Плавка перемичка - Велика Енциклопедія Нафти та Газа, стаття 3
Плавка перемичка
У програмованих ПЗУ (ПІЗУ) накопичувач виконують з урахуванням ЗЯ з плавкими перемичками; їхня спрощена схема наведена на рис. 17.7. При програмуванні ці плавкі перемички перепалюють за допомогою спеціального програмуючого пристрою. Самі плавкі перемички виготовляють із ніхрому або інших тугоплавких матеріалів та захищають спеціальним діелектриком, що забезпечує надійність в умовах підвищеної вологості. Процес запису інформації в схему є вибіркове руйнування плавких перемичок струмом, що забезпечується пристроєм програмування. Програмовані елементи включені між емітерами транзисторів матриць та розрядними шинами. Наявність перемички відповідає логічному 0 на виході підсилювача зчитування, а відсутність перемички – логічній одиниці. Перепалювання перемичок у режимі програмування виконується серією імпульсів за спеціальною програмою. [31]
При програмуванні плавких перемичок виникає певний відсоток шлюбу, крім того, згодом провідність зруйнованої перемички може відновитися через явище електроміграції в матеріалах. [32]
Необхідна інформація записується користувачем. Для запису нулів випалюють плавкі перемички, що з'єднують емітери з розрядними шинами. [33]
Перемички мають опір близько 10 Ом і розплавляються (розмикаються) при пропусканні через них імпульсу струму, амплітуда якого значно більша за амплітуду струму зчитування. Для руйнування ніхромових або полікремнієвих плавких перемичок достатньо струму 20 - 50 мА; час розплавлення становить 10 – 200 мс. [34]
Програмовані постійні пристрої (ППЗУ) дозволяють користувачеві програмувати пам'ять на кристалі індивідуально за допомогоюспеціального програматора і можуть бути або з плавкими, або зі зв'язками, що стираються. Кожен перемикач виконується з використанням плавкої перемички з ніхрому або полікристалічного кремнію. Типовий осередок пам'яті з плавкою перемичкою показано на рис. 4.20. Для програмування такого пристрою до потрібного осередку прикладається високоамплітудний імпульс струму, внаслідок чого відбувається розрив плавких перемичок і осередок відкривається. [35]
Кожен багатоемітерний транзистор служить зберігання одного 4-разрядного слова. У кожному емітерному ланцюгу транзистора знаходиться плавка перемичка. Напруга живлення подається на колектор. Слово вибирається за допомогою дешифратора, виходи якого підключені до АШ. [36]
Програмовані ПЗУ (ПЗЗ) з плавкими перемичками випускають у незапрограмованому стані, що відповідає 0 або 1 у всіх елементах пам'яті. Програмування здійснюється споживачем на спеціальному пристрої-програматорі шляхом перепалювання перемичок електричним струмом за спеціальною програмою. Надалі зміна інформації, занесеної до ППЗУ, можлива лише в одному напрямку шляхом перепалювання перемичок, що залишилися після попереднього програмування. Репрограмовані ПЗП (РПЗП) дозволяють багаторазово змінювати занесену в них інформацію. У РПЗУ з електричним стиранням інформації як матричні осередки ( елементів) пам'яті використовуються польові транзистори з ізольованим затвором. У РПЗУ з ультрафіолетовим стиранням використовуються МОП-транзистори. Це призводить до зміни граничної напруги. Для перезапису інформації заряд видаляється з діелектрика опроміненням кристала ультрафіолетовим світлом, що викликає фотоефект. [38]
Розглянемо роботу ППЗУ на найпростішому прикладі. Занесення інформації до ППЗУ здійснюється шляхом перепалюванняплавких перемичок при пропусканні імпульсів струму через деякі діоди, в результаті частина діодів виявляється відключеною від розрядних шин. Цей процес називається програмуванням та здійснюється за допомогою спеціального зовнішнього пристрою – програматора ППЗУ. На рис. 4.10 наведено схему фрагмента накопичувача ППЗУ типу ТТЛ, в якому бази МЕТ підключаються до шин слів, а емітери через плавкі перемички 1 - до розрядних шин. Якщо на колектори МЕТ подати напругу живлення, то при виборі певного рядка на базу відповідного МЕТ подається напруга, що відмикає. У тому випадку, коли якийсь емітер підключається до низькоомного навантаження, можна забезпечити імпульс струму емітера, достатній для перепалювання перемички. Струм, достатній для перепалювання ніхромової перемички, становить 20 - 50 мА, а час, необхідний для перепалювання, - кілька десятків мілісекунд. [42]
Діоди з'єднують ті рядки та стовпці ПЗУ, де мають зберігатися біти інформації. Відповідно до схеми користувач пропалює на програматорі плавкі перемички або додаткові діоди при подачі підвищеної напруги на відповідні рядки та стовпці. Для матриць з плавкою перемичкою з'єднання між рядком / та стовпцем / порушується і на виході фіксується логічна одиниця. У ПЗУ на діодах нульові потенціали реєструються на тих осередках, у яких діоди не порушені. [43]
Третім типом ПЗУ є програмований постійний пристрій з можливістю стирання, або СППЗУ. Воно може бути запрограмоване користувачем таким же способом, що ПЗУ з плавкими перемичками . Багато програматорів ПЗУ можуть бути використані як для ПЗП з плавкими перемичками, так і для СППЗП. Однак інформація, що зберігається в СППЗУ, може бути видалена або стерта, а пристрій -перепрограмовано. Більшість типів СППЗУ стирається при освітленні їх ультрафіолетовим світлом протягом не менше десяти хвилин. Перевага СППЗУ перед ПЗУ з плавкими перемичками полягає в тому, що якщо виявлено помилку під час об'єднання системи, то немає необхідності викидати СППЗУ, як це було б у випадку, якщо використовувалося ПЗУ з плавкими перемичками. [44]
Основними вузлами є програмована матриця І та жорстко фіксована матриця АБО, що реалізують дворівневі логічні функції. Перший логічний рівень приладу становлять 64 кон'юнктори, що реалізуються матрицею І і пов'язаних за допомогою плавких перемичок з будь-якою з 16 змінних вхідних та їх інверсією через буферні схеми АФ і АФОС. Вісім вхідних змінних із шістнадцяти надходять із вихідного регістру D-тригерів. [45]