liefert- Die in der Datenquelle 20 gespeicherten Daten werden in eine gegebene Zeile von Speicherelementen 12 eingeschrieben, wenn die Schreibleitung für die betreffende Zeile erregt wird.

Um die Anzahl von Zeilen- und Spaltenleitungen im Speiqher möglichst gering zu halten, ist es wünschenswert, die Bitleitungen D₁...D als Ansteuerleitung sowohl zum Einschreiben als auch zum Auslesen zu verwenden. Wie noch beschrieben werden wird, kann die in einer Zeile des Speichers gespeicherte Information selektiv und zerstörungsfrei an den Bitleitungen ausgelesen werden, wenn die Lesebefehlsleitung für die betreffende Zeile erregt ist« Die Schaltungen für sowohl das Ansteuern der Bitleitungen als auch das Ablesen sind in den Blöcken 22....22 enthalten und werden noch be-

ι η

schrieben. ·

Sämtliche Speicherelemente 12 sind konstruktiv gleichartig, beispielsweise in Form.von Flipflops mit isolierten Feldeffekttransistoren ausgebildet. Das Plipflop für die Speicherzelle am Schnittpunkt der Zeile X und der Spalte 1 ist im gestrichelten Block 30 in Figur 2 gezeigt, und die Treiber-

Lese-Schaltung 22,. für die dazugehörige Spalte von Flipflöps ist im unteren Teil von Figur 2 gezeigt. -

Das gezeigte Flipflop ist bekannt und wird daher nur Jturz beschrieben. Das Flipflop enthält einen ersten Zweig mit einem isolierten Feldeffekttransistor 32 vom η-Typ und einem isolierten Feldeffekt trans is toi» 34 vom ρ-!typ, deren Kanäle, d.h. Quellen-Abflußstreclcen, in Reihe zwischen den Schaltungsnullpunkt und den positiven Pol einer Spaßnungsquelle .36 von V₁ Volt, deren, negativer Pol geerdet ist, geschaltet sind. Ein zweiter Zweig mit einem Transistor 40 vom n-iTyp und einem Transistor 42 vom p-Typ ist mit den Kanälen dieser beiden Transistoren in Reihe zwischen den· Schaltungsnullpunkt

90 9887/1273

sad ammmu

und die Spannungsquelle 36 geschaltet.

Die Rückkopplung vom Ausgang des ersten zum Eingang des zweiten Zweiges erfolgt über eine Direktverbindung vom Ausgangspunkt 44 zu den Steuerelektroden der Transistoren 40 und 42. Die Rückkopplung vom Ausgang des zweiten zum Eingang des ersten Zweiges erfolgt über,den "stromführenden Kanal eines normalerweise geöffneten Transistors 50 vom p-Typ, der zwischen den Ausgangsverbindungspunkt 46 und die Steuerelektroden der Transistoren 32 und 34 geschaltet ist» Das Einschreiben von Information in das Flipflop erfolgt über die Quellen-Abflußstrecke eines Transistors 56 vom η-Typ, dessen eine Elektrode direkt an die Bitleitung D. angeschlossen ist.. Die S teuer elektroden der Transistoren 50 und 56 sind an die Schreibleitung X angeschlossen.. Im normalen Betrieb wird die Spannung der Schreibleitung X durch den Ausgang einer Signalquelle 54, die aus einem Abschnitt des Entschluss"eiers 16 nach Figur 1 bestehen kann, auf null gehalten. Es ist also im stationären Zustand · der Transistor 50 unter Vervollständigung des Rückkopplungsnetzwerkes des Flipflops in den geöffneten oder leitenden Zustand gespannt, während der Transistor 56 gesperrt ist, so daß der Eingang des Flipflops effektiv'von der Bitleitung D₁ entkoppelt ist.

