DE2451044B2 - Impuls-ansteueranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Impuls-Ansteueranordnung, insbesondere für eine Speicheranordnung, als integrierte Halbleiterschaltung mit einer Eingangsklemme, einer stark kapazitiv belasteten Ausgangsklemme und einem zwischen einer Versorgungsklemme und der Ausgangsklemme geschalteten Ladetransistor.

Eine derartige Impuls-Ansteueranordnung wird insbesondere für integrierte Halbleiterspeicher verwendet und kann mit diesen auf einer Halbleiterscheibe integriert sein. Die Ansteuerung solcher Speicher erfordert steile Impulsflanken zur Verzögerung der Arbeitsgeschwindigkeit. Weiter müssen die Spannungspegel der Ansteuerimpulse, z. B. die Taktimpulse, engen Toleranzen entsprechen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Impuls-Ansteueranordnung zur Erzeugung von steilen Impulsen definierter Amplituden zu erzeugen, ohne daß stark belastbare Spannungsquellen erforderlich sind. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Ausgangsklemme über einen Gleichrichter mit einem Entladeschalter und über einen Kondensator mit einer Mittelanzapfung einer zwischen der Versorgungsklemme und einer Steuerelektrode des Ladetransistors geschalteten Spannungsteilungsschaltung verbunden ist, wodurch beim Einschalten des Ladetransistors die Steuerelektrode eine additive Steuerspannung erhält. Auf diese Weise wird ein Teil der Versorgungsspannung vom Spannungsteiler abgezweigt. Bei einem Spannungsübergang an der Steuerelektrode kann dieser Teil zu dem von außen angelegten Signal addiert werden, so daß für kurze Zeit eine große Ausssteuerspannung vorhanden ist. Im stationären Zustand hat das kapazitive Element keinen Einfluß. Es bildet daher auch keine Belastung für die Versorgungsquelle.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand einiger Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansteueranordnung nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Ersatzschema nach Fig. 1,

F i g. 3 einige Signalformen. Die allgemeine Konfiguration der Speicheranordnung wird nicht näher erläutert.

F i g, 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ansteueranordnung und enthält zwei Transistoren Tl und Tl, fünf Widerstände Ri... R S, drei Kondensatoren C1... C3 und drei Verbindungsklemmen k\ ... Ar 3. Die Klemme Ar 3 ist mit einer nicht dargestellten Versorgungsquelle mit einer Ausgangsspannung von z.B. 17 VuIt verbunden. Die Klemme k I ist eine Signaleingangsklemme und mit einem nicht dargestellten Signalgeber verbunden. Die Klemme kl ist eine Signalausgangss klemme und mit einem nicht dargestellten lestkörperspeicher von einem bekannten Typ, z. B. mit dessen Taktimpulseingang verbunden. Der Kondensa;or C3 symbolisiert dessen Ersatzkapazität für die Klemme Ar 2. Die Klemme kl ist durch eine Leitung, z. B. durch eine

ίο Spur aufgedampften Materials mit einer Selbstinduktivität L mit dem Speicher verbunden. Der Wert des Widerstandes R 5 kann derart sein, daß der Schwingungskreis mit L und C3 gerade kritisch gedämpft ist: R 5 = 2]/L/C. Die ohmsche Belastung durch den

angeschlossenen Speicher wird als klein angenommen.

Im Zusammenhang damit zeigt F i g. 3 einige Signalfoimen. Die Kurve A zeigt das Signal an der Signaleingangsklemme ArI. Am Anfang führt die Klemme k 1 ein niedriges Potential Dadurch führt auch die Basis des Transistors Ti ein niedriges Potential, wodurch dieser Transistor gesperrt ist. Infolgedessen führt die Basis des Transistors Tl das gleiche Potential wie die Klemme A;3, somit z.B. 17 Volt. Weil der Transistor TX gesperrt ist und die Klemme Ar 2 nicht ohmisch belastet wird, ist der Transistor Tl nicht leitend. Der Punkt Fist mit der Klemme Ar3 über den Widerstand R4 verbunden, wodurch der Punkt Fauch 17 Volt führt. In F i g. 3 zeigt die Kurve B das Potential am Punkt Fund die Kurve Cdas Potential am Punkt F.

