Спусковое устройство на интегральных схемах

\

1 о ги с А- и и в

277016

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. сви етельства №

Кл. 21 ат, 36/04

Заявлено 21 Vill.1967 (№ 1179751/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22.V11.1970. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания З.XI.1970

МП К Н 03k 3/12

УДК 621.374.3

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения С. П. Плеханов, Б. С. Финогенов, Н. Н. Медведев и Л. П. Плеханов

Заявитель

СПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ

В известных триггерах в микроэлектронном исполнении или вообще отсутствует счетный запуск, и триггер управляется по двум раздельным управляющим входам (например, МИГ-1), или для работы в счетном режиме необходима внешняя .коммутация (например, 4МД-1), но при этом отсутствует управление по раздельным входам.

При этом функция памяти реализуется или с помощью реактивных компонентов, или при использовании явления рассасывания избыточных носителей заряда после окончания насыщения транзисторов или диодов.

Первый способ не позволяет существенно уменьшить объем триггера, вгорой — потребляемую мощность.

Предлагаемый триггер в связи с отсутствием реактивных компонентов может быть изготовлен в малом кристалле твердого тела.

Благодаря тому, что функция памяти осуществляется внутренней связью между гранзисторами, такой триггер работоспособен в микроваттной и нановаттной областях погребляемой мощности. Триггер технологичен, так как состоит из однотипных элементов и, что особенно важно, позволяет строить, так называемые, однородные вычислительные среды.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что между. запускающим элементом и соответствующим элементом триггера каждого плеча включен формирователь прямоугольных импульсов, прп этом вторые входы запускающих элементов соединены между собой, образуя счетный вход триггера.

На фиг. 1 изображена общая схема предлагаемого устройства; фиг. 2 — эквивалентная схема одного элемента с выводами а — д; на фиг. 3 — форма напряжения в различных точках схемы триггера при работе в счетном

10 режиме.

Триггер собран на элементах 1 и 2 совместно с запускающими элементами 8 и 4. Элементы 5 — 8 и 9 — 12 образуют два одинаковых формирователя импульсов, в элементах 7 и

1 11 которых имеются входы установкн «О» и

«1» (вывод в) и управляющие входы I и К (вывод г).

В схеме триггера принята негативная логика, т. е. логическим «нулем» (О) служит высо20 кий потенциал, алогической «единицей» (1)— низкий потенциал (потенциал корпуса).

В исходном состояшш на счетный вход триггера и входы «Установка О» и «Установка 1» подается высокий потенциал — «О» (со25 стояния на входах 1 и К могут быть любыми).

В связи с тем, что на один из входов (вывод г) элементов 8 и 4 подается «О», независимо от состояния на пх вторых входах (вывод б) на выходе элементов 8 и 4 устанавли30 вается «1» (вывод д). Далее можно рассмат2770!6 ривать одно плечо триггера (элементы 3--8 и

1), так как схема симметрична. На вход элемента 5 (вывод б) и элемента 7 (вывод a) подается «1». С выхода элемента б (вывод д) высокий потенциал («О») проходит через элемент б (который служит эмиттерным повторителем), поступает на вход элемента 7 (вывод б) и благодаря тому, что на другой вход элемента 7 (вывод а) подана

«1», устанавливается на выходе элемента 7 (вывод д). Следовательно, на выходе элемента 8 (вывод д) устанавливается «1» (низкий потенциал). В итоге на вход элементов 1 и 2 (вывод б) в исходном состоянии подается

«1» и триггер удерживается в устойчивом состоянии за счет обратных связей с выходов элементов 1 и 2 (вывод д) на их входы (вывод г).

Рассмотрим начальную установку триггера в состояние «О».

Установка триггера в «О» осуществляется с помощью нестандартного включения элемента 11 и не зависит от состояния на управляющих входах 1 и К.

Нестандартное включение элемента 16 заключается в следующем.

Обычно вывод в твердой схемы (см. фиг. 2) соединяется с корпусом прибора, а вывод а— с плюсом источника питания. В схеме триггера в исходном состоянии вывод а элемента 11 соединен не с плюсом источника питания, а с корпусом прибора (подана «1»), и на вывод в того же элемента во всех режимах работы триггера подано положительное напряжение (подан «0»). На входы элемента 11 (выводы б и г), как обычно подаются сигналы. Таким образом, когда на вывод в элемента 11 («Установка «О») подано высокое напряжение («О»), то независимо от состояния («О» или «1») на его входах (выводы б и г) оба перехода база — эмиттер транзисторов элемента 11 (выводы б, в и выводы г, в) заперты, а переходы база — коллектор тех же транзисторов (выводы б, г и выводы г, д) при работе триггера используются в качестве диодов.