Im. einen, stabilen Zustand des Flipflops sind die Transistoren 32 und geöffnet und die Transistoren 40 und 34 gesperrt. Dies kann als der "gesetzte¹¹ Zustand aufgefaßt werden, in dem das Flipflop eine binäre "L" speichert. Wenn das Flipflop zurückgesetzt ist, sind die Leitungszustände umgekehrt» so daß also eine binäre "0" gespeichert wird. Diejenige Elektrode der Tran-, sistoren, an der sich eine Pfeilspitze befindet,; ist jeweils die Quellenelektrode» Bei den Transistoren 50 und 56 sind zwei Elektroden mit solchen Pfeilspitzen versehen, da diese Transistoren in dem Sinne in beiden Sichtungen leiten, daß, wenn der Strom den Kanal in der einen Sichtung durchfließt, die eine Elektrode, dagegen wenn der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt, die andere Elektrode als Quelle arbeitet.

Um bei einer gemeinsamen Bitleitung den Dateneingang vom Leseausgang zu isolieren, ist am einen Ausgang des Flipflops eine Koinzidenzschaltung 66 vorgesehen. Allgemein ist diese Koinzidenzschaltung so ausgelegt, daß sie einen Leitungsweg zwischen dem positiven Pol der Spannungsquelle 36 und der gemeinsamen Ansteuerleitung D₁. bildet. Die Koinzidenzschaltung 66 be-

809887/1273

steht aus zwei isolierten Feldeffekttransistoren 68, 70 vom η-Typ, die mit ihren Kanälen in Reihe geschalte.t sind. Die Steuerelektrode 72 des Transistors 68 ist direkt an die Ausgangsklemme 46 des Flipflops angeschaltet, während die Steuerelektrode 74 des Transistors 70 an die Leseleitung X angeschlossen ist, die außer während des Herauslesens des Wortes X auf ■ Niillpotent^al gehalten wird.

Die Schreibleitung X und die Leseleitung X sind sämtlichen Speicherelementen der betreffenden Zeile des Speichers 10 gemeinsam, während die Ansteuerleitung D. sämtlichen Speicherelementen der betreffenden Spalte gemeinsam ist» Der gestrichelt gezeichnete Kondensator 78 repräsentiert die * GesamtVapazität der Ansteuerleitung D_f. Der Wert dieser kapazität,, der ziemlich groß sein kann, hängt von der Anzahl der Speicherelemente in der betreffenden Spalte sowie von anderen Faktoren ab. Um eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit zu erzielen, muß dafür gesorgt werden, daß diese Kapazität sehr schnell aufgeladen und entladen wind.

Im unteren Teil von Figur 2 ist eine Tfeiber-Lese-Schaltung 22 für die Ansteuerleitung D₁ gezeigt. Diese Schaltung enthält einen bipolaren npn-Transistor 80, der mit seinem Emitter 82 direkt an die Bit-Leseleitung D angeschlossen ist. Ein Impedanzelement 86, dargestellt als ein Widerstand, ist zwischen den Kollektor 84 und den positiven Pol einer Spannungsquelle von V«. Volt, deren negativer Pol geerdet ist, geschaltet. Zum Abnehmen der Leseausgangssignale ist eine Ausgangsklemme 90 an den Kollektor 84 ange- \ schlossen. , .

Ein in den Emitterkreis des Transistors 80 eingeschalteter zweiter npn-Transistor 94 ist so vorgespannt, daß er im wesentlichen als Kons tan tstromsenTce arbeitet« Zu diesem, Zweck sind zwei Widerstände $6 und 98 in Reihe zwischen den positiven Pol der Sp annungs quelle 88 und den negativen Pol einer [ Spannungsquelle 100 von V* Volt, deren positiver Pol geerdet ist, geschaltet. Die Basis 104 des Transistors 94 ist an den Verbindungspunkt der Widerstände 9.6 und 98 angeschlossen, während der Emitter 106 über einen'Widerstand 108 mit der Sp annungs quelle 100 verbunden ist.

