ТРИГГЕРНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1997 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и систем управления.

Цель изобретения уменьшение тока потребления в статическом режиме работы.

Схема триггерного устройства приведена на чертеже.

Триггерное устройство содержит RS-триггер 1, первый 2 и второй 3 логические элементы "исключающее ИЛИ", первый 4 и второй 5 элементы памяти на магнитных сердечниках, первый 6 и второй 7 диоды, первый 8 и второй 9 конденсаторы, первый 10 и второй 11 резисторы, двунаправленный ключ 12, формирователь импульсов 13, входную шину 14, общую шину 15.

Первые входы первого 2 и второго 3 логических элементов "исключающее ИЛИ" соединены с входной шиной 14, входы установки и сброса триггера 1 с анодами диодов соответственно 6 и 7, через конденсаторы соответственно 8 и 9 с общей шиной 15 и через резисторы соответственно 10 и 11 с управляющим входом ключа 12 и выходом формирователя 13, выходы первого 2 и второго 3 логических элементов "исключающее ИЛИ" соединены соответственно со входами обмоток записи элементов памяти 4 и 5.

Вход формирователя 13 соединен с выходом второго 3 элемента "исключающее ИЛИ. Выходы обмоток записи элементов 4 и 5 соединены соответственно со входом и выходом двунаправленного ключа 12. Выходы обмоток считывания элементов 4 и 5 соединены соответственно с катодами диодов 6 и 7, входы обмоток считывания соединены с общей шиной 15.

Формирователь импульсов 13 содержит третий 16 и четвертый 17 элементы "исключающее ИЛИ", второй двунаправленный ключ 18, третий 19 и четвертый 20 резисторы, третий конденсатор 21, причем вход формирователя через третий 19 резистор подключен к первому входу элемента 16, который через четвертый 20 резистор подключен ко второму входу элемента 16, к первому входу элемента 17 и через третий 21 конденсатор к общей шине 15. Выход элемента 16 подключен к выходу формирователя, ко второму входу элемента 17 и к управляющему входу ключа 18. Ключ 18 подключен между первым входом третьего логического элемента 16 и выходом четвертого логического элемента 17.

Триггерное устройство работает следующим образом.

Допустим, что в исходном состоянии RS-триггер 1 находится в нулевом состоянии, сердечники элементов памяти 4 и 5 намагничены влево; на входной 14 шине присутствует потенциал "лог 1", на выходе первого 2 логического элемента присутствует потенциал "лог 1", на выходе второго 3 логического элемента потенциал "лог 0", конденсатор 21 разряжен, на выходе третьего 16 логического элемента потенциал "лог 0", ключ 12 разомкнут. Таким образом, в исходном состоянии обмотки записи и считывания элементов памяти 4 и 5 отключены от источника питания.

При поступлении потенциала "лог 0" на входную шину 14, потенциалы на выходах элементов 2 и 3 меняются на противоположные ("лог 0" на выходе элемента 2, "лог 1" на выходе элемента 3), соответственно изменяется потенциал на первом входе логического элемента 16. Потенциал на втором входе логического элемента 16 изменяется с задержкой, определяемой постоянной времени RC-цепи (элементы 20, 21); указанная задержка обеспечивает формирование на выходе логического элемента 16 импульса положительной полярности. На время действия этого импульса замыкается ключ 12, соединяя между собой выходы обмоток записи элементов 4 и 5, а также через первый 10 и второй 11 резисторы и шину 15 обеспечивается питание цепей формирования импульсов считывания. Сердечники элементов памяти 4 и 5 перемагничиваются вправо, при этом в процессе перемагничивания на выходе обмотки считывания элемента памяти 4 возникает импульс отрицательной полярности, который через диод 6 заряжает конденсатор 8 и передается на вход установки триггера 1, ток, протекающий через резистор 10, ограничивает амплитуду отрицательного импульса на необходимом уровне. Указанный импульс не влияет на состояние триггера 1. На выходе обмотки считывания элемента памяти 5 формируется импульс положительной полярности, который смещает диод 7 в обратном направлении, при этом конденсатор 9 заряжается через резистор 11 от источника питания; на входе сброса триггера 1 формируется импульс положительной полярности, подтверждающей его исходное состояние.

После окончания процессов перемагничивания сердечников элементов памяти 4 и 5 на выходе логического элемента 16 появляется потенциал "лог 0", сохраняющийся до момента очередного изменения потенциала на входной шине 14 устройства, при этом ключ 10 разомкнут, отсутствует ток в цепях формирования импульсов считывания.

