Д-триггер Советский патент 1985 года по МПК H03K3/286 H03K3/29 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в арифметических многоуровневых И2Л устройствах.

Известен D-триггер содержащий два квантизатора, в цепи обратной связи каждого из которых содержит токовый повторитель и элемент управления 1.

Недостатками устройства являются сложность схемы, большая потребляемая мощность и невысокое быстродействие, задержка прохождения сигнала определяется задержками 10 п-р-п транзисторов.

Наиболее близким к предложенному D-триггеру по технической сущности является D-триггер, содержащий девять вентилей с инжекционным питанием входная и тактовая щины соединены с входами первого и седьмого вентилей соответственно, соответствующие выходы .первого вентиля соединены с входами второго и третьего вентилей, выход второго вентиля - с входом четвертого вентиля, соответствующие выходы третьего вентиля - с входами первого и шестого вентилей, соответствующие выходы четвертого вентиля - с входами второго, третьего и пятого вентилей, соответствующие выходы пятого вентиля - с входом щестого вентиля и первой выходной шиной, соответствующие выходы шестого вентиля - с входом пятого вентиля и второй выходной шиной, соответствующие выходы седьмого вентиля - с входами третьего и четвертого вентилей, входы восьмого и девятого вентиля подключены соответственно к входам установки и сброса 2.

Недостатком известного D-триггера являются узкие функциональные возможности из-за использования только двоичных сигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей D-триггера, заключающееся в использовании трехуровневых сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в D-триггер, содержащий девять вентилей с инжекционным питанием, входная и тактовая шины соединены С входами первого и седьмого вентилей соответственно, соответств юшие выходы первого вентиля - с входами второго и третьего вентилей, выход второго вентиля - с. входом четвертого вентиля, соответствующие выходы третьего вентиля - с входами первого и шестого вентилей, соответствующие выходы четвертого вентиля - с входами второго, третьего и пятого вентилей, выход пятого вентиля - с входо.м щестого вентиля, соответствующие выходы шестого вентиля - с входом пятого вентиля и выходной шиной, соответствуюнхие выходы седьмого вентиля - с входами третьего и четвертого вентилей, введен десятый вентиль с инжекционным питанием, соответствующие дополнительные выходы первого вентиля соединены с его входом и входом девятого вентиля, дополнительный выход третьего вентиля - с входом восьмого вентиля, дополнительный выход четвертого вентиля - с входом шестого вентиля, дополнительный выход пятого вентиля - с входом восьмого вентиля, соответствующие дополнительные выходы щестого вентиля - с его входом и входом восьмого вентиля, дополнительный выход седьмого вентиля -с входом девятого вентиля, соответствующие выходы восьмого вентиля соединены с его входом, с входами пятого, шестого вентилей и выходной щиной, соответствующие выходы девятого вентиля - с входами третьего, четвертого, .пятого, восьмого и десятого вентилей, выход десятого вентиля - с входом девятого вентиля.

Вентиль с инжекционным питанием представляет собой одно или многоколлекторный транзистор п-р-п-типа, в базу которого задается ток питающим р-п-р-транзистором. При этом базовые области п-р-п-транзисторов совмещены с коллекторньши областями р-п-р-транзистора, а базовая область р-п-р-транзисторл и эмиттерные

5 области п-р-п-транзисторов совмещ,ены в обшей полупроводниковой подложке п-типа. Разные уровни тока, задаваемые в базы п-р-.п-транзисторов, обеспечиваются геометрией и взаимным расположением эмиттера и коллекторов р-п-р-транзистора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого D-триггера.

D-триггер содержит вентили 1 -10 с инжекционным питанием, входная 11 и тактовая 12 шины соединены с входами первого 1 и седьмого 7 вентилей, соответственно, соответствующие выходы первого вентиля 1 - с входами второго 2 и третьего 3 вентилей, выход второго, вентиля 2 - с входом четвертого вентиля 4, соответствующие выходы третьего в.ентиля 3 - с входами первого 1 и щестого 6 вентилей, соответствующие выходы четвертого вентиля 4 - с входами второго 2, третьего 3 и пятого 5 вентилей, пятого вентиля 5 - с входом