Die Basis 92 des ersten Transistors 80 ist an eine Quelle 112 digitaler Signale, die aus einem Abschnitt der Datenquelle 20 bestehen kann, an-. geschlossen. Die digitalen Signale "können entweder einen ersten, verhältnis-

*; -909887/1273

1499858

mäßig hohen oder einen zweiten, verhältnismäßig niedrigen Wert annehmen. Da der Transistor 80 als Emitterfolger arbeitet, folgt die Spannung am Emitter 82 der Spannung an der Basis 92. Die hochpegeligen und niederpegeligen Eingangssignale haben vorzugsweise solche Werte, daß sich am Emitter 82 Spannungen von +V₁ Volt bzw. null (Massepotential) ergeben.

Es soll jetzt die Arbeitsweise der Schaltung nach Figur 2 betrachtet werden. Die Schreibleitung X und die Leseleitung X führen Nullpotential, außer wenn ein neues Wort in die Flipflop"s der Zeile X eingeschrieben oder das gespeicherte Wort aus der Zeile herausgelesen wird. Die Transistoren und 70 sind gesperrt, so daß der Eingang des Flipflops 30 und die Koinzidenz schaltung 66 effektiv von der Ansteuerleitung D entkoppelt sind, und zwar . J

unabhängig von der dieser Leitung über den Transistor 80 zugeführten Spannung. Es kann also zu diesem Zeitpunkt in die Speicherelemente einer anderen Zeile eingeschrieben oder daraus ausgelesen werden, ohne daß der' Zustand des Flipflops 30 dadurch beeinflußt wird und ohne daß das Flipflop 30 oder die Koinzidenzschaltung 66 die Ans teuer leitung D₁ sowie andere daran angekpp_ pelte Flipflops beeinflußt. ·

Wenn in das Flipflop 30 eine binäre "0" eingeschrieben werden soll, beschickt die Signal<iuelle 54 die Schreibleitung X mit einer Spannung von +V« Volt. Dadurch wird der Transistor 50 im Flipflop gesperrt und der Transistor 56 geöffnet. Die Digitalsignalquelle 112 beschicvt die Basis 92 des Transistors 80 mit einem niederpegeligen Signal, wodurch die Spannung der _s

Ansteuerleitung null wird ode* bleibt. Wenn der Kondensator 78 zu diesem Jj

Zeitpunkt aufgeladen ist, wird er sehr rasch Über die KonstantstronsenVe \

(Transistor 94 mit dazugehöriger Schaltung), die mit hohem Strompegel arbeitet, entladen. Die Hullspannung der AnsteuerleitungD. bewirkt Über den geöffneten Transistor 56, daß der Transistor 34 geöffnet und der Transistor 32 gesperrt wird* Die Spannung am Aus gangs pun¹-1 44 ist dann +V₁ Volt, wodurch der Transistor 40 geöffnet und der Transistor 42 gesperrt wird.' Dies entspricht dem zurückgesetzten Zustand des Flipflöps. Bei Beendigung des Schreibintervalls fällt die Spannung der Schreibleitung X auf-null ab. Daraufhin wird der* Transistor 50 unter Vervollständigung des Rückleopplungsnetzwerkes geöffnet und der Transistor 56 gesperrt, so daß der Eingang des Flipflops von der Ansteuerleitung D₁ entkoppelt wird.

90 9887/127 3 BAD ORIGINAL

1 _

Um in das Flipflop 30 eine binäre "L" einzuschreiben, beschickt die Signal quelle 54 die' Schreibleitung X mit einer Spannung von +V₁ Volt, wodurch der Transistor 50 gesperrt und der Transistor 56 geöffnet wird. Die Digitalsignalquelle 112 beschickt jetzt den Transistor 80 mit einem hochpegeligen Eingangssignal, so daß.die Spannung der Ansteuerleitung D₁ auf +V₁ Volt ansteigt. Der als Emitterfolger arbeitende Transistor 80 sorgt als Treiber mit niedrigem Ausgangswiderstand dafür, daß der Kondensator 78 sehr rasch aufgeladen wird. Die Spannung von +V₁ Volt der Ans teuerleitung D₁ bewirkt über den geöffneten Transistor 56, daß der Transistor 32 geöffnet und der Transistor 34 gesperrt wird. Die Spannung am Ausgangspunkt 44 fällt dann auf null ab, wodurch der Transistor 42 geöffnet und der Transistor 40 gesperrt wird. Dies entspricht dem gesetzten Zustand des Flipflops.

