DE2456893A1 - Speicherelement - Google Patents

Speicherelement

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DE2456893A1
DE2456893A1 DE19742456893 DE2456893A DE2456893A1 DE 2456893 A1 DE2456893 A1 DE 2456893A1 DE 19742456893 DE19742456893 DE 19742456893 DE 2456893 A DE2456893 A DE 2456893A DE 2456893 A1 DE2456893 A1 DE 2456893A1
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DE
Germany
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storage capacitor
transistor
mos transistor
selection switch
amplifier
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Paul-Werner Von Dipl Ing Basse
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Siemens AG
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
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    • G11C11/401—Digital 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
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Description

  • Speicherelement Die Erfindung bezieht sich auf ein Speicherelement mit einem Speicherkondensator und einem in Serie zu dem Speicherkondensator liegenden Auswahlschalter, bei dem der Auswahl schalter dann geschlossen wird, wenn eine Information in den Speicherkondensator eingespeichert oder aus ihm ausgelesen wird.
  • Speicherelemente, bei denen eine Information in einen in Serie zu einem Auswahlschalter liegenden Speicherkondensator gespeichert wird, sind bekannt. Aus Electronics, Sept.13, 1973, S.116 bis 121 ergibt sich ein solches Speicherelement.
  • Dort ist als Auswahlschalter ein MOS-Transistor gewählt. Der Steuereingang des MOS-Trans#stors liegt an einer Wortleitung, der eine Anschluß der gesteuerten Strecke des NOS-Transistors ist mit einer Bitleitung, der andere Anschluß der gesteuerten Strecke mit dem Speicherkondensator verbunden. Der Speicherkondensator liegt außerdem an einem festen Potential. Soll eine Information in den Speicherkondensator eingeschrieben werden, dann wird der Auswahlschalter durch ein Signal auf der Wortleitung leitend gesteuert. Die auf der Bitleitung anliegende Information gelangt dann in den Speicherkondensator.
  • Beim Lesen wird wiederum der Auswahlschalter durch ein Signal auf der Wortleitung geschlossen. Somit kann die Ladung, die sich auf dem Speicherkondensator befindet, auf-die Bitleitung übertragen werden.
  • Solche Speicherelemente mit einem Speicherkondensator und einem Auswahlschalter haben aber den Nachteil, daß die im Speicherkondensator gespeicherte Ladung sehr klein ist. Somit ist das von dem Speicherelement abgegebene Lesesignal ebenfalls klein und es sind auf##i#rt.1ge und Komplizierte Verstärker notwendig, um die gelesene Formation zu bewerten.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Speicherelement mit einem Speicherkondensator und einem in Serie zu dem Speicherkondensator liegenden Auswahlschalter anzugeben, bei dem die Kapazität des Speicherkondensators erhöht wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein rückgekoppeltes, verstärkendes Bauelement vorgesehen ist und daß der Speicherkondensator in dem Rückkopplungszweig des Bauelementes angeordnet ist.
  • Das verstärkende Bauelement kann z.B. ein MOS-Transistor, ~ein bipolarer Transistor oder ein2i'yristor sein. Bei all diesen verstärkenden Bauelementen wird durch Einfügung des Speicherkondensators in den Rückkopplungszweig des verstärkenden Bauelementes eine Erhöhung der Kapazität des Speicherkondensators auf elektronischem Wege erreicht.
  • Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine Prinzipschaltung der Erfindung, Fig.2 die Verwendung eines NOS-Transistors als verstärkendes Bauelenient, Fig.3 die Verwendung eines bipolaren Transistors als verstärkendes Bauelement.
  • In der Prinzipschaltung der Figur 1 ist ein Auswahlschalter mit AS und ein Speicherkondensator mit SC bezeichnet. Der Auswahlschalter AS liegt an einer Bitleitung B. Andererseits ist er an den Speicherkondensator SC angeschlossen. Weiterhin ist ein verstärkendes Bauelement V vorgesehen, in dessen Riickkopplungszweig der Speicherkondensator SC angeordnet ist.
  • Vom Eingang des Vers#"kerv V fElrw eir. Ableitwiderstand R zu einem festen Potential. Dieser ist dann notwendig, wenn der Eingangswiderstand des verstärkenden Bauelementes V sehr hoch ist.
  • Durch die Einfügung des Speicherkondensators SC in den Rücks kopplungszweig des verstärkenden Bauelementes V wird die Kapazität des Speicherkondensators erhöht. Dies ist das Ergebnis des sogenannten Miller-Effektes.
  • Soll eine Information in den Speicherkondensator SC eingeschrieben werden, dann wird der Auswahlschalter AS geschlossen und gleichzeitig der Bitleitung die einzuspeichernde Information zugeleitet. Uber den Auswahlschalter AS gelangt die einzuspeichernde Information in den Speicherkondensator C, der entsprechend der Information aufgeladen wird oder nicht aufgeladen wird. Der Lesevorgang erfolgt in entsprechender Weise. Wiederum wird der Auswahlschalter As geschlossen und dann die gespeicherte Information aus dem Speicherkondensator SC auf die Bitlettung B übertragen, Figur 2 zeigt ein Beispiel, in dem als verstärkendes-Bauelement ein MOS-Transistor verwendet wird. Er ist mit MV bezeichnet. Ebenfalls wird als Auswahlschalter' ein MOS-Transi stor benutzt. Der Steuereingang des MOS-Transistors+MS liegt dann an einer Wortleitung WL, während der eine Anschluß der gesteuerten Strecke an die Bitleitung B, der andere Anschlup an den Speicherkondensator SC angeschlossen ist. Beim als verstärkendes Bauelement verwendeten MOS-Transistor MV ist der eine Anschluß der gesteuerten Strecke über den Speicherkondensator SC mit dem Steuereingang verbunden. Der Steuereingang ist weiterhin über einen Widerstand R an eftn festes Potential angeschlossen. Der andere Anschluß der gesteuerten Strecke des MOS-Transistors MV liegt ebenfalls an dem festen Potential. Der Widerstand R kann als implantierter Widerstand oder als MOS-Transistor realisiert sein.
  • Soll eine Information in den °peicherkondensator SC eingeschrieben oder aus ihm ausgelesen werden, dann wird ein Signal an die Wortleitung WL angelegt, das den Transistor MS leitend steuert. Die Information wird dann von der Bitleitung B auf den Speicherkondensator SC bzw. vom Speicherkondensator SC auf die Bitleitung B übertragen. Der MOS-Transistor MV dient wiederum zur Verstärkung der Speicherkapazität des Speichetkondensators SC nach dem oben angegebenen Prinzip.
  • In Figur 3 wird als verstärkendes Element ein bipolarer Transistor BV herangezogen. Als Auswahlschalter wird ebenfalls ein bipolarer Transistor BS verwendet.Bei diesem Transistor BS wird auch der inverse Betrieb ausgenützt (bei dem Einschreiben einer "O" in die Speicherzelle werden Kollektor und Emitter vertauscht). An dieser Stelle kann auch ein bipolarer Transistor verwendet werden, der eine ausgeprägte inverse Stromverstärkung besitzt. anstelle des bipolaren Transistors BS konnte auch ein MOS-Transistor als Schalter eingesetzt werden. Nun ist der Speicherkondensator SC zwischen Kollektor und Basis des Transistors BV angeordnet. Die Basis ist außerdem über eine Ableitdiode D mit einem festen#P0tential verbunden, an dem auch der Emitter des TransistorsBV liegt. Der Kollektor des Transistors BV ist über dem Auswahl schalter BS an die Bitleitung B angeschlossen. Auch bei der Schaltung gemäß Figur 3 wird durch die Einfügung des Speicherkondensators SC in den RUckkopplungss zweig des Transistors BV die Kapazität des Speicherkondensators erhöht. Das Einschreiben bzw. Auslesen einer InformatioB aus dem Speicherkondensator SC erfolgt auf die in Fig.2 angegebene Weise.
  • Durch die Erfindung wird somit die wirksame Kapazität des Speicherkondensators des Speicherelementes erhöht.Da#in ist es aber nicht mehr notwendig, die gespeicherte Information mit aufwendigen und komplizierten Verstärkern zu lesen bzw. zu verwerten, da das aus dem Speicherelement ausgelesene Signal größer ist. Außerdem ist es möglich, dynamische Speicherelemente in Bipolartechnik aufzubauen.
  • 5 PåtentanspFUche 3 Figuren

