Триггер

 

ТРИГГЕР, содержащий двадцать один транзистор, девять резисторов , три диода и семь источников тока, база первого транзистора прдключена к тактовому входу, коллекторк общей шине, эмиттер - к базам . второго и третьего транзисторов ,и, через первый источник тока - к шине , питания, эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены соответственно с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов и соответственно через второй и третий источники тока с шиной питания, базы четвертого и пятого транзисторов соединены с входом опорного напряжения, коллекторы третьего и пятого транзисторов соединенЫ соответственно с эмиттерами шестого , седьмого и восьмого, девятого транзисторов, коллектор шестого транзистора соединен с первым выводом первого резистора, коллектором восьмого транзистора и базами десятого и одиннадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, коллектор седьмого транзистора соединен с первым выводом второго резисто-. ра, коллектором девятого транзистора и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к обцей -шине, эмиттеры одиннадцатого и тринадцатого транзисторов подключены соответствеино к первому и второму выходам триг-; гера, эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов соединены соответ-г ственно с базами девятого и восьмого транзисторов и соответственно через четвертый и пять источники тока с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов соединены соответственно с базами четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов, соответственно через шестой и седьмой источники тока - с шняой питания, соответственно через третий и четвертый резисторы - с эмиттерами шестнадцатого и семнадцатого транзисторов , коллекторь которых соединены с общей шиной, а базы соответственно00 N9 с первьв4И выводами шестого и пятого резисторов и соответственно с коллекторами пятнадцатого, восемнад00 цатого и четырнадцатого, девятнадцаNU того т ранзисторов, эмиттеры четырUd надцатого и пятнадцатого транзисторов соединены с коллектором второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в него введены десятый резистор, четвёртый диод, восьмой и девятый источники тока, коллекторы двадцатого и двадцать первого транзисторов подключены к общей шине , базы соответственно через седьмой и восьмой резисторы - к общей шине и к анодам соответственно первого..

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МНИЛ Н

РЕСПУБЛИК

09 (И).

86

3@3) Н 03 К 3/2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ OCCP

FO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОММ СВИДИТИЛЬСТВМ

1- 4

t (21) 3589877/24-21 (22) 10.05,83 (46) 30.12.84. Бюл. В 48 (72) В.Г.Аврамов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 621.375.083(088.8) (56) i Валиев К.А. и др. Микромощные интегральные схемы. М., "Советское радио", 1975, с. 112, рис.4.37.

2. Агапанян Т.М. и др. Интегральные триггеры устройств автоматики.

М., "Машиностроение", 1978, с. 345, рис. 4.13. (прототип). (54)(57) ТРИГГЕР, содеркащий двадцать один транзистор, девять резисторов, три диода и семь источников тока, база первого транзистора подключена к тактовому входу, коллекторк общей шине, эмиттер — к базам второго и третьего транзисторов и через первый источник тока — к шине питания, эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены соответственно с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов и. соответственно через второй и третий источники тока с. шиной питания, базы четвертого и пятого транзисторов соединены с входом опорного напряжения, коллекторы третьего и пятого транзисторов соединены соответственно с эмиттерами шестого, седьмого и восьмого, девятого транзисторов, коллектор шестого транзистора соединен с первым выводом первого резистора, коллектором восьмого транзистора и базами десятого и одиннадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, коллектор. седьмого транзистора соединен с первым выводом второго резисто-. ра, коллектором девятого транзистора и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены х общей -иане, эмит- теры одиннадцатого и тринадцатого транзисторов подключены соответственно к первому и второму выходам триггера, эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов соединены соответ-, ственно с базами девятого и восьмого транзисторов и соответственно через четвертый и пятый источники тока с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов соединены соответственно с базами четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов, соответ- ственно через вестой и седьмой источники тока — с виной питания, соответственно через третий и четвер- тый резисторы — с эмиттерами шестнадцатого и семнадцатого транзисторов, коллекторы которых соединены с общей шиной, а базы соответственно" с первьщи выводами шестого и пятого резисторов и соответственно с коллекторами пятнадцатого, восемнадцатого и четырнадцатого, девятнадцатого транзисторов, эмиттеры четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов соединены с коллектором второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в него введены десятый резистор, четвертый диод, восьмой и девятый источники тока, коллекторы двадцатого и двадцать первого транзисторов подключены к общей шине, базы соответственно через седь мой и восьмой резисторы — к общей шине и к анодам соответственно первого, 11 второго и третьего, четвертого диодов катоды первого и третьего диодов пЬдключены соответственно к первому. и второму информационным входам, катоды второго и четвертого диодов — к базам соответственно девятого и вось1 мого транзисторов, эмиттеры двадцатого и двадцать первого транзисторов подключены соответственно к базам девятнадцатого и восемнадцатого транзисторов и через соответственно вось32343 мой и девятый источники тока — к шине питания, дополнительные эмиттеры четырнадцатого, пятнадцатого и эмиттеры восемнадцатого, девятнадцатого транзисторов соединены с коллектором четвертого транзистора, вторые выводы первого и второго резисторов через- девятый резистор, а вторые выводы пятого и шестого резисторов через десятый резистор соединены с общей шиной.