Während des Lesevorgangs werden sämtliche Schreibleitungen sowie sämtliche Leseleitungen mit Ausnahme der gewählten Leseleitung auf Nullpotential gehalten. Um den Ausgang des Flipflops 30 abzulesen, beschickt die Signalquelle 76 die Leseleitung X mit einer Spannung von +V- Volt. Dadurch wird • der Transistor 70 geöffnet* Die Digitalsignal quelle 112 beschickt den Transistor 80 mit einem niederpegeligen Signal, so daß die Spannung in der Ansteuerleitung D₁ null ist. Wenn sich zu diesem Zeitpunkt das Flipflop 30 im zurückgesetzten -Zustand befindet, ist die Spannung am Ausgangspunkt 46 null, wird der Transistor 68 in der Koinzidenzschaltung 66 gesperrt gehalten und fließt in Ansteuerleitung D₁ kein Strom. Der gesamte Strom fttr die Stromsenke wird dann durch den Transistor 80 geliefert, und am Kollelctorwiderstand 86 ergibt sich-ein großer Spannungsabfall.

Wenn sich das Fiipflop dagegen im gesetzten Zustand befindet, wird der Transistor 68 durch den Ausgang des Flipflops geöffnet und biete» die Tran- T si stören 68 und 70 einen verhältnismäßig niederohmigen Weg für den Stromfluß von der Spanttungsqüeile 36 *ur Stromsenke. Der den Transistor-".8O durch fließende Strom verringert sich auf eine Größe, die gleicü ist der Größe des Stromflusses durch die Transistoren 68 und 70. Es ergibt sich dann ein kleinerer Stromfluß durch den Kollelctorwiderstand 86, ein kleinerer Spannungsabfall an diesem Widerstand und eine höhere Spannung an der Äusgangsklemme 90. Die Spannung an dieser Klemme 90 kann jetzt abgetastet werden, um den Zustand des Flipflops zu ermitteln.

90 9887/127 3

Zu beachten ist, daß durch den Lesevorgang-die im Flipflop 30 gespeicherte Information nicht gelöscht oder zerstört wird. Da die Schreibleitung X auf Nullpotential gehalten wird, ist der Transistor 56 gesperrt, so daß keine neue Information in das Flipflop eingeschrieben werden kann-Ferner wird mit Stromlesung statt mit Spannungslesung gearbeitet. Und zwar wird die Spannung der Ansteuerleitung D₁ und folglich die Ladung des Konden-,sators 78 durch die Eingangsspannung des Transistors 80 bestimmt, ohne von den Betriebszuständen der Transistoren 68 und 70 abzuhängen. Was durch die Schaltung 22,. abgelesen bzw. wahrgenommen wird, ist der Stromfluß durch die Transistoren 68 und 70 und in der Ansteuerleitungf D₁, wie er sich aus dem Zustand des Flipflops 30 ergibt, und dieser Strom wird in einen entsprechen- M den Spannungsabfall oder -anstieg am Kollektorwiderstand 86 umgewandelt.

