Мостовой троичный триггер Богдановича (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК H03K3/29 

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам с тремя устойчивыми состояниями.

Цель изобретения - повьшение надежности работы и быстродействия.

На фиг. 1 приведена принципиальная-электрическая схема мостового троичного триггера в интегральном исполнении; на г.2 - принципиальная электрическая схема мостового троичного триггера на дискретньк элементах

Мостовой троичный триггер (фиг.1) содержит первый и второй транзисторы 1 и 2 первого тийа проводимости,

первые эмиттеры которых соединены с

общей шиной, вторые эмиттеры соединен ны через первый и второй резисторы 3 и 4 с коллекторами транзисторов 2 и 1, первым и вторым выходами 5 и 6 триггера, между которыми включен третий резистор 7 нагрузки, и коллекторами Третьего и четвертого транзисторов 8 и 9 второго типа проводимости

с шиной питания 10 и через четвертый и пятый резисторы 11 и 12 подключены к их базам, коллекторы транзисторов 9 и 8 соединены соответственно с пер выми выводами шестого и седьмого резисторов 13 и 14, эмиттеры пятого и шестого транзисторов 15 и 16 первого типа проводимости соединены с общей шиной, базы : соответственно - с пер вым и вторым входами 18 и 19 и через десятый и одиннадцатый резисторы 22 и 23 соединены с общей шиной, а колле торы соответственно через девятый и восьмой резисторы 24 и 25 соединены с вторыми выводами резисторов 13 и 14, базы седьмого и восьмого транзис торов 26 и 27 соответственно через двенадцатый и тринадцатый резисторы 28 и 29 соединены с третьим входом 20, коллекторы - с базами транзисторов 1 и 2, и через первый и второй стабилитроны 30 и 31. с вторыми выводами резисторов 1 и 2, которые че-г рез первый и второй диоды 32 и 33 со

30

и 14 соединены через четвертый и тре- тий стабилитроны 34 и 35 с базами транзисторов 8 и 9.

Мостовой троичный триггер (фиг.1)

35

первые эмиттеры которых соединены с шиной питания 10 и через четвертый и пя-; jj динены с коллекторами транзисторов тый резисторы 11 и 12 подключены к базам 16 и 15, вторые выводы резисторов 13 транзисторов 8 и 9, вторые эмиттеры ; которых через шестой и седьмой резисторы 13 и 14 соединены с коллекторами транзисторов 9 и 8, пятый, шестой и седьмой транзисторы 15, 16 и 17 первого типа проводимости, эмиттеры которых соединены с общей шиной, а базы подключены соответственно к первому, второму и третьему входам 18, 19 и 20 и через восьмой, девятый и десятый резисторы 21, 22 и 23 - к общей шине, первый и вТорой коллекторы транзистора 17 соединены с базами транзисторов 1 и 2, коллекторы тран- зисторбв 15 и 16 через одиннадцатый и двенадцатый резисторы 24 и 25 под1слю- к вторым эмиттерам транзисторов 8 и 9, дополнительные коллекторы транзисторов 16 и 17 соединены с вторыми эмиттерами транзисторов 2 и 1

Мостовой троичный триггер (фиг.2) содержит первый и второй транзисторы 1 и 2 первого типа проводимости, эмиттеры которых подключены к общей шине.

работает следующим образом.

При включении питания все транзис торы закрыты, так как суммарное напря жение обратного пробоя вторых змит- терных переходов транзисторов 1 и 9, 2 и 8 больше, чем напряжение источни- ка питания, и базовые токи транзисторов 1,2,8 и 9 равны нулю. Ток в резисторе нагрузки 7 отсутствует, по- тенциалы на выходах 5 и 6 равны между собой. Это исходное состояние является устойчивым.

Если на вход 18 подается положительный импульс, транзистор 15 открывается. Возникает ток первого его коллектора, потенциал на втором змиттере транзистора 8 уменьшается, что приводит к пробою второго эмиттерного перехода транзистора 8, так как напряжение его пробоя меньше напряжения

.45

коллекторы транзисторов 2 и 1 соединены соответственно с первыми , -выводами первого и второго резисторов 3 и 4, с первым и вторым выходами 5 и 6, между которыми включен третий резистор 7 нагрузки,и с коллекторами третьего -и четвертого транзисторов 8 и 9 второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены

с шиной питания 10 и через четвертый, и пятый резисторы 11 и 12 подключены к их базам, коллекторы транзисторов 9 и 8 соединены соответственно с первыми выводами шестого и седьмого резисторов 13 и 14, эмиттеры пятого и шестого транзисторов 15 и 16 первого типа проводимости соединены с общей шиной, базы : соответственно - с первым и вторым входами 18 и 19 и через десятый и одиннадцатый резисторы 22 и 23 соединены с общей шиной, а коллекторы соответственно через девятый и восьмой резисторы 24 и 25 соединены с вторыми выводами резисторов 13 и 14, базы седьмого и восьмого транзисторов 26 и 27 соответственно через двенадцатый и тринадцатый резисторы 28 и 29 соединены с третьим входом 20, коллекторы - с базами транзисторов 1 и 2, и через первый и второй стабилитроны 30 и 31. с вторыми выводами резисторов 1 и 2, которые че-г рез первый и второй диоды 32 и 33 соединены с коллекторами транзисторов 16 и 15, вторые выводы резисторов 13

0

и 14 соединены через четвертый и тре- тий стабилитроны 34 и 35 с базами транзисторов 8 и 9.

Мостовой троичный триггер (фиг.1)

5

j динены с коллекторами транзисторов 16 и 15, вторые выводы резисторов 13

работает следующим образом.

При включении питания все транзисторы закрыты, так как суммарное напря жение обратного пробоя вторых змит- терных переходов транзисторов 1 и 9, 2 и 8 больше, чем напряжение источни-с ка питания, и базовые токи транзисторов 1,2,8 и 9 равны нулю. Ток в резисторе нагрузки 7 отсутствует, по- тенциалы на выходах 5 и 6 равны между собой. Это исходное состояние является устойчивым.

Если на вход 18 подается положительный импульс, транзистор 15 открывается. Возникает ток первого его коллектора, потенциал на втором змит тере транзистора 8 уменьшается, что приводит к пробою второго эмиттерного перехода транзистора 8, так как напряжение его пробоя меньше напряжения

питания, и возникновению тока его базы, который ограничивается резистором 24. Это приводит к открыванию транзистора 8 и увеличению потенциала на выходе 5, который через резистор

55 3 подается на второй эмиттерный переход транзистора 1, и пробивает последний. Возникает ток базы транзистора 1, и он открывается. Потенциал

5

на выходе 6 уменьшается, возникает ток нагрузки (в направлении от выхода 5 к выходу 6). После окончания входного импульса на входе 18, транзистор 15 закрывается, и транзисто- ры 1 и 8 остаются в открытом и.насыщенном состоянии благодаря токам через резисторы 3 и 13 и вторые эмит- терные переходы этих транзисторов. Та- Кйм образом, триггер переключается из исходного {первого) устойчивого состояния во второе устойчивое сое-, тояние, при котором транзисторы 1 и В открыты, на выходе 5 - высокий, а на выходе 6 - низкий потенциалы.

Бели во втором устойчивом состоянии на вход 19 поступает положительный импульс, то открывается транзистор 16. Открытый второй коллекторный переход транзистора 16 щунтиру- ет ток второго эмиттерного перехода транзистора 1 и последний закрывается, так как исчезает ток его базы. Одновременно ток первого коллекторного перехода транзистора 16 через резистор 25 снижает потенци.ал на втором эмитт ерном переходе транзистора 9, который пробивается, и возникает ток базы транзистора 9, который открывается и ускоряет рассасывание неосновных носителей в базе транзистра 1. Потенциал на выходе 6 возрастает, что приводит к возрастанию потенциала на втором эмиттерном переходе транзистора 8, уменьшению до нуля тока его базы и закрыванию последнег При дальнейшем увеличении потенциала на выходе 6 происходит пробой второго эмиттерного перехода транзистора 2, возникновению тока через резистор 4 и базу транзистора 2 и открыванию последнего, что способствует ускорению рассасывания неосновных носителей в базе транзистора 8, и еще большему уменьшению потенщ1ала на вьрсоде 5. После окончания импульса на входе 19 транзистор 16 закрывается, а транзисторы 2 и 9 остаются открытыми за счет тока через резисторы 4 и 14. Триггер переключается в третье устойчивое состояние, при котором транзисторы 2 и 9 открыты, на выходе 6 - высокий, а на вькоде 5 низкий потенциалы. В нагрузке протекает ток в направлении от выхода 6 к выходу 5. .

Если в третьем устойчивом состоянии поступает положительный импульс на вход 18, то триггер вновь пере

, 5

0 5

0

ключается во второе устойчивое состояние, при этом процесс переключения триггера происходит аналогично процессу переключения из второго состояния в третье, в силу симметрии устройства.

