2.3.2. Масочні пп (мпп)

Програмування масочної пам'яті здійснюється на одній із стадій створення таких мікросхем. Здійснюється за допомогою спеціальних масок або фотошаблонів. При програмуванні утворюються зв'язки між вертикальними та горизонтальними шинами, зв'язок робиться за допомогою металізації. Процесс програмування трудомісткий, тому його доцільно використовувати в серійному виробництві. Така пам'ять може бути реалізована за допомогою МОН- та ТТЛ-технологій (рис. 2.21, рис 2.22).

Рис. 2.21 Елементи пам'яті

Рис. 2.22

В К155 декілька масочних ПП місткістю 1024 біт:

- ПР6/ПР7 – перетворювачі в двійково-десятковий код і назад

- РЕ21 (256х4) – перетворювач двійкового коду в символи кирилиці

- РЕ22 – перетворювач двійковго коду в символи латинського алфавіту

- РЕ23 - перетворювач двійковго коду в математичні символи та цифри

- РЕ24 – додаткова схема, якою доповнюється 5-й розряд в кожній з попередніх схем

2.3.3. Однократнопрограмована пам'ять

Даний тип пам'яті випускається виробником запрограмованим або на всі нулі, або на всі 1. Занесення інформації здійснюється користувачами за допомогою программатора. Програмування здійснюється або випалюванням плавких перемичок, або шляхом пробою p-n-переходу.

Варіанти однократнопрограмованої пам'яті показана на рис. 2.23

Рис.. 2.23

В 1-му випадку потрібно перепалити перемичку.

В 2-му випадку – пробитии VD2 великою напругою.

Однократнопрограмована пам'ять на елементах ТТЛ показана на рис. 2.24

Рис. 2.24 Приклад на ТТЛ

К556РТ4 (256х4)

Рис.. 2.25 Внутрішня структура К556РТ4 (256х4)

УГО (РТ4) Vпр - вход пр-ния

Рис. 2.26 УГП К556РТ4

В цій схемі використовуються багатоемітерні транзистор из 8 емітерами.

Всі багатоемітерні транзистори, які мають 8 емітерів, зберігає 8-розрядне слово. Відповідні емітери через ПВ об'єднуються і підключаються до входу підсилювача зчитування. До цих же шин підключаються формувачі запису (струмових ключів).

Після програмування при виборі якогось слова подається відповідний високий потенціал на АШ, з його допомогою відкривається відповідний багатоемітерний транзистор, завдяки чому Ек з'являється на тих горизонтальних шинах, на яких залишились плавкі перемички. Щоб виконати програмування, необхідно напругу, що живить, підняти до 12В і через цей струмовий ключ відповідну горизонтальну шину на деякий час підключити до землі.

В якості прикладу розглянуто мікросхему РТ4 місткістю 256х4 (8 адресних входи, 4 виходи, вхід вибору кристалу і вхід програмування). Основним елементом внутрішньої структури є ЗМ (матриця 32х32 багатоемітерних транзисторів з 32 емітерами, відповідні емітери подаються на вхід селектора). Старші 5 розрядів поступають на дешифратор вибору рядків, за допомогою цього дешифратора обирають 32 транзистори, а селектор з 32-розрядних слів, використовуючи DC секції, обирає 4-розрядну секцію (рис. 2.25, рис. 2.26).

2.3.4. Репрограмована пам'ять

Ця пам'ять може бати побудована із застосуванням:

1. Пам'ять на аморфних напівпровідниках.

2. Пам'ять на МНОП-транзисторах.

3. ЛІПЗ/МОП-пам'ять (лавинно-інжекційна з плаваючим затвором МОП-)

4. Флэш-пам'ять(ЕТОХ - тунель-оксид)

1. Аморфний напівпровідник (АН) може знаходитись в аморфному або кристалічному стані. В аморфному - =10⁷ Ом/См, в кристалічному - =10^23 Ом/См. Для переведення з аморфного в кристалічний потрібно подіяти великою напругою 25В, навпаки - І=200 мА (рис. 2.27).

Рис. 2.27 Пам'ять на аморфних напівпровідниках

Схема пам'яті з плаваючим затвором показана на рис 2.28.

Рис. 2.28 ЗЕ пам'яті з плаваючим затвором

Рис. 2.29 Характеристики ЗЕ з плаваючим затвором

В ЗЕ такої пам'яті використовується під затвором подвійний діелектрик, який складається з тонкої плівки SiO₂ і товстої плівки Si₃Ni₄.

Якщо між підложкою та затвором прикласти позитивну напругу 30В, тоді електрони, долаючи тонку плівку, будуть накопичуватись на межі двох діелектриків. Цей від'ємний потенціал може може існувати довгий час, завдяки наявності від'ємного потенціалу, порогова напруга, при якій буде відкриватись транзистор, буде знижуватись до -3В. Якщо від'ємний потенціал відсутній, порогова напруга буде складати -15В. Щоб зняти від'ємний потенціал, необхідно подіяти між затвором та підложкою від'ємною напругою рівною -30В. Робоча напруга, яка використовуються для вибірки такого елемента, 5В. При цьому той транзистор, який запрограмований на 0, залишається закритим, на 1 – відкритим (рис. 2.29).