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам с двумя устойчивыми состояниями, и мажет быть использовано в цифровых микросхемах на переключателях тока. 5

Известен триггер, построенный в базисе низкоуровневой эмиттерносвязанной логики с обратной связью (1) .

Недостатком известного триггера является малое быстродействие и низкая помехоустойчивость.

Наиболее близким к изобретению является триггер, содержащий двадцать три транзистора, девять резисторов, три диода и семь источников тока, база первого транзистора подключена к тактовому входу, коллекторк общей шине, эмиттер через первый ди од и седьмой резистор — к базам вто-, рого и третьего транзисторов и через 2О первый источник тока к шине питания, эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены соответственно с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов и соответственно через второй и третий источники тока с шиной питания, базы четвертого и пятого транзисторов соединены с входом опорного напряжения, коллекторы третьего и пятого транзисторов соединены со- ЗО ответственно с эмиттерами шестого, седьмого и восьмого, девятого транзисторов, коллектор шестого транзистора соединен с первым выводом пер-, вого резистора, коллектором восьмого д транзистора и базами десятого и одиннадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, коллектор седьмого транзистора соединен с первым выводом второго резис- 4О тора, коллектором девятого транзистора и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов, коллекторы которьм подключены к общей шине, эмиттеры одиннадцатого и тринадцатого транзисторов подключены соответственно к первому и второму выходам триггера, эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов соединены соответственно через второй диод, восьмой резистор и через третий диод и девятый резистор с базами девятого и восьмого транзисторов и соответственно через четвертый и пятый источники тока с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов соединены соответственно с базами четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов, соответственно через шестой и седьмой источники тока — с шиной питания, соответственно через третий и четвертый резисторы — с эмиттерами шестнадцатого и семнадцатого транзисторов, коллекторы которых соеди- " нены с общей шиной, а базы — соответственно с первыми выводами пятого и шестого резисторов и соответственно с коллекторами пятнадцатого, восемнадцатого и четырнадцатого, девятнадцатого транзисторов, эмиттеры четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов соединены с коллектором второго транзистора, вторые выводы первого, второго, пятого, шестого резисторов соединены с общей шиной, базы восем- надцатого и девятнадцатого транзисторов соединены соответственно с первым и вторым информационными входами, эмиттеры — соответственно с эмиттерами двадцатого и двадцать первого

3 113234 транзисторов и соответственно с кол- лекторами двадцать второго и двадФ цать третьего транзисторов, эмиттеры которых подключены к коллектору четвертого транзистора. 5

Недостатком известного триггера является большая яотребляемая мощность из-за повышенного напряжения питания, связанного с применением в триггере трехярусных переключате- 10 лей тока.

Цель изобретения — уменьшение потребляемой мощности.