2 шестого вентиля 6, соответствующие выходы шестого вентиля 6 - с входом пятого вентиля 5 и выходной шиной 13, соответствующие выходы седьмого вентиля 7 - с входами третьего и четвертого 4 вентилей, вось.мой 8 девятый 9 и десятый 10 венти0 ли с инжекционным питанием, соответствующие дополнительные выходы первого вентиля 1 соединены с его входом и входом десятого вентиля 10, дополнительный выход третьего вентиля 3 - с входом восьмого вентиля 8, дополнительный выход четвертого вентиля 4 - с входом щестого вентиля 6, дополнительный выход пятого вентиля 5 - с входом восьмого вентиля 8, соответствующие дополнительные выходы шестого вентиля б - с его входом и входом восьмого вентиля 8, дополнительный выход седьмого вентиля 7 - с входом девятого вентиля 9, соответствующие выходы восьмого вентиля 8 соединены с его входом, с входами пятого 5, шестого 6, вентилей и выходной шиной 13, соответствующие выходы девятого вентиля 9 - с входами третьего 3, четвертого 4, пятого 5 восьмого 8 и десятого 10 вентилей, выход десятого вентиля 10 - с входом девятого вентиля 9, питающий р-п-р-транзистор 14 задает на входы второго 2, шестого 6, десятого 10 вентилей и выходную шину 13 соответственно «0,5, «2,0, «1,5 и «2,0 уровней тока, а во входы остальных вентилей - «1,0 уровень тока.

D-триггер работает следующим образом.

Во входную шину 11 задается трехуровневый сигнал - нулевой, один и два уровня тока, С приходом тактового импульса 7 вентиль 7 открывается и блокирует вентили 3, 4, и 9, которые определяют состояние выходных вентилей 5, 6 и 8. Если на входной щине 11 нулевой сигнал, то вентиль 1 закрыт, а вентили 2 и 10. открыты. При увеличении входного сигнала до одного уровня тока вентиль 1 отводит полностью входной ток вентиля 2 и часть тока от входа вентиля 10. В результате вентиль 2 закрыт, а вентиль 10 остается открытым. Если во входную шину 11 задается два уровня тока, то вентиль 1 отводит полностью токи, задаваемые во входы вентилей 2 и 10, последние закрыты.

После окончания тактового импульса, в зависимости от входного сигнала, открывается вентиль 3 или 4, или 9, которые определяют состояние выходных вентилей 5, 6,8. г Если нулевой входной сигнал, то открывается вентиль 3, который блокирует входную шину И и вентили 6 и 8, что приводит к включению вентиля 5, т. е. установлению выходных транзисторов 5, 6, 8 в первое состояние. Ток с выходной шины, не отводится. при .единичном уровне входного сигнала включается вентиль 4, который блокирует вентили 8 и 5, что приводит к включению вентиля 6, т. е. установлению выходных транзисторов 5, 6, 8, во второе состояние. С выходной шины 13 вентиль 6 отводит один уровень тока.

Если во входную шину 11 задавалось два уровня тока, то включается вентиль 9, который блокирует вентили 3, 9, 6, 4 и 5, что приводит к включению вентиля 8, т.е.

0 установлению выходных вентилей 5, 6, 8 в третье состояние. С выходной шины 13 вентиль 8 отводит два уровня тока.

С приходом следующего тактового импульса включается вентиль 7, который бло5 кирует вентили 3, 4 и 9, а выходные вентили 5, 6, 8 сохраняют свое состояние до окончания этого тактового импульса и прихода другого уровня входного сигнала.

Технико-экономический эффект в предлагаемом D-триггере заключается в расширеНИИ его функциональных возможностей, что приводит к упрощению и увеличению быстродействия устройств построенным на его основе.

6 13

D-ТРИГГЕР, содержащий девять вентилей с инжекционным питанием, входная и тактовая шины соединены с в.чодами первого и седьмого вентилей соответственно, соответствующие выходы первого вентиля-с входами второго и третьего вентилей, выход второго вентиля - с входом четвертого вентиля, соответствующие выходы третьего вентиля- - с входами первого и шестого вентилей, соответствующие выходы четвертого вентиля - с входами второго, третьего и пятого вентилей, выход пятого вентиля - с входом шестого вентиля соответствующие выходь шестого вентиля- с входом пятого вентиля и выходной шиной, соответствующие выходы седьмого вентиля- с входами третьего и четвертого вентилей, отличающийся тем, , с целью расширения функциональных возможностей, в него введен десятый вентиль с инжекционным питанием, соответствующие дополнительные выходы первого вентиля соединены с его выходом и входом девятого вентиля, дополнительный выход третьего вентиля- с входом восьмого вентиля. Дополнительный выход четвертого вентиля - с входом шестого вентиля, дополнительный выход пятого вентиля - с входом восьмого вентиля, соответствующие дополнительные выходы S шестого вентиля - с его входом и выходом (Л восьмого . вентиля, дополнительный выход седьмого вентиля - с входом девятого вентиля, а соответствующие выходы восьмого вентиля - с его входом, с входами пятогЬ и шестого вентилей и выходной шиной, соответствующие выходы девятого вентиля - с входами третьего, четвертого, пятого, восьмого и десятого .вентилей, выход десятого 05 вентиля - с входом девятого вентиля. о СП 4