На вывод в элемента 11 (установка «О») подается «1» (потенциал корпуса). Так как на вход элемента 11 (вывод б) в исходном состоянии подается высокий потенциал, а на вывод а — потенциал корпуса, переход база — эмиттер транзистора элемента 11 (выводы б и в) открывается и шунтирует цепь между выводами б и а. В результате этого на выводе д (на выходе элемента 11) напряжение падает до потенциала корпуса, т. е. вместо «О» устанавливается «1». Такая установка состояния «1» на выходе элемента 11 происходит независимо от состояния на управляющих входах триггера I и К. Так как на входах элемента 12 (выводы б и г) устанавливается «1» íà его выходе (вывод д)

«О», который устанавливает на выходе элемента 2 (вывод д — потенциальный выход

«1») состояние «1». Если до этого момента на

60 выходе элемента 2 был «О», то григгер измеНреТ свое состояние на противоположное, если была «1», то состояние триггера не изменяется. Соответственно на выходе элемента

1 (вывод д — потенциальный выход «О») устанавливается «О.>. Полученное состояние триггера принимается за «нулевое».

Следовательно, пезавис||мо от предыдущего состояния триггера при подаче сигнала «1» на выход «Установка «О» на выходе элемента 1 (вывод д) устанавливается «О». При снятии сигнала «1» со входа «Установка «О» триггер остается в «нулевом» состоянии.

Аналогичным образом, но уже с помощ|но элемента 7 происходит начальная устаноькя триггера в состояние «1».

Рассмотрим работу триггера в счетном режиме (на входы I и К подаются «1»).

Управляющим (воздействующим) сигналом триггера по счетному входу является положительный перепад напряжения. Следовательно, на счетный вход триггера можно подавать как положительные перепады напряжения (потенциалы), так:| положительные и отрицательные импульсы. При подаче положительного перепада напряжения на счетный вход триггера на выходе (вывод д) одного пз элементов 8 или 4 (в з.".висимости от состояния триггера) появится отрицательный перепад напряжения (переход от «О» к «1»). Формирователь импульсов вырабатывает положительный импульс только при отрицательном перепаде напряжения на его входе. Элемент 1 (или 2), па вход которого поступит с формирователя положительный менит свое состояние па противоположное.

Произойдет переброс триггера. Следующий сигнал со счетного входа пройдет через другое плечо триггера и осуществит его переброс в противоположное состояние. Таким образом триггер работает в счетном режиме.

Управление состоянием триггера по входам

I и К заключается в том, что при подаче «О» на любой из входов I или К на выводе д элементов 7 или 11 принудительно устанавливается высокий потенциал («О»), который не изменяет своего значения при изменении потенциалов на выводах а и б тех же элементов. Иными словами, в соответствующих плечах триггера прекращается преобразование потенциала в импульс. Теперь при подаче сигнала на счетный вход триггера последний устанавливается в состояние, соотве гству ющее состояниям на входах 1 и К

В отличие от обычных схем триггеров предлагаемый триггер имеет помимо потенциальных два импульсных прямоугольных выходных сигнала: «Вых. имп. «1» и «Вых. имп.

«О».

Длительность выходного прямоугольного импульса составляет примерно 10 яксек.

Предмет изобретения

Спусковое устройство на интегральных схемах, состоящих из отдельных элементов вви277016

Фиг / де кристаллов, представляющих собой два транзистора с общим коллектором и три резистора, содержащее триггер с запускающими элементами и два формирователя прямоугольных импульсов, отличающееся тем, что, с целью получения на выходе как потенциального, так и импульсного прямоугольного сигнала, запуска триггера с помощью импульсов любой полярности и перепада напряжения, уменьшения потребляемой мощности, между запускающим элементом и соответствующим элементом триггера каждого плеча включен

5 упомянутый формирователь прямоугольных импульсов, при этом вторые входы запускающих элементов соединены между собой, образуя счетный вход триггера.

277016 четныи бхоо дыбод д

Зпемеита 3

Юыбод д

)пемеиаа4

Юыбод d

Зтмента б пирона емы по дыбод д

Зпемеюпа 7

Ъход Д

Фиг 3

Составитель Т. Пигасова

Редактор Т. Иванова Техред А. А. Камышникова Корректор Л. Б. Бадылама

Заказ 3087/5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совсге Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2