Analog voltaj bellek devresi nasıl yapılır?

Giriş alındıktan sonra bile, belirli bir voltaj ve çıkışı bu voltajı süresiz olarak hatırlayabilen bir devre arıyorum. Yeni bir giriş sağlanana kadar devre çıkışını değiştirmemelidir.

Böyle bir devrenin, girişi keyfi bir çözünürlüğe kadar dijital olarak örnekleyerek yapılabileceğini anlıyorum, ancak basit bir analog çözümün mümkün olup olmadığını bilmek istiyorum.

Bu çözümü tamamen elektronik tutmak istiyorum, çünkü bir geri besleme devresinin bir potansiyometreyi madan olarak kontrol ettiği mekanik bir çözümü de tasarlayabiliyorum.

Son olarak, ideal olarak devrenin herhangi bir yüzer girişin pasif kararlılığına güvenmesini istemem. Devre en az saat stabil olmalıdır.

Intersil'in kaynaklarına sahip bir şirkette çalışmadığınız sürece bu pratik bir cevap değildir, ancak bu işi yapmak için teknoloji mevcuttur. Kuantum tünelleme efektleriyle izole edilen küçük bir kapasitansa dayalı olarak, takıldıkları ekipmanın ömrü boyunca şarj tutan ISL21080 tipi referansları düşünün . X-ışınları vb. Yollarında fazla bir şey elde etmemeleri koşuluyla, yıllarca oldukça sabit kalacaktır . Örneğin, bu uygulama notuna bakın .

Bu tür şeyleri ekleyebilirim bana willies verir.

Sıradan bir uygulama için, dijital büyük olasılıkla gidilecek yoldur.

EEPROM teknolojisi 1980'lerin başlarında iki şubeye ayrıldı - biri Intel ve Seeq ile ince oksit (FLOTOX) ve diğer kalın oksit (Xicor). İlk günlerde her iki güzergâhta da zayıflıklar vardı. İnce oksit sızıntı yükü ve kalın oksidin ölçeği doğal olarak imkansızdı. Başka sorunlar vardı, ama burada geçerli değiller.

Kalın oksidin elektronları "sızdırmadığı" göz önüne alındığında, Xicor'daki tasarımcılara, duyu amplifikatörlerinin sınırlamalarını indirgediysek, tek bir kalın oksit hücresinin teorik çözünürlüğünü sordum ve 1ppm'ye (kabaca 20 bit) yaklaşabileceğini söylediler. . Doğası gereği güce aç olan hassas voltaj referanslarında liderlerden biri olan LTC ile de ilişkili olduğum için, tek bir EEPROM hücresinin yüksek hassasiyet ve çok düşük güç voltaj referansı olarak uyarlanabileceğini düşündürdü. Daha uzun vadeli düşüncem, bu teknolojinin AI'de kullanılmak üzere daha da geliştirilebileceği ve n fan çıkışı engellemeyen, yeniden yapılandırılabilir uçucu olmayan çoklayıcılarla birlikte kullanılabileceği yönündeydi.

Yaklaşık 15 yıl sonra - Xicor böyle bir cihaz geliştirdi ve daha sonra Intersil tarafından satın alındı. Ölçeklendirme yetersizliği göz önüne alındığında, daha uzun vadeli vizyon muhtemelen pratik değildir. Bununla birlikte, diğer teknolojiler yeniden yapılandırılabilir bir yazılım yazılımı ile birleştirildiğinde görüşü etkinleştirebilir.

Bu cihaz, tek ünite miktarlarında kolayca bulunmasa da, çıkış amplifikatörleri yoluna girecek ve çok doğrusal değildir.

Flash bellek, EEPRom ve ilk kullanılan bir Yüzer Kapı MOSFET olduğunu. Programlama yükü değişken olabilir, ancak FN tüneli (Fowler Nordheim) kalıp boyunca değişken olacaktır. Doğrusal olmasa da, oransal bir etkidir, bu nedenle programlama efektini (Vth kaymasının) doğrusallaştıran bir devre tasarlamayı hayal edebilirsiniz. Haftalar ile aylar arasında istikrarlı olacaktır, böylece ihtiyacınız olduğunu söylediğiniz saat gereksinimlerini karşılar.

Ancak çok şey, ihtiyacınız olan özelliklere, ne kadar sürüklenmenin kabul edilebilir olduğuna bağlıdır.

Burada açık olmak gerekirse, bir Flash'ın destek devreleri hücreleri bu şekilde çalıştırmanızı engelleyeceğinden, tek tek cihaz / transistörden tam bileşenden bahsetmiyorum.

Aşağıda, National Semi (şimdi TI) tarafından satın alınan GTronix adlı bir şirketten bahseden bir EDN makalesinden 3 referans var .

Lee, BW, BJ Sheu ve H Yang, “Genel amaçlı VLSI sinirsel hesaplama için analog kayan kapı sinapsları,” IEEE Devreler ve Sistemler Üzerindeki İşlemler, Cilt 38, Sayı 6, Haziran 1991, s. 654.

Fujita, O ve Y Amemiya, “Sinir ağları için bir kayan kapı analog bellek cihazı,” Elektron Cihazlarında IEEE İşlemleri, Cilt 40, Sayı 11, Kasım 1993, sayfa 2029.

Smith, PD, M Kucic ve P Hasler, “Analog kayan kapı dizilerinin doğru programlanması,” IEEE Uluslararası Devreler ve Sistemler Sempozyumu, Cilt 5, Mayıs 2002, sayfa V-489.

MNOS transistörü (Metal Nitrür Oksit Yarıiletken) olarak adlandırılan başka bir cihaz sınıfı vardır, burada kapıda bir sürü tuzak olan Si3N4 olan iki dielektrik vardır. Bu cihaz yukarıdaki flaş hücresine çok benzer şekilde çalışır.

Bir yorum bıraktım ve bir dakikalığına düşündüm ve var olmadığını ümitli bir kesinlik ile söyleyeceğim - "örneklenmiş" voltajdan biraz sapma sadece olası değil, kesin. Çözüm kritik görünüyor, (sorunuzda ima edildiği gibi) ve bu yüzden var olmadığını söylüyorum. Gürültü, örneklediğiniz şeyin doğruluğunu azaltacak başka bir faktördür.

Görünüşe göre "depoladığınız" voltajı üretmede dijital bir sistem (yeterli çözünürlükten fazla) bile yanlış olacaktır. Sınırları aşan her şey bir sorun olacaktır. Potansiyometre fikri (soruda önerilen) de saklanır, çünkü tutulan (veya çoğaltılan) terminalleri boyunca referans voltajına dayanır - bu şeylerin nasıl hafifçe sürüklendiğini bilemezsiniz, ancak yine de hepsi bir hatayı kabul etmek veya reddetmekle ilgilidir bu hata.

Evet, ISD çipleri bu şekilde çalışıyor. Aslında 1990'lardaki bir mucit, 1 MB'lık bir filmin tamamını 16 MB'lık bir analog bellek yongasında saklamanın bir yolunu bulduğunu iddia etti.

Sorun zamanla (Evet, tahmin ettiniz!) Voltaj kayması olduğu ortaya çıktı. Çipin filminizi bir gün boyunca iyi saklayacağından emin olun, muhtemelen iki, ancak güç kaynağı olsa bile, kullanımın ötesine geçecektir, çünkü saklanan bireysel değerler orijinal dosyaya başvurmadan kurtarılamadı. Aslında bunu SSTV sinyallerini saklamak için kullandım ama aynı problemle karşılaştım, geleneksel disketler ve hatta VHS bantlar çok daha güvenilirdi.