DE2451044C3 - 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 Ausführungsbeispieie der Erfindung an Hand einiger Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansteueranordnung nach der Erfindung,

Fig. 2ein Ersatzschema nach Fig. 1,

Fig. J einige Signalformen. Die allgemeine Konfiguration der Speicheranordnung wird nicht näher erläutert.

Fig. I zeigt eine erfindungsgemäBe Ansteueranordnung und enthält zwei Transistoren Ti und T2, fünf Widerstände Ri... R5,drei Kondensatoren Ci ...C3 und drei Verbindungsklemmen k i ... A3. Die Klemme k J ist mit einer nicht dargestellten Versorgungsquelle mit einer Ausgangsspannung von z.B. 17 Voll verbunden. Die Klemme A I ist eine Signaleingangsklemme und mit einem nicht dargestellten Signalgeber verbunden. Die Klemme A 2 ist eine Signalausgangs-

s klemme und mit einem nicht dargestellten Fesikörperspeicher von einem bekannten Typ, t. B. mit dessen Taktimpulseingang verbunden. Der Kondensalor Ci symbolisiert dessen Ersatzkapazftät für die Klemme k 2. Die Klemme k 2 ist durch eine Leitung, z. B. durch eine Spur aufgedampften Materials mit einer Selbstinduktivität /, mit dem Speicher verbunden. Der Wert des Widerstandes /?5 kann derart sein, daß der .Schwingungskreis mit L und CJ gerade kritisch gedämpft ist: R 5 = 2]/L/C. Die ohmsche Belastung durch den angeschlossenen Speicher wird als klein angenommen.

Im Zusammenhang damit zeigt Fig. } einige Sigiialfonnen. Die Kurve A zeigt das Signal an der Signaleingangsklemme it 1. 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 Γ2 das gleiche Potential wie die Klemme Jt3. somit z.B. 17 Volt. Weil der Transistor Ti gesperrt ist und die Klemme k 2 nicht ohmisch belastet wird, ist der Transistor Γ2 nicht leitend. Der Punkt Fist mit der Klemme k J über den Widerstand R4 verbunden, wodurch der Punk! Fauch 17 Volt führi. In Fig. } zeigt die Kurve ßdas Potential am Punkt Fund die Kurve Cdas Potential am Punkt F

Wenn dabei das Potential der Klemme k 1 hoch wird, geschieht folgendes. Der Widerstand R1 und der Kondensator Cl bilden ein differenzierendes Netzwerk. Dadurch wird der Transistor Π rasch in die Sättigung gesteuert. Der Kondensator C J entlädt sich über den Widerstand /?5, die Diode ü und den Transistor Ti. Das Ersatzschema ist in Fig. 2 dargestellt: der Schalter S wird geschlossen. Zusammen mit dem Entladen des Kondensators CJ sinkt das Potential an den Punkten E und F Das Potential der Basiselektrode des Transistors Γ2 sinkt ab, wodurch er sperrt. Schließlich lädt sich der Kondensator C2 auf: er ist an die Mittelanzapfung (Punkt E) des Spannungsteilers angeschlossen, der aus den Widerständen R 2 und Ri besteht. Im Beispiel sind die Widerstände R 2 und Λ 3 gleich, und das Potential steigt auf 8V₂ Volt an. Schließlich steigt das Potential des Punktes F durch einen Spannungsabfall am Transistor Ti, z.B. um 0,9 Volt, wieder etwas an. Bei entsprechender Bemessung kann dieser Effekt nicht vorhanden sein.

Wenn die Klemme k I darauf wieder ein niedriges Potential annimmt, geschieht folgendes. Mit Hilfe des Kondensators Cl nimmt die Basiselektrode des Transistors 7Ί rasch ein niedriges Potential an, so daß der Transistor Ti gesperrt wird. Dadurch nimmt die Basiselektrode des Transistors Γ2 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, leder Spannungsanstieg am Punkt Fwird durch de.ii Punkt E und damit der Basiselektrode des Transistors Γ2 weitergeleitet. Während der Punkt F auf ungefähr 17 Volt ansteigt, erreicht das Potential des Punktes E einen Wert von 17 f 8V> = 25V₂ Volt. Dadurch wird die Basiselektrode

^(>5 des Transistors T2 mit einer hohen Steuerspannung angesteuert, so daß T2 rasch in die Sättigung kommt. Infolgedessen lädt sich auch der Kondensator CJ (Ersatzkapazität) rasch auf. Dieser Effekt ist somit eine

Jifferentielle Mitkopplung. Nach einiger Zeit entlädt »ich der Kondensator C2 wiederum über den Widerstand R 2, wodurch das Potential des Punktes E /on ungefähr 25'/₂ Volt auf 17 Volt absinkt. Auch das Potential des Punktes F sinkt, weil über Jen Transistor ί Τϊ ein kleiner Spannungsabfall vorhanden ist. Dieser Fffekt beträgt z. B. ungefähr 0,3 Vo't. In F i g. 3 ist dies lurch den Pegelunterschied zwischen den Linien CIO ind C20 angegeben. Schließlich steigt das Potential am Punkt Fwieder auf den Pegel der Klemme k 1, denn der Speicher bndet keine ohmsche Belastung.

Folgende Schaltelemente sind im Ausführungsbei- >piel verwendet worden: Λ 1:120 Ohm; Rl, 3:825 Ohm; A4: 17800hm; R S : belastungsabhängig (L CJ); CU 2: 150 pF. Die Transistoren 7Ί und 7 2 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 Ri kann anders sein. Der Widerstand 7~2 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 Spannungsteilungsschaltung verbunden ist, wodurch beim Einschalten des Ladetransistors die Steuerelektrode eine additive Steuer^pannung erhält.