Для достижения поставленной цели в триггер, содержащий двадцать один транзистор, девять резисторов, три диода и семь источников тока, база первого транзистора подключена к тактовому входу, коллектор — к общей шине, эмиттер — к базам второго и третьего транзисторов и через первый источник тока — к шине питания, эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены соответственно с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов и соответственно через второй и третий источники тока с шиной питания, базы четвертого и пятого транзисторов соединены с входом опорного напряжения, коллекторы третьего и пятого транзисторов соединены соответственно с эмиттерами шестого, седьмого и восьмого, девятого транзисторов, коллектор шестого транзистора соединен с первым 35 выводом первого резистора, .коллектором восьмого транзистора и базами де- сятого и одиннадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, коллектор седьмого транзисто- 0 ра соединен с первым выводом второго резистора, коллектором девятого транзистора и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, 45 эмиттеры одиннадцатого и тринадцатого транзисторов подключены соответственно к первому и второму выходам триггера, эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов соединены со- 50 ответственно с базами девятого и вось мого транзисторов и соответственно через четвертый и пятый источники тока — с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов соединены 55 соответственно с базами четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов, соответственно через шестой и седьмой

3 4 источники тока — с шиной питания, соответственно через третий и четвертый резисторы — с эмиттерами шестнадцатого и семнадцатого транзисторов, коллекторы которых соединены с общей шиной, а базы соответственно — с первыми выводами шестого и пятого резисторов и соответственно с коллекторами пятнадцатого, восемнадцатого

-.и четырнадцатого, девятнадцатого транзисторов, эмиттеры четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов соединены с коллектором второго транзистора, введены десятый резистор, четвертый диод, восьмой и девятый источники тока, коллекторы двадцато-, го и двадцать первого транзисторов подключены к общей шине, базы соответственно через седьмой и восьмой резисторы — к общей шине и к анодам соответственно первого,. второго и третьего, четвертого диодов, катоды первого и третьего диодов подключены соответственно к первому и второму информационным входам, катоды второго и четвертого диодов — к базам соответственно девятого и вось-. мого транзисторов, эмиттеры двадцатого и двадцать первого транзисторов подключены соответственно к базам девятнадцатого и восемнадцатого транзисторов и через соответственно восьмой и девятый источники тока к шине питания, дополнительные эмиттеры четырнадцатого, пятнадцатого и эмиттеры восемнадцатого, девятнадцатого транзисторов соединены с коллектором четвертого транзистора, вторые выводы первого и второго резисторов через девятый резистор, а вторые выводы пятого и шестого резисторов через десятый резистор соединены с общей шиной(2).

На чертеже представлена принципи-. альная схема предложенного триггера

Триггер содержит двадцать один транзистор 1-21, десять резисторов

22-31, четыре диода 32-35 и девять источников тока 36-44, база первого транзистора 1 подключены к тактовому входу 45, коллектор — к общей ши- не 46, эмиттер — к базам второго и третьего транзисторов 2 и 3 .и через первый источник тока 36 — к шине питания 47, эмиттеры второго и треть его транзисторов 2 и 3 соединены соответственно с эмиттераии четвертого и пятого транзисторов 4 и 5 и соот1132343

Э ветственно через второй и третий ис-1 точники тока 37 и 38 с шиной питания

47, базы четвертого. и пятого транзисторов 4 и 5 соединены с входом опорного напряжения 48, коллекторы треть- его и пятого транзисторов 3 и 5 соединены соответственно с эмиттерами

eecworo, седьмого и. восьмого, де-! вятого транзисторов 6, 7 и 8, 9, коллектор шестого транзистора.б соеди:нен с первым выводом первого резисто ра 22, коллекторам восьмого транзистора 8 и базами десятого и одиннад-, цатого транзисторов 10 и 11, коллек торы которых подключены к общей шине 15