Eine andere Art von aktiver Speicherzelle ist in Figur 3" gezeigt. Diese Zelle arbeitet mit einer einzigen Wortleitung X für sowohl den Schreib- als auch den Lesewählvorgang, jedoch mit zwei Bitleitungen D. und D,, ♦ Die Bi t-

ia _ . το

leitung D₁^ dient sowohl für das Einschreiben einer "L" in die Zelle als auch für das Ablesen der Zelle, Die Bitleitung D, dient für das Einschreiben

ι a

einer "0" in die Zelle. .·

Der Flip flop teil der Zelle ist in dem gestrichelten Block 30" enthalten :: und besteht aus zwei direkt überkreuz gekoppelten Zweigen, Der. e»ste 3weig enthält die in Seihe geschalteten stromführenden-Kanäle der Transistoren und 34,und der zweite Zweig enthält die stromführenden Kanäle der Tran- . ; |

sistoren 40 und42. Der erste Zweig ist über die parallelgeschalteten Kanäle zweier isolierter' Feldeffekttransistoren 120 und 122 vom ρ-Typ mit der ■

Spannungsquelle 36 verbunden. Die Transistoren 124 und 126 sind in ent- ^:.

sprechender Weise mit dem zweiten Zweig verbunden. Die Transistoren 130 und <

132 vom η-Typ sind mit ihren Kanälen einerseits an die Ausgangspunkte 44 bzw. 46 und andererseits über einen gemeinsamen Transistor 134 vom η-Typ an den Schaltungsnullpunkt angeschlossen.

Die Äusgangskoinzidenzschaltung 66' besteht aus einem isolierten Feldeffekttransistor 140 vom p-Typ und einem isolierten Feldeffekttransistor 142 vom η-Typ, die mit ihren Kanälen in Reihe zwischen den positiven Pol der Spannungsquelle 36 und die Bit-Leseleitung D., geschaltet sind. Die

Steuerelektroden der Transistoren 126 und 132 sind ebenfalls an diese '- - BAD ORIGINAL

9098877 1273

149S85S

Leitung D., angeschlossen. Der Transistor 140 ist mit seiner Steuerelektro- ' de an den Ausgangspunkt 46 des Flipflops angeschlossen, und der Transistor 142 ist mit seiner Steuerelektrode an die Wortleitung X angeschlossen. Auße£ dem sind die Steuer elektroden der Transistoren 122, 124 und 134 an die Wort-JLeitung X angeschlossen', die ihrerseits mit dem Ausgang einer Lese/Schreib-Wählsignalquelle 150 verbunden ist. Die Transistoren 120 und 130' sind mit ihren Steuerelektro den an die Bitlei tuhg D₁ angeschlossen. Die beiden Bi t-

I a

leitungen D₁ und D₁. können an getrennte Schaltungen von der Art der Schaltung 22₁ in Figur 2 angeschlossen sein. Jedoch können in der Schaltung für

die Bitleitung D₁ der Sollektorwiderstand 86 und die Ausgangsklemme 9 0 ent-Ta -

fallen, da in der Leitung D keine Ablesung stattfindet»

Im Betrieb haben die der Wortleitung X und den Bitleitungen D₁ und D

. ι a id

zugeführten Spannungen einen Wert von entweder +Y₁ Volt oder null (oder ungefähr diese Werte). Wenn die Spannung irjder Wortleitung X null ist, sind die Transistoren 134 und 142 gesperrt, so daß keine Information in die Speicherzelle eingesehrieben unä kein Ausgang der Zelle abgelesen werden kann. Die Transistoren 122 und. 124 sind geöffnet und bieten niederohmige Leitungswege von der Spannungsquelle 36 zu den Flipflopzweigen, so daß der Zustand des Flipflops aufrechterhalten bleibt.'

Um eine binäre" ^flt^H in das Flipflop einzuschreiben, beschielet die Signalquelle 150 die Wortleitung X mit einer Spannung von +V Volt. Gleichzeitig gelangen Spannungen von null und +V₁ Volt in die Bitleitung D bzw.