Claims (5)

  1. P a t e n t a n s P r ü c h e-Speicherelement mit einem Speicherkondensator und einem in Serie zu dem Speicherkondensator liegenden Auswahlschalter, bei dem der Auswahlschalter dann geschlossen wird, wenn eine Information in den Speicherkondensator eingespeichert oder aus ihm ausgelesen wird, d a d u r csh.
    g e k e n n z e i c h n e t, daß ein rückgekoppeltes, verstärkendes Bauelement (V) vorgesehen ist, und daß zur Erhöhung der Kapazität der Speicherkondensator (SC) in dem Rückkopplungszweig des Bauelementes (V) angeordnet ist.
  2. 2. Speicherelement nach Anspruch 1,' d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß das verstärkende Bauelement (V) ein MOS-Transistor (MV) ist, daß der mit dem Auswahlschalter verbundene Anschluß des Speicherkondensators SC an dem einen Anschluß der gesteuerten Strecke des MOS-Transistors (mm), der andere Anschluß des Speicherkondensators (sc) anden Steuereingang des MOS-Transistors (MV) angeschlossen ist, daß der andere Anschluß der gesteuerten Strecke des MOS-Transistors (MV) an einem festen Potential (O Volt) liegt und daß zwischen dem Steuereingang des MOS-Transistors (MV) und dem festen Potential ein Widerstand (R) angeordnet ist.
  3. 3. Speicherelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nze i c h n e t, daß das verstärkende Bauelement ein bipolarer Transistor (BV) ist, daß der Speicherkondensator (SC) zwischen Kollektor und Basis des Transistors (BV) angeordnet ist, daß der Kollektor an dem Auswahíschalt~r (ES) angeschlossen ist, daß die Basis des Transistors (BV) über eine Ableitdiode (D) mit einem festen Potential (#o Volt) verbunden ist, an dem auch der Emitter des Transistors (BV) liegt.
  4. 4. Speicherelement nac. Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Auswahlschalter (BS) ein bipolarer Transistor ist, der auch invers betreibbar ist.
  5. 5. Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Auswahlschalter (AS) ein MOS-Transistor ist.
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