46, коллектор седьмого транзистора 7 соединен с первым выводом второго резистора 23, коллектором девятого транзистора 9 и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов 1.2 и 13„ 20 коллекторы которых подключены к общей шине 46, эмиттеры одиннадцатого и тринадцатого транзисторов 11 и 13 подключены соответственно к первому и второму выходам 49 и 50 триггера, 25 эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов 10 и 12 соединены соответственно с базами девятого и восьмого транзисторов 9 и 8 и соответственно через четвертый и пятый ис- ЗО точники тока 39 и 40 с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов 6 и 7 соединены соответственно с базами четырнадцатого и пят" надцатого транзисторов 14 и 15, соответственяо через шестой и седьмой источники тока 41 и 42 — с шиной пи-, тания 47, соответственно через третий и четвертый резисторы 24 и 25 — с эмиттерами шестнадцатого и семнад- 40 цатого транзисторов 16 и 17, коллекторы которых соединены с общей шиной 46, а базы — соответственно с первыми выводами пятого и шестого резисторов 26 и 27 и соответственно 45 с коллекторами пятнадцатого, восемнадцатого и четырнадцатого, девятI надцатого транзисторов 15, 18 и 14, 19, эмнттеры четырнадцатого и пятнадцатого.транзисторов 14 и 15 соединены . о с коллектором второго транзистора 2, коллекторы двадцатого и двадцать .

t первого транзисторов 20 и, 21 подключены к общей шине 46, базы соответ ственно через седьмой и восьмой ре-,. зисторы 28 и 29 — к общей шине 46 и к анодам соответственно первого,, второго и третьего, четвертого дио-, дов.32, 33 и 34, 35, катоды первого и третьего диодов 32 и 34 подключены. соответственно к первому и второму информационным входам 51 и 52, катоды второго и четвертого диодов 33 и 35 — к базам соответственно девятого и восьмого транзисторов 9 и 8, эмиттеры двадцатого и двадцать первого транзисторов 20 и 21 подключены соответственно к базам девятнадцато- го и восемнадцатого транзисторов

19 и 18 .и через соответственно вось мой и девятый источники тока 43 и 44 к шине пйтания 47, дополнительные эмиттеры.четырнадцатого, пятнадцатого и эмиттеры восемнадцатого, девятнадцатого транзисторов 14, 15, 18 и 19 соединены с коллектором четвертого транзистора 4, вторые выводы первого и второго резисторов 22 и

23 через девятый резистор 30, а вторые выводы пятого и шестого резисторов 26 и 27 через десятый резистор

31 соединены с общей шиной.

Триггер работает следующим образом.

Логические уровни положим совместимыми с уровнями малосигнальной . эмиттерно связанной логики (МЭСЛ), совместимой по порогу переключения с ЭСЛ. Высокий логический уровень

"1", низкий логический уровень — "0".

Положим М ="1", 1 ="1", где K -вход 51, 3 -вход 52. Диоды 32, 33 и 34, 35 в положительной логике . реализуют логическую функцию конь-. юнкции. При подаче на катоды диодов

32-35. высоких потенциалов на базах. транзисторов 20 и 21, соединенных с анодами диодов 32-35, формируется высокий потенциал. Если к диодам 3235,подключены хотя бы один низкий потенциал, то низкий потенциал формируется и на их соединенных ано дах, Пусть ="1", 14 ="0", где

Q-выход 49, Q -выход 50. Тогда на .базе транзистора 20 будет формироваться высокий потенциал, а на базе транзистора 21 — низкий. Высокий потенциал будет через транзистор 20 передаваться на базу транзистора 19, а низкий потенциал через транзистор

21 будет подаваться на базу транзистора 18. Вследствие использования резисторов 24 и 25 потенциалы, подаваемые на базы транзисторов 15 и 14, смещены вниз относительно потенциалов, подаваемых на базы тран30

7 1!ЗгЗ эисторов 18 и 19. Поэтому последние управляют переключением тока. При

С ="0", где С -вход 45, ток источника тока (ИТ) 37 будет протекать через транзистор 4 и транзистор 19.

На базе транзистора 17 формируется низкий, а на базе транзистора 16— высокий потенциалы. Соответственно на промежуточном выходе (Q ), соеди-.

