Оптоэлектронный элемент памяти

Оптоэлектронный элемент памяти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнх

Социалнстнческкх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (II) 963098 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06.06.80 (2l ) 2938785/18-24 (53)M. Кл.

G ll С 11/42 с присоединением заявки №

9кударстванный комитет

ССФР ао делам изобретений и открмтий (23) П рнорнтет

ОпУбликовано 30 09 82 Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 03 10 82 (53) CLK 681-327..66(088. 8) i

Л. Л. Голик, М. И. Елинсон, А. А. Орликовский, Ю. И. Пашинцев, П. И. Перов, А. М. Топешкин .и С;С. Шмелев (72) Автори изобретения (7!) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ

Изобретение относится к электронике, кибернетике и вычислительной технике и предназначено, в частности, для использования в интегральных схемах памяти.

Известны оптоэлектронные элементы памяти, состоящие из ячеек памяти, записи, опроса и считывания информации(1).

Сигналы записи информации подаются в форме световых импульсов, а сигналы опроса и сигналы на выходах элемента памяти являются электрическими. Это ограничивает функциональные возможности устройств на основе данных элементов, а также их быстродействие, так как операция считывания осушествляется после« довательно.

Наиболее близок к предлагаемому оптоэлектронный элемент памяти„содержащий первый и второй полевые транзисторы, истоки которых соединены с шиной нулевого потенциала, первый и второй фотодиоды, катоды которых подключены к шине нулевого потенциала, а аноды со- 1 единены соответственно с затворами пер-. вого и второго полевых транзисторов, .стоки которых соединены соответственно с анодами второго и первого фотодиодов и первыми контактами первого и второго нагрузочных резисторов,, другие контакты которых соединены с шиной питания. В

ЗУ, созданных на основе указанного элемента памяти, возможна одновременная запись или стирание информации в любых ячейках 2 .

Недостатком указанного ЗУ является низкое быстродействие из-за невозможности параллельного (одновременного) опроса

I большого числа ячеек, дающего возможность считывания произвольных фрагмен15 тов информации за один такт. Кроме того, для расширения; функциональной возмож« ности ряда устройств представляет интерес, когда информация выдается в форме оптических сигналов.

Бель изобретения — повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей ЗУ на основе предлагаемого элемента памяти.

098

35

3 963

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронный элемент памяти, содержащий первый и второй полевые транзисторы, истоки которых соединены с шиной нулевого потенциала, первый и второй фотодиоды, катоды которых подключены к источнику смещения, а аноды соединены соответственно с затворами первого и второго полевых транзисторов, стоки которых соединены соответственно с анодами второго и первого фотодиодов и первыми контактами первого и второго нагрузочных резисторов, другие контакты . которых соединены с шиной питания, введены первый и второй двузатворные полевые транзисторы, третий нагрузочный ре« зистор, третий фотодиод и первый и второй светоизлучающие диоды. При этом истоки двузатворных полевых транзисторов соединены с шиной нулевого потенциала и первым контактом третьего резистора, другой контакт которого соединен с катодом третьего фотодиода, анод которого подключен к анодам первого и второго светоизлучающих диодов, катоды которых соединены соответственно со стоками первого и второго двузатворных полевых транзисторов, первые затворы которых соединены с катодом третьего фотодиода, а вторые затворы соединены соответственно со стоками первого и второго полевых транзисторов.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема оптоэлектронной ячейки памяти (где Т и Т -первый и второй полевые транзисторы; Т3 и Т4первый и второй двузатворные полевые транзисторы; 13„Р и 9> — первый, второй и третий фотодиоды; Э4 и D — первый и второй светодиоды (диоды Ганна), g <, Й и Р - первый, второй и третий нагрузочные резисторы) .

Функционирование оптоэлектронного элемента памяти в режимах записи, хранения и считывания информации происходит следующим образом.

При записи 1" ("0 ) световой импульс подается на фотодиод D (0 ), что приводит к по - яжению потенциала ячейки записи и установлению триггера в устойчивоесостояние,соответствующее 1 (0"). "

После снятия светового импульса с фотодиода D (D ) триггер сохраняет установленйое состояние. При этом транзис тор Т (Т, ) оказывается открытым по затвору, а транзистор Т4(Т ) - закрытым по затвору. В режимах записи и хранения, < двузатворных транзистора Т и Т4 закрыты по затворам соответственно.

При считывании подача светового импульса на фотодиод РЗ приводит к повышению потенциала фотоизлучателя и к открыванию двузатворных транзисторов по затворам. При этом двузатворный транзистор

Тз(Т ) оказывается открытым по обоим затворам, что приводит к свечению диода

Ганна D4(Dg), свидетельствующему о том что в элементе памяти записана "1 ("0").

При считывании разрушения информации не происходит. Быстродействие оптоэлектронного элемента в любом режиме 10с

Предлагаемое изобретение является оптоэлектронным элементом памяти с оптическими записью, стиранием, считыванием и выдачей информации. На основе элементов данного типа возможно создание интегральной схемы памяти, состоящей из большого числа таких элементов, объединенных друг с другом только по цепи питания. Введение в элемент фоточувствительных ячеек опроса и излучателей света позволяет реализовать функции оперативной памяти с записью, считыванием и стиранием информации любыми фрагментами, включая весь объем памяти, за один такт. Возможность параллельного опроса и считывания в данном ЗУ в от личие от интегральных схем памяти, построенных на элементах прототипа, где опрос и считывание осуществляется последовательно, значительно увеличивает бь|стродействие и функциональные возмож« ности предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Оптоэлектронный элемент памяти, содержащий, первый и второй полевые транзисторы, истоки которых соединены с шиной нулевого потенциала, первый и второй фотодиоды, катоды которых подключены к источнику смешения, а аноды соединены соответственно с затворами первого и второго полевых транзисторов, стоки которых соединены соответственно с анодами второго и первого фотодиодов и первыми контактами первого и второго нагрузочных резисторов, другие контакты которых соединены с шиной питания, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия .элемента памяти, в него введены первый и второй двузатворные полевые транзисторы, тре тий нагрузочный резистор, третий фотодиод и первый и второй светоизлучаюшие диоды, причем истоки двузатворных полеI вв1х транзисторов соединены с шиной ну-

5 963098 d левого потенциала и первым контактом единены соответственно со стокам со стоками пер;третьего резистора, другой контакт кото- вого и второго полевых транзисторов. рого соединен с катодом третьего фотодиода, анод которого подключен к анодам Источники информации, первого и второго светоизлучающих дио- g принятые во внимание при экспертизе ,дов, катоды которых соединены соответст- 1. Авторское свидетельство СССР венно со стоками первого и второго. % 661608, кл. G ll С 11/42, 1977. двузатворных полевых транзисторов, пер- 2. Патент США % 3624419, ;вые затворы которых соединены с катодом кл. 307-279, опублик. 1972, третьего фотодиода, а вторые затворы со-10 (прототип)..

Составитель С. Самуцевич

Редактор Л. Пчелинская Техред М Коштура К орректор Е, Рошко

3 аказ 752 6/77 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4