Троичный мостовой триггер Советский патент 1986 года по МПК H03K3/29 

1

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам с несколькими устойчивьми состояниями.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности в работе путем упрощения и исключения возможности сквозных токов при увеличении напряжения питания.

На чертеже представлена принципиальная схема троичного мостового триггера.

Троичный мостовой триггер содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой транзисторы 1 - 6 первого типа проводимости, эмиттеры транзисторов 1-4 соединены с общей шиной, их базы через первый, второй, третий и четырнадцатьй резисторы 7 и 8, 9 и 10 соединены с общей шиной, базы транзисторов 1 и 2 соединены с эмиттерами транзисторов 5 и 6, базы которых соединен. с коллекторами транзисторов 3 и 4 и анодами первого и второго стабилитронов 11 и 12, седьмой и восьмой, девятый и десятый транзисторы 13-16 прямой проводимости, базы транзисторов 13 и 14 через шестой и резисторы 17 и 18 соединены с шиной 19 питания и эмиттерами транзисторов 13 и 14, коллекторы которых соединены с первым и вторь9 входами 20 и 21 и коллекторами транзисторов 1 и 2, базы и коллекторы транзисторов 15 и 16 соединены соответственно с коллекторами и базами транзисторов 5 и 6, эмиттеры транзисторов 15 и 16 через деся- тьш и одинадцатый резисторы 22 и 23 подключены к базам транзисторов 14 и 13, базы транзисторов 3 и 4 через двенадцатый и тринадцатьй резисторы 24 и 25 соединены с первыми входами 26, а через восьмой и девятый резисторы 27 и 28 соединены с вторым и третьим входами 29 и 30, которые через пятый и четвертый резисторы 31 и 32 соединены с катодом стабилитронов 12 и 11, которые через первый и второй диоды 33 и 34 соединены с коллектором транзисторов 1 и 2„ К троичному мостовому tpHrrepy может быть подключена симметричная нагрузки 35 и несимметричные нагрузки 36 и 37,

Троичньш мостовой триггер работает следующим образом.

2266172

При включении напряжения питания и если на входах 29 и 30 низкие потенциалы троичньй мостовой триггер устанавливается в первое устойчивое

5 состояние, при котором все транзисторы закрыты, на выходах 20 и 21 одинаковые потенциалы, ток в нагрузках 35-37 отсутствует.

Если на вход 29 подать положитель ный импульс, то током через резистор 27 открывается транзистор 3, а током через резистор 31 и стабилитрон 12 открьшается транзистор 6, что при- врдит к лавинообразному открыванию

и насыщению транзисторов 6 и 16 за счет положительной обратной связи между коллекторами и базами этих транзисторов. Возникает ток через резистор 23 и насыщенные транзисто20 ры 6 и 16, которьшс открывает и переключает в насьпценное состояние транзисторы 2 и 13. Возникает ток в нагрузке 35, в направлении от выхода 20 к выходу 21, ив нагрузке 37.

25 Потенциал на выходе 20 высокий, а на выходе 21 низкий. Триггер устанавливается во второе устойчивое состояние, при котором транзисторы 2, 13, 6 и 16 открыты. После оконча30 ния импульса на входе 29 транзистор 3 закроется.

Если в первом устойчивом состоянии поступает положительньш импульс на вход 30, то аналогичным образом,

3«j в силу симметрии устройства, триггер установится в третье устойчивое состояние, при котором транзисторы 1, 14, 5 и 15 открыты, а остальные закрыты, на выходе 20 - низкий, на

40 выходе 21 - высокий потенциалы,, а ток в нагрузке 35 протекает в направлении от выхода 21 к выходу 20, в нагрузке 36 также будет ток.

Если троичный мостовой триггер находится во втором устойчивом состоянии и на вход 30 подать положительный импульс, то открывается транзистор 4, а транзистор 5 пока открываться не может, так как открыт тран- зистор 2 и через диод 34 пгунтирует- ся ток, протекающий через резистор 32. Открытый транзистор 4 снижает потенциал на базе транзистора 6, что приводит к лавинообразному закрыва- 55 нию транзисторов 6 и 16 и исчезновению тока через резистор 23, что приводит к закрыванию транзисторов 2 и 13. Потенциал на выходе 21 возрастает, и когда он превысит напряжение пробоя стабилитрона 11 и пороговых напряжений на базах транзисторов 5 и 1, а это может произойти когда в базах транзисторов 2 и ГЗ закончится процесс рассасывания неосновных носителей, стабилитрон 11 пробивается и открывается транзистор 5. Транзисторы 5 и 15 лавинообразно переключаются в насыщенное состояние, а ток, протекающий через эти транзисторы и резистор 22, откроет и переключит в режим насыщения транзисторы 1 и 14, т.е. триггер будет переключен в третье устойчивое состояние. При переключении триггера не могут возникнуть сквозные токи, потому что на первом этапе практически полностью закрываются открытые транзисторы 2 и 13, а только потом могут включиться транзисторы 5, 15, 1 и 14 Если триггер находится в треть ем устойчивом состоянии и поступает положительный импульс на вход 29, то аналогичным образом, в силу симметрии устройства, он будет переключен во второе устойчивое состояние.

Если триггер находится во втором устойчивом состоянии и на вход 26 поступает положительньй импульс, то открывается и входит в насыщение транзистор 4, потенциал на базе транзистора 6 уменьшится, транзисторы 6

30 вертого и пятого резисторов, седьм восьмой, девятый и десятый транзи торы второго типа проводимости, б седьмого и восьмого транзисторов рез шестой и седьмой резисторы со

40

и 16 лавинообразно закроются, исчезнет ток через резистор 23 и закроют- „епы с шиной питания и эмиттерами ся транзисторы 2 и 13, а следовательно, триггер переключится в первое устойчивое состояние.

Если триггер находится в третьем устойчивом состоянии и На вход 26 поступает положительный импульс, то аналогичным образом, в силу симметрии устройства, он будет переключен в первое устойчивое состояние.

Повьшение КПД в предлагаемом уст- 45 ройстве достигается за счет того, что диагональные транзисторы (1 и 14, 2 и 13) удерживаются в насьш1ении одним и тем же током, а в известном устройстве - двумя разными, а также 50 за счет уменьшения сквозных токов через вертикальные транзисторы (1 и 13, 2 и 14).

Надежность работы мостового триггера повьш1ается за счет того, что в 55 цепях обратных связей исключены стабилитроны (имеющиеся в известном устройстве ), и потому при изменении наседьмого и восьмого транзисторов, коллекторы которых соединены соотв ственно с первым и вторым выходами триггера и коллекторами первого и второго транзисторов, второй и тре тий входы соединены с первыми выво ми восьмого и девятого резисторов, отличающийся тем, что с целью повьш1ения надежност в работе, в него введены два диод включенных между катодами первого и второго стабилитронов и вторыми и первыми выходами, базы и коллек торы девятого и десятого транзист ров соединены соответственно с ко лекторами и базами пятого и шесто транзисторов, эмиттеры девятого и десятого транзисторов через десяты и одиннадцатый резисторы подключе ны соответственно к базам восьмог и седьмого транзисторов, базы тре его и четвертого транзисторов чер

пряжения питания величина токов насыщенных транзисторов изменяется пропорционально токам нагрузок, а также за счет исключения сквозных токов, которые на высоких частотах переключения могут привести к перегреву и выходу из строя выходных (1,2,13 и 14) транзисторов.

Формула изобретения

Троичный мостовой триггер, содержащий три входа, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой траизисторы первого типа проводимости, эмиттеры первого, второго, третьего и четвертого транзисторов соединены с общей шиной базы первого, второго и третьего транзисторов соответственно через первый, второй и третий резисторы подключены к общей шине, ба- зы первого и второго транзисторов соединены соответственцр с эмиттерами пятого и шестого транзисторов,

базы которых соединены соответствен- но с коллекторами третьего и четвертого транзисторов и анодами первого и второго стабилитронов, катоды которых соединены с первыми выводами четвертого и пятого резисторов, седьмой, восьмой, девятый и десятый транзисторы второго типа проводимости, базы седьмого и восьмого транзисторов через шестой и седьмой резисторы соеди- .

„епы с шиной питания и эмиттерами

„епы с шиной питания и эмиттерами

седьмого и восьмого транзисторов, коллекторы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера и коллекторами первого и второго транзисторов, второй и третий входы соединены с первыми выводами восьмого и девятого резисторов, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности в работе, в него введены два диода, включенных между катодами первого и второго стабилитронов и вторыми и первыми выходами, базы и коллекторы девятого и десятого транзисторов соединены соответственно с коллекторами и базами пятого и шестого транзисторов, эмиттеры девятого и десятого транзисторов через десятый и одиннадцатый резисторы подключены соответственно к базам восьмого и седьмого транзисторов, базы третьего и четвертого транзисторов через

5122(.617

двенадцатый и тринадцатый резисторыдинены соответственно с вторыми высоединены с первым входом триггераводами пятого и четвертого резистои подключены соответственно к вто-ров, а база четвертого транзистора

рым выводам восьмого и девятого ре-через четырнадцатый резистор соедизисторов, второй и третий входы сое-5 нена с общей шиной.

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам с несколькими устойчивыми состояниями. Цель изобретения - повышение КПД и надежности триггера достигается путем его упрощения и исключения возможности сквозных токов при увеличении напряжения питания. Для этого в триггер введены диоды 33 и 34. Триггер содержит транзисторы 1-6 первого типа проводимости, стабилитроны 11 и 12, транзисторы 13- 16 прямой проводимости, резисторы. К триггеру могут быть подключены симметричная нагрузка 35 и несимметричные нагрузки 36 и 37. 1 ил. 1 (Л I 2J ISD к О5 О) 30