K ненном с базой транзистора 14, фор- 1р мируется "1", а на промежуточном выходе (Q ), соединенном с базой транзистора 15 "0". При С ="1" состояние выходов Q u Q не изменяетK ся. 15

П и С ="0" состояние выходов Q и Q не изменяется, поскольку ток»

ИТ-38 управляется сигналами Я и Я поданными на базы транзисторов 8 и 9.

Поэтому состояние выходов 4 и Я мо- о жет изменяться лишь при С ="1".

При t, ="1" ток ИТ-38 протекает через транзистор 3. На базу транзистора 6 подан высокий потенциал (Я ="1"), а на базу транзистора 7 — низкий (Ц ="0") . Поэтому ток протекает через транзистор 6. На базе транзисторов 12 и 13 устанавливается высокий потенциал, а на базе транзисторов

19 и 11 — низкий, т.е. g ="0", да на базе транзистора 21 будет поддерживаться высокий, а на базе транзистора 20 — низкий потенциал. При

С ="0" ток ИТ-37 будет протекать через транзистор 18, поэтому Ц"="!", Q †"0". При C ="1" ток ИТ-38 будет протекать через транзисторы 3 и 7, поэтому устанавливается Q ="1" и

Q ="0". Таким образом, при K ="1", 3 ="1." состояние выходов изменяется на противоположное при поступлении синхросигналов "0-1". Положим 1(="1", .! ="0", пусть Я ="1", Ц ="0". Тогда на базе транзистора 21 будет уста45 навливаться низкий, а на базе тран; зистора 20 — высокий потенциалы.

При С ="0" ток ИТ-37 будет протекать через транзистор 19., тогда Ц " ="!™, Q ="0". При С ="1" ток ИТ-38 будет протекать через транзистор 16

50 и устанавливается Й ="0" Q ="1".

Пусть Q ="0", Q ="1". Тогда на базах транзисторов 20 и 21 будут формироваться низкие потеницалы. Состояние выходов Q u Q не изменяетМ ся. При переключении С состояние

43 8 выходов g ="0" и Ц ="1" возможно при Ц ="0", (="1." состояние выходов при С ="1" устанавливается

Q — 1 и K — 1, f — 0 устройство сохраняет информацию на .выходах. Таким образом, при g ="1", 3 ="0" устанавливается состояние Q ="0", Q -="1" при поступлении синхросигналов "0-1". (="1", g ="0". Тогда на базах транзисторов 20 и 21 будут поддерживаться низкие потеницалы. Состояние выходов Q и Ц не изменяется. При переключении С состояние Q ="1", б ="0" возможно лишь при (="0", 1", поскольку при Q» ="1, ="0", состояние выходов при С = 1 " устанавливается Q ="0", Q ="!". ТаК ="0", J ="1", устройство сохраняет состояние выходов. Пусть Q ="0", g ="1". Тогда на базе транзистора 41 устанавливается низкий, а на базе транзистора 21 — высокий потенциалы.

При С ="0" ток ИТ-37 протекает через транзисторы 4 и 18, позтомуЯ " ="0", g"="1". При С ="1" ток ИТ-38 будет протекать через транзисторы 3 и 7, ="0" при переключении синхросигналов "0-1".

Положим K ="0", 3 ="0". При таких сигналах на базах транзисторов 20 и 21 формируются низкие потенциалы, которые передаются на базы транзисторов 18 и 19. Состояние выходов Q и Q,,как было показано, не изменяется при Ц ="0", Q ="1" и при Q ="1" и С1 ="0" и переключении синхросигнала, т.е. при М ="0",, ="0" устрой- ство хранит информацию на выходах

Q u Q . .Итак .описанное устройство реализует функции 3k -триггера, причем .переключение выходов Я и Я;, осуществляется при переключении из "0" tt! tt

Таким образом, уменьшается потребляемая мощность и уменьшается напряжение питания. Дополнительное снижение потребляемой мощности возможно при подаче на вход опорного напряжения сигнала, парофазного относительВ но сигнала синхронизации.

1132343

Составитель А.Янов

Редактор Т.Колб Техред И.Гергель Корректор О.Тигор о

Заказ 9804/43 Тираж 861. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4