Státnice z elektroniky

<< předchozí     následující >>

Kapitola 10
Paměti

  1. kapacita – počet b nebo B
  2. organizace paměti – počet b ve slově…
  3. způsob výběru pamětí – libovolný, okamžité; sekvenční – vybavovací doba, magnetické paměti
  4. způsob adresování – adresovatelná – zadám konkrétní adresu; neadresovatelná – vybereme celý soubor; asociativní paměti – adresa se vybírá podle obsahu
  5. energeticky závislé nebo nezávislé paměti
  6. destruktivní nebo nedestruktivní čtení
  7. statické paměti – informace v klopných obvodech; dynamické paměti – obsah sám mizí, musí se obnovovat, informace v kondenzátorech

Rozlišujeme tyto hlavní typy adresovatelných pamětí s nedestruktivním čtením:

Pro všechny programovatelné pevné paměti platí, že uložené informace se při vypnutí napájení neztratí, mazání vymazatelných typů trvá poměrně dlouho, vymazatelné typy snesou jen omezený počet cyklů mazání a zápisu.

Paměti mívají tři stavy vstupů – 0, 1 a stav vysoké impedance (odpojení od sběrnice) – vybavovací vstup.

10.1  Prvky s nábojovou vazbou

Označovány CCD – charge cuppled devices. Vychází z technologie unipolárních tranzistorů. Na povrchu monokrystalického substrátu P je vytvořena velmi tenká dielektrická izolace (nejčastěji SiO2) a na ní řada těsně sousedících vzájemně izolovaných elektrod. Elektrody jsou periodicky připojeny k řadě sběrnic. Na začátku a na konci struktury jsou v substrátu vytvořeny ostrůvky N+, z nichž vedou ohmické kontakty k vnějšímu zdroji signálu a zátěži.

Princip práce spočívá v tom, že na sběrnicích mohou být různá napětí. Při nenulovém napětí na sběrnici vznikne ekvivalent vodivého kanálu N. Protože se nejedná o kanál v pravém slova smyslu, užívá se termín potenciálová jáma , její „hloubka“ závisí na přivedeném napětí. Tam, kde sousedí „mělká“ a „hluboká“ jáma, existuje s povrchem rovnoběžná (laterální) složka intenzity elektrického pole, směřující od hluboké jámy k mělké. Proto budou elektrony z „mělké“ jámy přesunuty do jámy „hluboké“. Volné elektrony jsou v kanálu N (potenciálové jámě) nositeli majoritními, takže pravděpodobnost jejich rekombinace je malá a mohou se v ní udržet poměrně dlouho.

Velikou výhodou je, že výstupní náboj je přesným analogovým obrazem vstupního náboje. Toho se užívá při zpracování signálu v různých aplikacích. Součástky CCD jsou základním funkčním dílem moderních televizních kamer. Vyznačují se výbornou linearitou jak pro elektrickou odezvu na buzení jasem zobrazované scény, tak i pro obrazový rozklad. Navíc jsou proti vakuovým snímačům mnohonásobně menší, mají lepší poměr signálu k šumu, netrpí setrvačností, lépe snášejí mechanické otřesy a jsou prakticky necitlivé na vnější magnetické pole. V optoelektronické (kamerové) aplikaci se náboj pro uložení v potenciálových jamách jednotlivých buněk vytváří obdobně, jako ve fotodiodě.