Wenn dabei das Potential der Klemme Ar 1 hoch wird, geschieht folgendes. Der Widerstand R1 und der Kondensator Cl bilden ein differenzierendes Netzwerk. Dadurch wird der Transistor Ti rasch in die Sättigung gesteuert. Der Kondensator C3 entlädt sich über den Widerstand R 5, die Diode D und den Transistor Tl. Das Ersatzschema ist in Fig. 2 dargestellt: der Schalter 5 wird geschlossen. Zusammen mit dem Entladen des Kondensators C3 sinkt das Potential an den Punkten E und F. Das Potential der Basiselektrode des Transistors T2 sinkt ab, wodurch er sperrt. Schließlich lädt sich der Kondensator Cl auf: er ist an die Mittelanzapfung (Punkt E) des Spannungsteilers angeschlossen, der aus den Widerständen R1 und R3 besteht. Im Beispiel sind die Widerstände Rl und R 3 gleich, und das Potential steigt auf 8V₂ Volt an. Schließlich steigt das Potential des Punktes F durch einen Spannungsabfall am Transistor Tl, z.B. um 0,9 Volt, wieder etwas an. Bei entsprechender Bemessung kann dieser Effekt nicht vorhanden sein.

Wenn die Klemme Ar 1 darauf wieder ein niedriges Potential annimmt, geschieht folgendes. Mit Hilfe des Kondensators Cl nimmt die Basiselektrode des Transistors Tl rasch ein niedriges Potential an, so daß der Transistor Tl gesperrt wird. Dadurch nimmt die Basiselektrode des Transistors T2 ein höheres Potential an, wodurch der Transistor T2 leitend wird und der Kondensator C3 sich auflädt. Der Spannungsabfall zwischen den Punkten E und F beträgt 8V2 Volt und bleibt für einige Zeit aufrechterhalten. Jeder Spannungsanstieg am Punkt Fwird durch dem Punkt E und damit der Basiselektrode des Transistors T2 weitergeleitet. Während der Punkt F auf ungefähr 17 Volt ansteigt, erreicht das Potential des Punktes E einen Wert von 17 +8V₂ = 25V₂ Volt. Dadurch wird die Basiselektrode des Transistors Tl mit einer hohen Steuerspannung angesteuert, so daß Tl rasch in die Sättigung kommt. Infolgedessen lädt sich auch der Kondensator C3 (Ersatzkapazität) rasch auf. Dieser Effekt ist somit eine

differentielle Mitkopplung. Nach einiger Zeit entlädt sich der Kondensator C2 wiederum über den Widerstand R 2, wodurch das Potential des Punktes E von ungefähr 25V₂ Volt auf 17 Volt absinkt. Auch das Potential des Punktes F sinkt, weil über den Transistor ^r> 7~2 ein kleiner Spannungsabfall vorhanden ist. Dieser Effekt beträgt z. B. ungefähr 0,3 Volt. In F i g. 3 ist dies durch den Pegelunterschied zwischen den Linien ClO und C20 angegeben. Schließlich steigt das Potent'··!! am Punkt Fwieder auf den Pegel der Klemme k 3, denn der ι ο Speicher bildet keine ohmsche Belastung.

Folgende Schaltelemente sind im Ausführungsbeispiel verwendet worden: Al: 120 Ohm; /?2, 3:825 0hm; RA. 1780 0hm; R 5 : belastungsabhängig

(L. C3); Ci, 2: 15OpF. Die Transistoren Ti und 72 sind vom Typ BSS 40 und die Diode D vom Typ RAV 10. Die gezeichnete Schaltung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung gegeben. Es sind auch andere Ausführungsformen möglich. Die Schaltung kann Transistoren vom pnp-Typ enthalten. Das Verhältnis zwischen den Widerständen R 2 und /?3 kann anders sein. Der Widerstand Tl kann durch eine Diode ersetzt werden. Das heißt. Punkt E muß immer mindestens 17 Volt betragen. Schließlich kann die Ansteueranordnung in anderen Anwendungen als bei einer Speicheranordnung verwendet werden. Auch dort ist das rasche Aufladen und Entladen einer kapazitiven Belastung mit einer erfindungsgemäßen Anordnung vorteilhaft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Impuls-Ansteueranordnung, insbesondere für eine Speicheranordnung, als integrierte Halbleiterschaltung mit einer Eingangsklemme, einer stark kapazitiv belasteten Ausgangsklemme und einem zwischen einer Versorgungsklemme und der Ausgangsklemme geschalteten Ladetransistor, d a durch gekennzeichnet, daß die Ausgangsklemme über einen Gleichrichter mit einem Entladeschalter über einen Kondensator mit einer Mittelanzapfung einer zwischen der Versorgungsklemme und einer Steuerelektrode des Ladetransistors geschalteten Spannungsteilungsisehaltung verbunden ist, wodurch beim Einscnalten des Ladetransistois die Steuerelektrode eine additive Steuerspannung erhält.