어떻게 아날로그 전압 메모리 회로를 만들 수 있습니까?

입력시 특정 전압을 기억하고 입력이 제거 된 후에도 해당 전압을 무한정 출력 할 수있는 회로를 찾고 있습니다. 회로는 새로운 입력이 제공 될 때까지 출력을 변경해서는 안됩니다.

입력을 임의의 해상도로 디지털 샘플링하여 그러한 회로를 만들 수 있다는 것을 알고 있지만 간단한 아날로그 솔루션이 가능한지 알고 싶습니다.

피드백 회로가 전위차계를 기계적으로 제어하는 ​​기계적 솔루션을 구상 할 수 있기 때문에이 솔루션을 순수하게 전자적으로 유지하고 싶습니다.

마지막으로 회로가 부동 입력의 수동 안정성에 의존하는 것이 이상적입니다. 회로는 최소한 한 시간 동안 안정적이어야합니다.

Intersil과 같은 자원을 가진 회사에서 일하지 않는 한 이것은 실질적인 대답은 아니지만 기술이 존재합니다. 양자 터널링 효과에 의해 고립 된 작은 정전 용량에 기반하여 설치된 장비의 수명 동안 충전을 유지 하는 ISL21080 유형 레퍼런스를 고려하십시오 . X-ray 등의 방식으로 너무 많이 얻지 않으면 몇 년 동안 꽤 안정적으로 유지 됩니다. 예를 들어이 애플리케이션 노트 를 참조 하십시오 .

나는 이런 종류의 것들을 추가하여 willies를 줄 수 있습니다.

일반적인 응용 프로그램의 경우 디지털 방식이 가장 좋습니다.

EEPROM 기술은 1980 년대 초 Intel과 Seeq가 포함 된 얇은 산화물 (FLOTOX)과 다른 두꺼운 산화물 (Xicor)로 두 가지로 나뉩니다. 초기에는 두 노선 모두에 약점이있었습니다. 얇은 산화물 누출 전하 및 두꺼운 산화물은 본질적으로 스케일링이 불가능했다. 다른 문제가 있었지만 여기에는 적용되지 않습니다.

두꺼운 산화물이 전자를 "누설"하지 않았기 때문에 Xicor의 설계자들에게 감지 증폭기의 한계를 줄이면 단일 두꺼운 산화물 셀의 이론적 해상도에 대해 물었고 1ppm (약 20 비트)에 접근 할 수 있다고 말했다. . 또한 본질적으로 전력이 고갈 된 정밀 전압 레퍼런스의 리더 중 하나 인 LTC 와도 연관되어 있었기 때문에 단일 EEPROM 셀이 고정밀 및 매우 낮은 전력 전압 레퍼런스가 될 수 있다고 생각하게되었습니다. 저의 장기적인 생각은이 기술이 AI에서 사용하기 위해 추가로 개발 될 수 있고 n 개의 팬 아웃 비 차단, 재구성 가능한 비 휘발성 멀티플렉서와 ​​함께 사용될 수 있다는 것입니다.

약 15 년 간 Xicor는 이러한 장치를 개발 한 후 Intersil에 인수되었습니다. 확장 할 수 없기 때문에 장기적인 비전은 실용적이지 않을 수 있습니다. 그러나 다른 기술은 소프트웨어 소프트웨어 재구성 가능 mux와 결합 될 때 비전을 가능하게합니다.

이 장치는 단일 단위 수량으로 쉽게 구할 수 없지만 출력 증폭기가 방해가되고 매우 비선형 적입니다.

플래시 메모리, EEPRom 및 ilk에 사용되는 플로팅 게이트 MOSFET입니다. FN 터널링 (Fowler Nordheim)이 다이 전체에 걸쳐 가변적이므로 프로그래밍 비용은 다소 예측할 수 없지만 가변적 일 수 있습니다. 비선형이지만 비례 효과이므로 프로그래밍 효과 (Vth 시프트)를 선형화 한 회로를 설계 할 수 있습니다. 몇 주에서 몇 달에 걸쳐 안정적이므로 필요한 시간 요구 사항을 충족합니다.

그러나 많은 사양은 필요한 사양, 허용 가능한 드리프트의 양 등에 따라 다릅니다.

여기서 명확하게 말하면, 플래시의 지원 회로 가이 방식으로 셀을 작동하지 못하게하기 때문에 전체 구성 요소가 아닌 개별 장치 / 트랜지스터에 대해 이야기하고 있습니다.

다음은 National Semi (현재 TI)가 인수 한 GTronix라는 회사에 대한 EDN 기사의 3 가지 참조입니다 .

Lee, BW, BJ Sheu 및 H Yang,“범용 VLSI 신경 계산을위한 아날로그 부동 게이트 시냅스”, IEEE Transactions on Circuits and Systems, 38 권, 1991 년 6 월 6 일호, 654 페이지.

Fujita, O 및 Y Amemiya, "신경망 용 플로팅 게이트 아날로그 메모리 장치", 전자 장치에 대한 IEEE 트랜잭션, 40 권, 1993 년 11 월 11 일호, pg 2029.

Smith, PD, M Kucic 및 P Hasler,“회로 및 시스템의 IEEE 국제 심포지엄, 2002 년 5 월, pg V-489,“아날로그 부동 게이트 어레이의 정확한 프로그래밍”.

여기 게이트에 두 개의 유전체가있는 MNOS 트랜지스터 (Metal Nitride Oxide Semiconductor)라고하는 또 다른 종류의 장치가 있는데, 그 중 하나는 트랩이 많은 Si3N4입니다. 이 장치는 위의 플래시 셀과 매우 유사하게 작동합니다.

나는 의견을 남겼고 잠시 동안 그것에 대해 생각하고 그것이 존재하지 않는다는 희망을 가지고 말할 것입니다. "샘플링 된"전압에서 일부 표류하는 것은 확실 할뿐만 아니라 확실합니다. 해상도는 중요합니다 (질문에 암시 된 것처럼) 이것이 존재하지 않는다고 말하는 이유입니다. 노이즈는 샘플링 한 내용의 충실도를 낮추는 또 다른 요소입니다.

디지털 시스템 (충분한 해상도 이상)조차도 "저장된"전압을 재생하는 데 부정확합니다. 제한을받는 것은 문제가 될 것입니다. 포텐쇼미터 아이디어 (문제에서 제안)는 유지되거나 재생되는 터미널의 기준 전압에 의존하기 때문에 결함이 있습니다. 그 오류.

예, ISD 칩은 이런 식으로 작동합니다. 실제로 1990 년대의 발명가는 1MB 영화 전체를 16MB 아날로그 메모리 칩에 저장하는 방법을 찾았다 고 주장했습니다.

문제는 시간이 지남에 따라 전압 드리프트 인 것으로 판명되었습니다. 칩이 영화를 하루 만에 잘 보관할 수는 있지만 아마도 2 일 수도 있지만 결국에는 원래 파일을 참조하지 않고 저장된 개별 값을 복구 할 수 없기 때문에 결국에는 성능을 떨어 뜨릴 수도 있습니다. 실제로 이것을 사용하여 SSTV 신호를 저장했지만 동일한 문제가 발생했습니다. 기존 플로피 디스크 또는 VHS 테이프가 훨씬 더 안정적이었습니다.