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:

• Paměti s libovolným (náhodným) přístupem , označované zkratkou RAM (random access memory) nebo také RWM (read / write memory). Jejich typickou vlastností je, že libovolná adresa je přístupná pro zapsání vkládané informace, vloženou informaci lze kdykoliv nedestruktivním způsobem přečíst.
• Pevné paměti , označované zkratkou ROM (read only memory), do nichž je informace vložena již při výrobě jednou provždy a dá se jen číst.
• Programovatelná pevná paměť PROM (programable ROM) – možné pomocí speciálního zařízení jednou naprogramovat speciálním destruktivním způsobem. Po vložení dat se chová už jako pevná paměť.
• Vymazatelná programovatelná paměť EPROM (erasable PROM). Lze ji naprogramovat jako programovatelnou pevnou paměť, ale uložené informace lze opět vymazat, zpravidla důkladným ozářením (typicky 10 min) velkou intenzitou ultrafialového záření. Proto je charakteristickým vzhledovým prvkem pro tyto paměti okénko z taveného křemene, umístěné na svrchní straně pouzdra tak, aby ultrafialové záření mělo při mazání přístup k povrchu integrovaného obvodu. mazatelná UV záření (dlouho), plovoucí hradlo – 30 V
• Elektronicky vymazatelná programovatelná pevná paměť EEPROM (electronically erasable PROM), ve které se mazání programovatelné pevné paměti provádí elektronicky.
• REPROM – možné přeprogramovat, mazání (dlouho)
• MRM – mostly read memory – většinou pro čtení
• EAPROM – elektricky mazatelná

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.