T la

in die Bitleitung D_1b· Die Transistoren 132 und 134 werden dadurch geöffnet, so daß der Ausgangspunkt 46 Hullpotential erhält. Die Transistoren 124 und 126 werden jetzt gesperrt, so daß die Spannung am. Ausgangspunkt 46 unabhängig von d&o. Spannungen an den Steuerelektroden der Transistoren 40 und"42 auf null bleiben oder abfallen muß. Bei Nullpotential am Ausgangspunkt 46 wird der Transistor 32 gesperrt und der Transistor 34 geöffnet. Die Spannung am Ausgangspunkt 44 bleibt somit bei' +V₁ Volt oder steigt auf diesen Wert an (der Transistor 120 ist zu diesem Zeitpunkt durch das Nullpotential der Bitleitung D: geöffnet). Durch diese Spannung wird der Transistor 40 geöffnet und der Transistor 42 gesperrt. Dies entspricht dem gesetzten Zustand; des Flipflops, in dem eine binäre "L" gespeichert und die Spannung am Ausgangspunkt 46 null ist (umgekehrt wie beim Flipflop nach *

Figur 2). / _;.-* ·; . , ■

BW OFHGJNAL , 90 9 8 877 12 73

1499858

Um eine "O" in das Flipflop einzuschreiben, erhalten die Wortleitungen

X und die Bitleitung D eine Spannung von +V Volt, während die Bitleitung

la ι

D₁. Nullpotential erhält. Dadurch werden die Transistoren 120, 122 und 124 gesperrt und die Transistoren"130 und 134 geöffnet- Die Spannung am Ausgangs^ punkt 44 "wird auf null gedrückt, wodurch der Transistor' 42 geöffnet und der Transistor'40 gesperrt wird. Dies entspricht dem zurückgesetzten Zustand des Flipflops, wobei,die Spannung am Ausgangspunkt 46 +V Volt beträgt.

Um den Ausgang des Flipflops abzulesen, werden beide Bitleitungen D₁

la

und D . auf Nullpotential gehalten und die Spannung der Wortleittmg X auf +V, Volt angehoben. Obwohl der Transistor 134 jetzt geöffnet ist, wird Treine

"

neue Information in das Flipflop eingeschrieben, weil die Transistoren 130 A

und 132 gesperrt sind. Die Transistoren 120 und 126 bleiben geöffnet, so daß· der Zustand des Flipflops erhalten bleibt, per Transistor 142 in der .koinzidenzschaltung 66' wird durch die Spannung von +V Volt in der Wortleitung X geöffnet. ¥enn im Flipflop eine "L" gespeichert ist, ist die Spannung am AusgangspunVt 46 null ur.d wird der Transistor 140 geöffnet. Dadurch ergibt· sich ein niederohmiger Weg durch die Transistoren 140 und 142, und es fließt ein Strom von der Spannungsquelle 36 in die Bitleitung D., . Dadurch wird die Spannung an der Aus gangs¹:! emtne 90 der Treiber-LesB-Schaltung 22 (Figur 2) geändert, und die entsprechende Ausgangsspannung leann jetzt abgetastet oder ausgewertet werden. J

Da die Treiber-Leseschaltung 22,J verhältnismäßig niederohmig ist, er- ·, i

gibt sich während des Lesevorgangs eine nur geringe oder gar Veine Spannungs , änderung in der Bitleitung D₁-, Das heißt, das Ablesen erfolgt durch Strom ,

statt durch Spannung, und die Spannung in der Bitleitung D. und folglich die Ladung der LastVapazitat wird durch den Zustand des abgefragten Flipflops während des Lesevorgangs nicht beeinflußt. Zu beachten ist jedoch, daß ein. etwaiger geringfügiger Spannungsanstieg in der Leitung D₁._fc während des Ablebens einer gespeicherten ¹¹L*, falls er ausreicht, den Transistor 132 zu öffnen, den bestehenden Zustand des Flipflops nur noch verstärkt, da diß Spannung am Aus gangs punTct 46 zu diesem Zeitpunkt null ist.

