Масочные пзу

Масочные ПЗУ строятся на основе диодов, биполярных и МДП-транзисторов.

+Е_п

Рис.16.9

В диодных ПЗУ диоды включаются в те пересечения ЗпМ, которые соответствуют записи 1, а в местах, где должен быть записан 0, они отсутствуют. Исключение диодов из соответствующих пересечений ЗпМ достигается тем, что на последнем этапе изготовления проводящая металлическая пленка, соединяющая катод диода с разрядной шиной, не изготавливается. Вид диодной ЗпМ показан на рис.16.9,а. Так как диодная матрица представляет собой элемент с гальваническими связями, то выходные

сигналы имеют ту же форму и полярность, что и входные. Таким образом, если на ее входы (адресные шины) подаются напряжения постоянных уровней, то и на выходах (разрядных шинах) уровни будут также постоянными, что исключает необходимость применения дополнительных выходных регистров.

Н

Рис.16.10

а рис.16.9,б показана ЗпМ, выполненная на биполярных многоэмиттерныхтранзисторах (МЭТ). При возбуждении одной из адресных шин на базе связанного с ней МЭТ возникает напряжение высокого уровня, в то время как на базах всех остальных транзисторов напряжение равно нулю. Информация логического 0 или логической 1 в любой разрядной шине зависит от того, есть ли связь разрядной шины с соответствующим эмиттером выбранного МЭТ или нет. Коллекторный ток выбранного МЭТ проходит только в те разрядные шины, которые связаны с эмиттерами этого транзистора, создавая положительные напряжения на этих разрядных шинах, в то время как на разрядных шинах, не связанных с его эмиттерами, напряжение равно нулю.

36. Программируемые пзу

Структура БИС ППЗУ подобна структуре БИС МПЗУ и отличается только видом ЭП. Элементами памяти ППЗУ являются диоды или многоэмиттерные транзисторы (МЭТ).

Программирование ППЗУ осуществляется пережиганием перемычек (рис.16.11,а,г), либо электрическим пробоем р-n перехода (рис.16.11,6) или диодов Шотки (рис.16.11,в). В качестве плавких перемычек применяются тонкие пленки из нихрома или поликристаллического кремния.

Ток пережигания составляет 50... 100 мА. При этом плотность тока в перемычке достигает 10⁷ А/см², что приводит к ее разрушению. Электрический пробой р-n перехода или диода Шотки осуществляется приложением к паре встречновключенных диодов повышенного напряжения (импульсного), являющегося для одного из них обратным.

Рис. 16.11

Процесс программирования осуществляется с помощью специального устройства - программатора, и заключается в подаче электрических сигналов на соответствующие внешние выводы ППЗУ.

Требуемые токи программирования обеспечиваются повышением приложенного к микросхеме ППЗУ напряжения до 12...20 В. Для рассеивания выделяемой при программировании мощности приходится увеличивать размеры ЭП, что приводит к снижению быстродействия из-за увеличения паразитных емкостей и уменьшению коэффициента интеграции. Коэффициент интеграции снижается также вследствие создания на кристалле БИС ППЗУ электронных схем формирования токов программирования, которые используются только один раз при программировании и в дальнейшей эксплуатации не требуются. На рис.16.12 показаны УГО электрически программируемого (прожигаемого) ПЗУ К155РЕЗ емкостью 256 бит с организацией 32x8, фрагмент (часть) схемы и временные диаграммы режима программирования.

В выпускаемых заводом микросхемах все перемычки целые. При включении питания Uпl = 5 В (Un2 = 0 В) при заданном адресе А4 ... А0 и CS = 0 возбуждается один из выходов дешифратора, например первый, и кол­лекторный ток МЭТ через нижний эмиттер и резистор R2 втекает в базу транзистора VT2, вводя его в режим насыщения. На открытом коллекторном выходе VT2 образуется напряжение низкого уровня. Следовательно, неразрушенные перемычки соответствуют записи логического 0 во всех ЭП.

Режим программирования (запись в нужные ЭП логической 1) осуществляетсяследующим образом. На адресных входах микросхемы устанавливается требуемый адрес, после чего на шину Unl подается повышенное напряжение Uпl = 12,5 В (момент времени t₁ на рис.16.12,в).

Затем на внешний резистор R=390 Ом подается напряжение Uп2 = 12,5 В (момент времени t₂). При этом пробивается стабилитрон VD, открывается и входит в режим насыщения транзистор VT1. После этого на вход выбора кристалла подается сигнал C¯S = 0, вызывающий срабатывание дешифратора и появление напряжения высокого уровня на одном из его выходов, которое поступает на базу выбранного МЭТ (например МЭТ₁). От источника Unl через МЭТ и насыщенный транзистор VT1 протекает большой ток, пережигающий перемычку. Выход из режима программирования осуществляется в обратной последовательности. В одном цикле допускается программирование только одного разряда.