При появлении потенциала "лог 1" на входной шине 14, что соответствует окончанию тактового сигнала, на выходе логического элемента 2 появляется потенциал "лог-1"; на выходе логического элемента 3 потенциал "лог-0"; формирователь импульсов 13 формирует импульс, обеспечивающий подключение обмоток элементов памяти 4 и 5 к источникам питания. Сердечники элементов памяти 4 и 5 начинают перемагничиваться влево, при этом на выходе установки триггера 1 формируется импульс положительной полярности, его переключение в единичное состояние, в это время на выходе сброса триггера 1 формируется импульс отрицательной полярности, не влияющий на его состояние. Переключение триггера 1 приводит к изменению потенциалов на выходах элементов 2 и 3 (потенциал "лог 0" на выходе элемента 2, потенциал "лог 1" на выходе элемента 3), что в свою очередь, приводит к изменению направления тока намагничивания сердечников элементов памяти (вправо), т.е. элементы памяти восстанавливают свое состояние, частично потерянное в процессе переключения триггера 1, т.к. длительность его существенно меньше, чем постоянная времени заряда конденсатора 9, и, следовательно, на входе сброса триггера 1 за время действия импульса потенциал практически не изменяется.

Импульс на выходе формирователя 13 не обрывается при переключении триггера 1 и соответствующем изменении потенциала на входе формирователя 13, поскольку сигнал на первом входе элемента 16 определяется цепью обратной связи, состоящей из элемента 17 и ключа 18. Цепь обратной связи на время заряда (разряда) конденсатора 21 обеспечивает блокировку входного сигнала формирователя. После окончания импульса формирователя 13 обмотки записи и считывания элементов памяти 4 и 5 отключаются от источников питания. Переключение триггерного устройства в состояние "лог 0" происходит аналогичным образом.

Необходимо отметить, что указанное устройство обеспечивает восстановление состояния двухустойчивого элемента в статическом режиме при его несанкционированном переключении импульсами помех. При этом предполагается, что на входной шине 14 сохраняется потенциал "лог 1".

Технико-экономический эффект от использования данного изобретения заключается в уменьшении тока потребления в статическом режиме работы. Уменьшение тока потребления достигается путем отключения обмоток записи и считывания элементов памяти от источников питания после окончания процессов записи считывания в устройстве.

1. Триггерное устройство, содержащее RS-триггер, первый и второй логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы памяти на магнитных сердечниках, первый и второй диоды, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, входы обмоток считывания первого и второго элементов памяти на магнитных сердечниках соединены с общей шиной источника питания, а выходы обмоток считывания через соответственно первый и второй диоды, включенные в прямом направлении относительно источника питания, соединены соответственно с входами установки и сброса триггера, которые соединены с общей шиной источника питания через соответственно первый и второй конденсаторы и с первыми выводами соответственно первого и второго резисторов, вторые выводы которых соединены между собой, входы обмоток записи первого и второго элементов памяти на магнитных сердечниках соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых подключены к входной шине устройства, а вторые подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, отличающееся тем, что, с целью уменьшения тока потребления в статическом режиме работы, в него введены формирователь импульсов и первый двунаправленный ключ, причем вход формирователя импульсов соединен с выходом одного из логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход соединен с вторыми выводами первого и второго резисторов и входом управления двунаправленного ключа, включенного между выходами обмоток записи первого и второго элементов памяти на магнитных сердечниках.

2. Триггерное устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь импульсов содержит третий и четвертый элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй двунаправленный ключ, третий и четвертый резисторы, третий конденсатор, причем первый вход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через третий резистор соединен с входом формирователя и через четвертый резистор - с вторым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, который соединен с первым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и через третий конденсатор - с общей шиной источника питания, выход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с выходом формирователя, с вторым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с управляющим входом второго двунаправленного ключа, включенного между первым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

1. Триггерное устройство, содержащее RS-триггер, первый и второй логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы памяти на магнитных сердечниках, первый и второй диоды, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, входы обмоток считывания первого и второго элементов памяти на магнитных сердечниках соединены с общей шиной источника питания, а выходы обмоток считывания через соответственно первый и второй диоды, включенные в прямом направлении относительно источника питания, соединены соответственно с входами установки и сброса триггера, которые соединены с общей шиной источника питания через соответственно первый и второй конденсаторы и с первыми выводами соответственно первого и второго резисторов, вторые выводы которых соединены между собой, входы обмоток записи первого и второго элементов памяти на магнитных сердечниках соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых подключены к входной шине устройства, а вторые подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, отличающееся тем, что, с целью уменьшения тока потребления в статическом режиме работы, в него введены формирователь импульсов и первый двунаправленный ключ, причем вход формирователя импульсов соединен с выходом одного из логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход соединен с вторыми выводами первого и второго резисторов и входом управления двунаправленного ключа, включенного между выходами обмоток записи первого и второго элементов памяти на магнитных сердечниках. 2. Триггерное устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь импульсов содержит третий и четвертый элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй двунаправленный ключ, третий и четвертый резисторы, третий конденсатор, причем первый вход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через третий резистор соединен с входом формирователя и через четвертый резистор с вторым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, который соединен с первым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и через третий конденсатор с общей шиной источника питания, выход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с выходом формирователя, с вторым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с управляющим входом второго двунаправленного ключа, включенного между первым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.