BAD 90 9 887/1273

Claims (3)

Patentansprüche

1. Treiber-Lese-Schaltung für ein aus Transistoren aufgebautes Speicher-Flipflop mit einer an den Eingang des Flipflops angeschlossenen Ansteuerleitung zum Einspeichern von Information sowie zum Ablesen der gespeicherten Information, die Über den normalerweise geöffneten Leitungsweg einer Koinzidenzschaltung die Treiber-Lese-Schaltung mit einer Spannungsquelle verbindet, wobei während des Ablesevorgangs der Leitungsweg, der Koinzidenzschaltung unter gemeinsamer Steuerung durch eine Wählsignalquelle und den Ausgang des Flipflops je nach dessen.Speicherzustand geschlossen wird oder nicht, dadurch· gekennzeichnet, daß die" Ansteuerleitung (D₁) an den Verbindungspunkt der Emitter-Kollektors trecke eines an seiner Basis durch das einzuschreibende Informationssignal (Quelle 112) gesteuerten Transistors (80) und des niederohmigen Leitungsweges einer Stromsenkenanordnung (94, 108, 100) angeschlossen ist, die während des Lesevorgangs die Ansteuerleitung auf einer im wesentlichen konstanten, von der Spannung der Spannungsquelle (36) verschiedenen Spannung hält, wobei der während des Lesevorgangs in der Ansteuerleitung und der Emitter-tollektorstrecke des Transistors (8o) fließende Strom unter Erzeugung eines entsprechenden Leseausgangssignals wahrgenommen wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e ic hn e t , daß die Ans teuer leitung [όΛ an den Emitter (82).des in-iöilefc torschaltung arbeitenden Transistors (80) angeschlossen ist, und daß das Leseausgangssignal am Verbindungspunkt (90) des Kollektors (84) des Transistors (80) und eines KolleittorwiäerStands (86) abgenommen wird·

3. Schaltung nach Anspruch 2, bei der während des Schreibvorgangs das ^! Speicher-Flipflop Veranlaßt wird, ein in der Ansteuerleitung erscheinendes Signal anzunehmen, d a d u r c h g e k e--n.ii ζ ei c h η e t , daß die Basis des Transistors (80) mit digitalen Signalen zweier verschiedener Werte ansteuerbar ist, derart, daß der Transistor (80) an seinem Emitter während des Schreibvorgangs bei Basisansteuerung mit dem einen Signalwert (^B1·') die Spannung der Spannungsquelle (36)°und während des Lesevorgangs bei" Bas is ansteuerung mit dent anderen Signalwert (ⁿ0^tt) die hiervon verschiedene, Vonstante Spannung (null) führt. .

- '^9^;0-9 8.87/1273 UVueuayen W si Abs.2 u.i s&

BAD

- 13 -

4· Anwendung der Treiber-Lese-Schaltung nacht einem der Ansprüche 1 bis 3 auf einen Datenspeicher mit einer Anordnung von ma tr i zellförmig in .Zeilen und Spalten ausgelegten Speieher-Flipflops, je einer Zeilenleitung (Wr,..V ) für jede Zeile und einer Ans teuerl ei tung (D₁..* D" ) für jede Spalte,

IX - IxI '-"_■-

wobei jedes Flipflop mit seinem Eingang an die entsprechende Ansteuerleitung angeschlossen is t und die zugehörige ioinzidenzsehaltuttg. (66 in Figur 2) mi t ihrem Leitungsweg zwischen die Spannungsquelle (36) und die entsprechende Ansteuerleitung, mit einer Steuerelektrode an den Ausgang (46 in Figur 2) des Flipflops und mit einer zweiten Steuerelektrode an die entsprechende Zeilenleitung angeschaltet ist und während des Ablesens des zugehörigen Flipflops im Widerstand ihres Leitungsweges entsprechend dem.Zustand des Flipflops gesteuert wird, und wobei ferner sämtlichen Flipflaps jeder Spalte jeweils «

eine gemeinsame Ireiber-Lese-Sehaltung zugeordnet ist (Figur 1).

909887/1273