DE2039606A1 - Elektrisches,dynamisch betriebenes Speicherelement - Google Patents

Elektrisches,dynamisch betriebenes Speicherelement

Info

Publication number
DE2039606A1
DE2039606A1 DE19702039606 DE2039606A DE2039606A1 DE 2039606 A1 DE2039606 A1 DE 2039606A1 DE 19702039606 DE19702039606 DE 19702039606 DE 2039606 A DE2039606 A DE 2039606A DE 2039606 A1 DE2039606 A1 DE 2039606A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
element according
memory element
phase clock
controllable
field effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19702039606
Other languages
English (en)
Other versions
DE2039606C3 (de
DE2039606B2 (de
Inventor
Tegze Dipl-Ing Haraszti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefunken Electronic GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE19702039606 priority Critical patent/DE2039606A1/de
Priority to AU32008/71A priority patent/AU453886B2/en
Priority to FR7129103A priority patent/FR2102153A1/fr
Priority to GB3756871A priority patent/GB1357385A/en
Priority to US00170509A priority patent/US3753010A/en
Publication of DE2039606A1 publication Critical patent/DE2039606A1/de
Publication of DE2039606B2 publication Critical patent/DE2039606B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2039606C3 publication Critical patent/DE2039606C3/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/402Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells with charge regeneration individual to each memory cell, i.e. internal refresh
    • G11C11/4023Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells with charge regeneration individual to each memory cell, i.e. internal refresh using field effect transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)

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-
209808/0855
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·
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., ... .
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
209808/0855
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-
209808/08 55
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
209808/0855
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-
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
209808/0855
-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
209808/0855
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
209808/0855
- 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-
209808/0855
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)

  1. Patentan sp rüche
    Ii) 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. 2) Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicher aus Kapazitäten bestehen, die parallel zu den steuerbaren Widerständen und oder parallel
    209808/0855
    zu den gleichrichtenden Bauelementen geschaltet sind»
  3. 3) Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichrichtenden Bauelemente aus Dioden bestehen=
  4. h) Speicherelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitäten Festkapazitäten sind»
  5. 5) Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Widerstände aus Transistoren bestehen»
  6. 6) Speicherelement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Widerstände aus MIS-Feldeffekttransistoren mit vom Halbleiterkörper isolierter Steuerelektrode bestehen,
  7. 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.
    209808/0855
    2039608
  8. 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. 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. 10) Speicherelement nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Verbindungsstellen der beiden Reihenschaltungen eine zusätzliche Kapazität geschaltet
  11. 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. 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. 13) Speicherelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den steuerbaren Widerständen Kapazitäten geschaltet sind, die mit wachsender Spannung zunehmen»
  14. 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. 15) Speicherelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Diode durch die
    209808/08 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·
    2Ü9808/0855
    Leerseite
DE19702039606 1970-08-10 1970-08-10 Elektrisches,dynamisch betriebenes Speicherelement Granted DE2039606A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702039606 DE2039606A1 (de) 1970-08-10 1970-08-10 Elektrisches,dynamisch betriebenes Speicherelement
AU32008/71A AU453886B2 (en) 1970-08-10 1971-08-04 Electric dynamically-operated storage element
FR7129103A FR2102153A1 (de) 1970-08-10 1971-08-09
GB3756871A GB1357385A (en) 1970-08-10 1971-08-10 Electric dynamically operated storage cell
US00170509A US3753010A (en) 1970-08-10 1971-08-10 Electric dynamically operated storage element

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702039606 DE2039606A1 (de) 1970-08-10 1970-08-10 Elektrisches,dynamisch betriebenes Speicherelement
DE7029971 1970-08-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2039606A1 true DE2039606A1 (de) 1972-02-17
DE2039606B2 DE2039606B2 (de) 1980-03-13
DE2039606C3 DE2039606C3 (de) 1980-11-13

Family

ID=25759564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702039606 Granted DE2039606A1 (de) 1970-08-10 1970-08-10 Elektrisches,dynamisch betriebenes Speicherelement

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3753010A (de)
AU (1) AU453886B2 (de)
DE (1) DE2039606A1 (de)
FR (1) FR2102153A1 (de)
GB (1) GB1357385A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2619876A1 (de) * 1975-05-06 1976-11-11 Hitachi Ltd Voreinstell-schaltung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1007308A (en) * 1972-12-29 1977-03-22 Jack A. Dorler Cross-coupled capacitor for ac performance tuning
US4091461A (en) * 1976-02-09 1978-05-23 Rockwell International Corporation High-speed memory cell with dual purpose data bus
US5508640A (en) * 1993-09-14 1996-04-16 Intergraph Corporation Dynamic CMOS logic circuit with precharge
US5640083A (en) * 1995-06-02 1997-06-17 Intel Corporation Method and apparatus for improving power up time of flash eeprom memory arrays

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE756139A (fr) * 1969-09-15 1971-02-15 Rca Corp Circuit intermediaire integre pour le couplage d'un circuit de commandea impedance de sortie faible a une charge a impedance d'entree elevee

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2619876A1 (de) * 1975-05-06 1976-11-11 Hitachi Ltd Voreinstell-schaltung

Also Published As

Publication number Publication date
AU3200871A (en) 1973-02-08
DE2039606C3 (de) 1980-11-13
AU453886B2 (en) 1974-10-17
DE2039606B2 (de) 1980-03-13
GB1357385A (en) 1974-06-19
US3753010A (en) 1973-08-14
FR2102153A1 (de) 1972-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2623507C3 (de) Schaltungsanordnung für binäre Schaltvariable
DE2628383C2 (de) Monolithisch integrierter dynamischer Halbleiterspeicher
DE3814667A1 (de) Rueckspannungsgenerator
DE2545450A1 (de) Bootstrapschaltung mit feldeffekttransistoren
DE2643704C2 (de) Transversalfilter mit mindestens einem analogen Schieberegister und Verfahren zu dessen Betrieb
DE1462952B2 (de) Schaltungsanordnung zur realisierung logischer funktionen
DE2510604C2 (de) Integrierte Digitalschaltung
DE1961125B2 (de) Speicherschaltung
DE2835692C3 (de) Binäres logisches ODER-Glied für programmierte logische Anordnungen
DE3107902C2 (de) Integrierte MOS-Schaltung
DE2754987C2 (de) Halbleiter-Speichervorrichtung
DE2314015C3 (de) Signalverstärker
DE2415098A1 (de) Ausschnittdetektor
DE2301855C3 (de) Schaltungsanordnung mit Feldeffekttransistoren zur Pegelanpassung
DE2039606A1 (de) Elektrisches,dynamisch betriebenes Speicherelement
DE2234310A1 (de) Logischer schaltkreis mit mindestens einer taktleitung
DE3343700A1 (de) Ausgangs-interface fuer eine logische schaltung mit drei zustaenden in einer integrierten schaltung mit mos-transistoren
DE3030790C2 (de)
DE2152109A1 (de) Speicher mit Feldeffekt-Halbleiterelementen
DE2721812C2 (de) Auswerteschaltung für eine Ladungsverschiebeanordnung
DE2103276C3 (de) Dynamisches Schieberegister
DE2255210A1 (de) Datenspeicherschaltung
DE1915700C3 (de) Schieberegister
DE2521949A1 (de) Monolithisch integrierbare mis- treiberstufe
DE1131269B (de) Bistabile Kippschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: TELEFUNKEN ELECTRONIC GMBH, 7100 HEILBRONN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee