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中图分类号:TP311文献标志码:A 文章编号:1009-3044(2010)09-2251-02

A New Design of SRAM Cell Based on Negative Resistance Characteristic of DUBAT

LUO Xian-liang, DONG Chen-mim, WANG Yong-shun

(School of Electronics and Information Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)

Abstract: Dual Base Transistor (DUBAT) is a silicon three-terminal voltage-controlled negative resistance device and has a bi-stability hysteresis loop in the Ic―Vbe characteristics. Applying the negative resistance and the high-speed characteristics of the Dual Base Transistors (DUBAT) to constitute the cell of the Static Random Access Memory (SRAM), which has a simple structure, a few devices, big noise margin so there's strong anti-jamming compatibility, and high-speed. Making the 4 voltage clock-signal drive the MOS FET, which reduce the power of the cell.

Key words: DUBAT; SRAM; negative resistance device

微电子和集成电路技术目前正在以非常快的速度沿着两个不同的方向,向前发展。一个是逐步减少器件尺寸,从0.5um―0.15um―50nm―30nm―……;另一个方向就是在保证一定逻辑功能的前提下,减少器件数目,减少连接节点和互连线,降低功耗,例如采用负阻器件等。利用负阻器件来代替常规器件是减少器件数目最有效的方法之一。因为负阻器件或由器件组成的负阻单元本身具有负阻、双稳和自锁特性。

传统的静态随机存储单元电路需要4~8个晶体管[1-2],使用共振遂穿二极管(RTD)只需4个器件[3],但RTD是化合物器件制作成本高并不能很好的与硅集成电路兼容[2]。双基区晶体管(DUBAT)是一种三端压控硅基负阻器件,并具有双稳、自锁和高速特性。静态随机存储器电路要求速度快、稳定性能高、单元电路器件少、易于集成,双基区晶体管的特性恰好能满足以上要求。通过对静态随机存储器(SRAM)单元电路的精心设计,将双基区晶体管(DUBAT)的特性与静态随机存储器要求很好的结合,那么双基区晶体管相比于其他器件是一种性能更为理想、市场更为广阔的制作静态随机存储单元电路的器件。

1 双基区晶体管(DUBAT)

1.1 双基区晶体管的基本结构

双基区晶体管(DUBAT)是一种集成的硅基三端压控型负阻器件。它由一横向的pnp双极性晶管作为反馈器件和纵向的npn双极性晶体管作为器件主体。器件结构如图1(a)所示。

p1np2形成横向的pnp晶体管、n+p2n形成纵向的npn晶体管。n+p2n晶体管的基极和集电极分别与p1np2晶体管的集电极和基极相连。双基区晶体管(DUBAT)等效电路模型如图1(b)所示,晶体管Q1是p1np2 的等效模型、Q3是n+p2n的等效模型,所以Q1发射极与Q3的基极相连、Q1基极与Q3的集电极相连[2]。

1.2 双基区晶体管的负阻特性

由双基区晶体管等效电路,利用Pspice9.2绘出电路图,如图1(b)示。用软件仿真扫描功能,对双基区晶体管CE端电压以步长0.1mv从0到300mv对Vce进行扫描,然后查看C端电流Ic,得到图2双基晶体管负阻特性曲线[2]。

2 静态随机存储单元电路

2.1 电路原理图

利用双基区晶体管(DUBAT)设计静态随机存储单元电路如图3。理想晶体管Q1和Q2构成双基区晶体管等效电路模型,是存储单元电路核心[2],以DUBAT的B端电压作为输入端信号、C端电流作为输出端信号,电流IC流过电阻R6在电容C4上产生压降,C4上的电压降为存储信号。V8为写操作时钟信号、控制M26的导通与断开,V9为数据输入信号、当M26导通时V9输入数据信号写入存储单元,R2为输出负载,V10是读操作时钟信号,控制M25的导通与断开,当V10为高电平时对存储单元进行读操作,C4上存储的信号通过M25加到R2上,由负载R2一端读出[1]。

2.2 电路的大噪声容限

双基区晶体管是一种负阻器件,具有双稳态特性,对这一特性进行挖掘利用,就能设计出大噪声容限抗干扰能力强的电路。

利用Pspice9.2对图1(b)中双基区晶体管BE端电压以步长0.1v从0到5.0v对Vbe进行扫描,然后查看C端电流Ic变化,得到图4。从仿真结果判断,当Vbe=2.6v时,电流Ic才发生突变。如果将输入端低电位设置在1v、假设有±1v干扰信号,输出电流Ic=0±0mA;高电位设置为4v、同样假设有±1v干扰信号,输出电流Ic=60±40mA。可见以双基区晶体管电压Vbe作为输入信号、电流Ic作为输出信号,双基区晶体管(DUBAT)具有很高的噪声容限[3]。

2.3 静态随机存储单元电路仿真

由图3利用Pspice9.2对电路进行仿真可得到图5。图5(a)为写操作时钟信号、(b)是读操作时钟信号、(c)为输入数据信号、(d)是输出数据信号。

3 实验结果及分析

利用双基区晶体管设计的存储单元电路,结构简单、电路面积更小,突出优点是功耗低,无需常规直流电源而是采用4v或者更低的时钟信号作为器件的驱动。根据仿真结果,一个完整的读写周期约为30ns,速度较快。另外将双基区晶体管的负阻、高速特性很好的与随机静态存储电路的性能要求相结合,有效的提高了电路的稳定性和速度。

参考文献:

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我院2008年7月至2010年12月利用B超引导下经皮肾镜钬激光碎石取石术治疗肾结石、输尿管上段结石患者64例，通过护士围手术期积极的临床配合和细致观察，术后效果满意。现将其围手术期的护理体会总结如下。

1 资料与方法

1.1临床资料 本组病例64例，男性54例，女性10例，年龄14-78岁，平均46岁，双肾结石12例，单侧肾结石52例。均为多发性、鹿角形以及大于2.5cm的肾结石和输尿管上段结石。18例患者尿培养细菌阳性，合并高血压20例，糖尿病5例。

1.2手术方式 患者均行硬膜外麻醉结合全身麻醉。协助先取截石位，向术侧插入输尿管导管，再将患者转为俯卧位，患侧肾区垫高，取腋后线11肋间，12肋间下附近为穿刺点，在B超引导下用肾筋膜扩张器沿导丝从F8开始以F2逐渐递增进行扩张，扩张至F16-F18时留置穿刺鞘建立经皮肾镜通道。在液压灌注泵冲洗下找到结石，用钬激光进行碎石，术毕沿斑马导丝顺行放置双J管及留置相同口径的肾造瘘管，妥善固定。

2 结果

64例患者中一次穿刺成功，Ⅰ期取石60例，结石清除率为94%;3例行Ⅱ期取石术成功，1例无肾积水者穿刺失败改开放手术。无气胸、腹部脏器损伤等严重并发症发生。残余小结石自行排出，术后平均住院时间6-8天。

3 护理

3.1术前护理

3.1.1心理疏导 护士应重视相关知识的宣教，使患者了解手术原理及优点，告知术后注意事项及可能出现的并发症。耐心解释患者提出的各种疑问，向患者介绍同期手术成功的患者，增强患者对手术的信心，积极配合手术治疗。

3.1.2术前准备 （1）协助患者做好术前常规检查，年纪较大的患者注意心、肺、脑功能的检查。（2）术前1d，做好皮试、备血、皮肤准备，术前晚口服和爽肠道准备。（3）进行手术训练。(4)手术室护士术前一日访视患者，了解患者基本情况，告知其手术配合的重要性。 转贴于

3.1.3咳嗽、咳痰的训练 指导患者进行深呼吸和有效咳痰的训练。

3.1.4手术当日责任护士做好患者病房及床单位的保暖工作，备好氧气、心电监护仪等相关用物的准备工作。

3.2术中护理

3.2.1心理疏导 手术室护士应积极的与患者交流，安慰和鼓励患者，使其紧张焦虑的心理有所缓解，更好的配合手术。

3.2.2术中配合 （1）调节室温在24-26℃，协助术者使患者摆好截石位进行膀胱镜输尿管逆行插管后，再将患者改为俯卧位。（2）备齐手术器械，连接摄像系统，保证摄像系统的清晰及手术器械的正常使用。（3）调节灌注液的温度及速度，应注意灌注液的温度要接近人体的正常体温。（4）护士应严密观察患者的神志、呼吸、脉搏、血压、血氧及心电变化，及时发现病情变化并报告医生。

3.3术后护理

3.3.1常规护理 （1）注意保暖。（2）术后应绝对卧床休息5-7天，心电监测，观察腹部体征。（3）进食后保持排便通畅，鼓励多饮水。（4）雾化吸入、床上肢体活动。

3.3.2引流管的观察及护理 若发现引流液为鲜红色血性液时，应立即通知医生。术后3-7天复查KUB，无残余结石，则可先行夹闭造瘘管，观察有无肾区胀痛、漏尿、发热等症状，如无异常即拔管。

3.3.3留置尿管的护理 妥善固定尿管，每日2次用0.5%的碘伏进行尿道外口的消毒护理，鼓励患者多饮水。

3.3.4输尿管支架管的护理 术后指导患者增加饮水量，增加排尿次数，不宜憋尿，排尿时不宜过于用力，出现症状遵医嘱给予解痉药物治疗。带管期间不做剧烈活动。

3.3.5 术后出血的观察及护理 术后患者会出现不同程度的出血，护士通过生命体征的变化及引流液的颜色、性质及量来进行判断，做好记录。

3.4出院指导 向患者发放自制的结石患者饮食指导表，嘱患者少食含钙丰富的食物。告知输尿管支架管术后注意事项以及回医院复查、拔管的时间。

4 小结

采用B超引导下经皮肾镜钬激光碎石取石术是治疗肾结石的一种全新的方法，优点明显，效果显著。我们通过不断的总结经验，对其围手术期的护理进行了统一规范，制定相应的护理常规，获得了良好的效果，成为该手术成功的重要因素之一。

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1 资料与方法

1.1 一般资料 本组32例，男 22例，女 10例，年龄6~70岁；致伤原因：车祸21例，高处坠落6例，重物砸伤3例，摔伤2例。脊髓功能Frankel分级：A级8例，B级11例，C级6例，D级7例，E级0例。

1.2 方法 行颅骨牵引术11例，颌枕带牵引5例，颈托固定16例；颈椎手术治疗16例，保守治疗13例，放弃治疗3例。入院后给予抗炎、吸氧、激素、脱水、营养支持等治疗，对可能出现并发症的患者实施预见性护理。

1.3 结果 本组2例死亡，3例放弃治疗。27例脊髓功能均有不同程度的恢复(按Frankel分级)：A级恢复到B级3例，恢复到C级2例，恢复到D级2例；B级恢复到C级7例，恢复到D级2例；C级恢复到D3例，恢复到E级4例；D级恢复到E级7例。27例患者病情及并发症均得到控制。

2 护理措施及结果

2.1 呼吸道并发症的预见性护理 急性呼吸衰竭是颈髓损伤患者死亡的主要原因，本组22例早期发生不同程度的肺部感染，8例气管切开，2例死亡。因此对呼吸道的预见性护理至关重要：①要密切观察呼吸频率、深度、节律及观察口唇四肢末梢，胸式呼吸的强弱及胸廓的起伏情况并监测血氧饱和度。特别是伤后72 h，脊髓水肿高峰期，因脊髓水肿波及呼吸中枢而致呼吸困难及可能出现的呼吸衰竭。当患者出现呼吸频率减慢，表浅，血氧饱和度下降，应及时通知医生处理。床边备好气管切开包、吸痰机等物品，以备无患。②在给予化痰、解痉、抗生素等治疗的同时，在病情允许的情况下，应帮助患者翻身叩背，以利于痰的咳出。③对气管切开患者，应加强口腔清理，遵医嘱给予雾化吸入及湿化气道，吸痰时要严格无菌操作，动作轻柔，定时清洗及消毒更换气管套管。

2.2 低钠血症的预见性护理 注意观察患者的临床表现，有无恶心、呕吐、头晕、视物模糊、神志淡漠、嗜睡等表现；记录24 h出入量，定时监测血和尿电解质、渗透压、尿比重变化；早期经口进食，预防低钠血症的发生。目前急性多数学者认为急性颈脊髓损伤发生低钠血症的原因为脑耗盐综合征和抗利尿激素不适当分泌综合征所致。

2.3 高热的预见性护理 颈髓损伤患者体温传入中枢和传出途径被阻，产热和散热发生障碍，不能调节机体温度，容易出现出现中枢性高热。患者入院后应检测体温，调节室内温度，维持在20度左右。高热患者应以物理降温为主，注意观察患者的脉搏、呼吸及出汗情况。

2.4 应激性溃疡的预见性护理 如患者病情允许，应早期进食，对不能进食者，可通过鼻饲注入。注意观察胃管内容物的颜色，是否有消化道出血，建议给予保护胃黏膜及抗酸剂药物应用。

2.5 脊髓功能的预见性护理 伤后早期或手术后第一天神经功能检查应每2 h 1次，每班做好详细记录并进行对比，发现早期的神经功能变化。监测患者脊髓功能情况是判断脊髓受损及恢复的重要体征。

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[中图分类号] R692.4[文献标识码] B[文章编号] 1005-0515（2011）-07-218-01

肾结石是泌尿外科最常见的疾病之一，其中以巨型肾结石、多发肾结石的处理较为棘手[1]。2008年3月～2010年6月，我科采用钬激光碎石术(1aser lithotripsy，LL)和气压弹道碎石术(pneumatic lithotripsy，PL)治疗输尿管结石78例，并对起疗效进行比较，先报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 78例肾结石患者均为来我院就诊并确诊的患者，其男46例,女42例；年龄26岁～67岁,平均45岁。肾鹿角形结石32例,巨大肾结石56例(结石直径3.2 cm～5.1 cm,平均4.4 cm）。结石长径2.1 cm～5.3 cm。在患者知情的情况下，随机分为LL组(40例)和PL（38例），两组患者在年龄，性别，及病变程度等不存在显著差异，具有可比性。

1.2 方法 患者取截石位，采用连续硬膜外麻醉联合腰麻。行患侧输尿管逆行插管。取俯卧位,使腰背成一平面。采用C臂X光定位,以第11肋间隙与腋后线到肩胛下线之间的区域为穿刺点,用18 G穿刺针穿入肾中后盏。置入0.035英寸斑马导丝,依次从F8开始扩张至F16,保留peel-away鞘,建立经皮肾微通道。(1)LL组：采用WOLF F8硬镜，在导管的引导下经尿道进入膀胱，找到患侧的输尿管口后，持续液压泵灌注下沿斑马导线进入输尿管腔，发现结石后，置入钬激光光导纤维自操作腔直抵结石。功率通常设置为O.8～1.2j／8～1OHz，将结石击碎至直径

1.3 观察指标 单次碎石率、手术时间 、结石排净时间、并发症。

1.4 统计学处理 采用spss13.0软件包，均数的比较采用t检验，率的比较用x2检验。

2 结果

表1肾结石两种手术方法单次碎石率、手术时间 、结石排净时间、并发症的比较

从表1可以看出LL组与PL组比较，LL组单次碎石率明显的高于PL组的，(p

3 讨论 体外冲击波碎石技术，具有非侵入性和可重复性，能击碎肾脏任何部位的结石，对于治疗长径小于

在治疗肾结石的过程中，气压弹道碎石快,视野清,不产生热效应,但击碎的结石碎块大,易发生结石移位,对肉芽组织包裹的结石及盏口狭窄嵌顿的结石碎石时,容易造成出血,处理那些黑褐色，质地坚硬且光滑的结石时,碎石时间长而且效果差。而钬激光因其具有更强大的碎石效果，并且同时可以处理息肉、狭窄以及很小的组织穿透性成为目前公认的最好的能量源[3]。本研究在对气压弹道碎石与钬激光碎石治疗肾结石的疗效比较中发现，LL组单次碎石率明显的高于PL组的(p

参考文献

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尿路结石是泌尿系统常见病、多发病，双侧上尿路结石患者极易发生急性梗阻性肾功能衰竭[1]。近年来，随着输尿管镜技术的逐渐完善，已在临床上得到了广泛应用，其给临床泌尿外科医生提供了上尿路病变较为有效的诊治方法。输尿管镜技术结合气压弹道、激光、液电、超声碎石等碎石方法治疗输尿管结石，能获得疗效，且安全、可靠，是一种极佳的微创手段，特别适合于输尿管中下段结石的治疗。本研究对242例患者进行随机分两组，分别采用输尿管肾镜取石术与体外冲击波碎石术（extraCOrporeal shockwave lithotripsy，ESWL）治疗，比较两种方法的疗效，为临床尿路结石寻找更有效、安全的方法。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2012年1月～2014年3月在我院泌尿外科就诊的尿路结石患者242例，根据随机数字表法分为实验组（输尿管镜下钬激光碎石）和对照组（常规体外冲击波碎石治疗），每组121例。实验组男78例，女43例；年龄18～70岁，平均（37.5±10.5）岁；病程2个月～7年，平均（3.6±1.3）年；单侧输尿管结石71例，双侧50例。对照组男80例，女41例；年龄18～69岁，平均（37.3±10.2）岁；病程5个月～8年，平均（3.8±1.5）年；单侧输尿管结石74例，双侧47例。两组患者的性别、年龄、病程、结石部位分布无明显差异，满足可比性原则。

1.2诊断标准 所有患者均伴有血尿、肾绞痛史，或排石史。结合患者的临床体征和症状，并经尿路平片、KUB、IVU、超声、螺旋CT薄层检查确诊，均伴有不同程度的肾积水或输尿管扩张。

1.3适应证与禁忌证 适用于输尿管中下段结石，对输尿管下段大于10cm结石能获得更高的清除率；适用于病程超过1个月的下尿路结石患者及反复肾绞痛，结石不能自行排出者；经ESWL治疗失败的输尿管上段结石患者及ESWL治疗残留结石在输尿管后形成石街；伴有肉芽、狭窄、息肉等尿路结石患者；结石梗阻导致上尿路扩张影响肾功能者。

不适用有膀胱挛缩；急性泌尿系统感染、前列腺增生；有盆腔外伤、放射治疗史、手术史；输尿管结石以下的输尿管狭窄、梗阻等。

1.4方法 对照组采用常规体ESWL治疗。实验组采用输尿管肾镜取石术，硬膜外麻醉成功后，取截石位，经尿道置入F 9.8输尿管硬镜进入输尿管，用套石篮固定上段结石，输尿管镜头送抵结石处后以钬激光将结石击碎，3mm左右的结石可用取石钳取出，3mm以下结石用冲洗液冲出输尿管；术后常规留置双J管、导尿管，术后1d拔出尿管，术后7d 复查B超或KUB平片，4w后拔出双J管。

1.5疗效评定 治愈：输尿管结石彻底排出，临床体征、症状消失，尿常规恢复正常，复查无结石残留；有效：大多数输尿管结石排出，临床体征、症状、尿常规明显改善，复查可见结石明显缩小；无效：输尿管结石未排出，复查可见结石大小无明显变化，临床体征、症状、尿常规无明显改善 。总有效率=（治愈+有效）/总病例数×100%。

1.6统计学分析 计量资料用%表示，采用χ2检验，P

2 结果

2.1两组临床疗效比较情况 实验组临床临床总有效率明显高于对照，见表1。

2.2并发症发生情况 实验组术后有4例（3.3%）出现肉眼血尿、尿外渗漏症状，嘱患者多饮水2d后缓解；1例输尿管穿孔、1例输尿管狭窄，并发症发生率为5.0%（6/121）。对照组术后6例出现肉眼血尿、尿外渗漏症状，4例发热、感染，3例输尿管穿孔、1例输尿管狭窄，并发症发生率为11.6（14/121）。实验组并发症发生率明显低于对照组（P

3 讨论

输尿管肾镜取石术是经尿道、膀胱输尿管置入钬激光探头抵达结石部位并击碎石头，适用于大部分输尿管结石患者，尤其适用于中下段输尿管结石，效果满意，且操作简便，结石残留率低[2]，由于组织创伤小，患者痛苦小，体征、症状消失快，肾功能恢复快，另外可在处理双侧结石时同时处理息肉包裹的结石和部分输尿管狭窄，从而极大的降低了并发症的发生风险，其优势明显由于ESWL和开放手术。目前，大多数输尿管结石采用ESWL治疗，ESWL在输尿管结石治疗上的疗效得到了极大认可[3]。但ESWL治疗的成功率受结石大小影响较大，同时还受肾功能、结石停留时间相关[4]。近段输尿管结石主要采用ESWL治疗，对大于1cm的结石，ESWL的碎石成功率较低。输尿管镜结合钬激光碎石术可不受结石大小的影响，因此极大提高了碎石成功率，且术中、术后并发症少，患者痛苦小，是一种安全、有效、微创的治疗手段[5]。然而输尿管上段结石易出现结石返肾而影响手术的情况，因此，我们认为，输尿管镜结合钬激光碎石术更适用于输尿管中下段结石。

本研究结果显示，实验组的临床疗效明显由于对照组，差异有统计学意义，这与输尿管镜结合钬激光碎石术降低手术创伤、减少并发症发生及降低结石残留率有关。

输尿管镜结合钬激光碎石术碎石成功的关节是操作者要有娴熟的技术和丰富的经验，确保插管成功，另外，有研究者认为，输尿管镜可作为腹腔镜下切开输尿管取石术失败的一个补救措施，效果确切，操作简便，结石取净率高，其创伤轻、患者痛苦小，恢复快，因此可在输尿管结石治疗上进行推广。

参考文献：

[1]胡华，谭毅，付炼. 输尿管镜气压弹道碎石术治疗下尿路结石42例报告[J].中国内镜杂志，2006，（11）：1221-1222.

[2]宋鹏，梁培育，李浩勇. 海南省119例尿路结石化学成分分析[J].海南医学院学报，2011，（03）：374.

[3]罗云伟，杨曹明，李坚. 输尿管镜气压弹道碎石治疗216例输尿管结石的临床分析[J].海南医学院学报，2009，（06）：585-590.