Если поступает положительный импульс на вход 20, то транзистор 17 открьшается иоткрытые коллекторные переходы его шунтируют ток базы одного из открытых транзисторов 1 или 2, что приводит к закрыванию открытого транзистора 1 или 2, а также и второго открытого транзистора 8 или .9, и переключению триггера в исходное ростояние, при котором все транзис- /торы 1, 2, 8 и 9 закрыты и ток в нагрузке отсутствует.

Мостовой троичный триггер (фиг.2) работ ает следующим образом.

При включении напряжения питания все транзисторы 1, 2, 8 и 9 закрыты, так как суммарное напряжение пробоя . стабилитронов 30 и 35, 31 и 34 больше напряжения питания и токи баз транзисторов равны нулю. Ток в резисторе нагрузки 7. отсутствует, потенциалы на выходах 5 и 6 равны. Это исходное состояние устойчиво.

Если на вход 18 подается положительный импульс, транзистор 15 открывается. Это приводит к уменьшению потенциала на аноде стабилитрона 34 и пробою последнего, так как напряжение пробоя его меньше напряжения питания. Возникает ток базы транзистора 8 и последний открЬ1вается, что приводит к увеличению потенциала на выходе 5 и на катоде стабилитрона 30 и пробою последнего. Возникает ток базы транзистора 1 и последний открывается. Потенциал на выходе 6 уменьшается и возникает ток в резисторе нагрузки 7 в направлении от выхода 5 к выходу 6. После окончания импульса на входе .18 транзистор закрывается, а транзисторы 8 и 1 остаются открытыми за счет токов через резисторы 3 и 1.3, стабилитроны 30 и 34. Таким образом, триггер переключается во второе устойчивое состояние, при котором транзисторы 1 и 8 открыты, а транзисторы 2 и 9 закрыты.

Если во втором устойчивом состоянии на вход 19 подается положительный импульс, транзистор 16 открывается. Через диод 32 и открытый транзистор 16 шунтируется ток через

стабилитрон 30 в базу.транзистора 1, что приводит к закрыванию последнего. При дальнейшем уменьшении потенциала на коллекторе транзистора 16, пробивается стабилитрон 35 и возникает ток базы транзистора 9, который ограничивается резистором 25. Тран- зистор 9 открывается, что способствует ускорению рассасывания неос- - новных носителей в базе транзистора 1. Потенциал на выходе 6 возрастает, 31, который ограничивается резистором 4. Увеличение потенциала на выходе 6 приводит к исчезновению тока че- рез стаб.илитрон 14 и закрыва1шю транзистора 8. Дальнейшее увеличение потенциала на выходе б приводит к пробою Стабилитрона 31 и возникновению тока базы транзистора 2, который ог- раничйвается резистором 4. Транзистор 2 открывается, .что способствует ускорению процесса рассасывания неосновных носителей в базе транзистора 8. После окончания импульса на входе 19 транзистор 16 закрывается, а триггер переключается в третье устойчивое состояние, при котором транзисторы 2 и 9 открыты и в резисторе 7 протекает ток от выхода 6 к выходу 5. .

Бели в этом состоянии вновь поступает положительный импульс на вход 18 аналогичным образом в силу симметрии |григгер переключается во второе устойчивое состояние.

Если на вход 20 поступает положи тельный импульс, открываются транзисторы 26 и 27, один из которых рует ток базы открытого транзистора 1 или 2, что приводит к закрыванию всех транзисторов и переключению триг гера в. исходное состояние. Резисторы 28 и 29 нужны для.выравнивания токов баз транзисторов 26 и 27.

Таким образом, оба варианта троичного мостввого триггера могут быть переключены в одно из трех устойчивых состояний независимо от предыдущего путем подачи положительных импульсов на один из трех входов.

Введение дополнительных связей в предлагаемое устройство Хколлекто- ,ры транзисторов 15, 16 и 17 и резисторы 24 и 25 в правом варианте, коллекторы транзисторов 26, 27, 15, 16, диоды 33 и 32, резисторы 24 и 25 во втором варианте) улучшает условия переключения триггера и повьшает

Q 5 0 5

5

0

5

5

0

быстродействие по сравнению с прототипом .

1 Формула и 3 о б р е т е н и.я

1.Мостовой троичный триггер, содержащий девять резисторов, первый и второй транзисторы первого типа проводимости, первые эмиттеры которых соединены с шиной, вторые -эмиттеры соединены соответственнно через первый и второй резисторы с г коллекторами второго и первого транзисторов, первым и вторым выходами триггера, между которыми включен третий резистор нагрузки, коллекторами третьего и четвертого транзисторов второго типа проводимости, первые эмиттеры которых соединены с шиной питания и через четвертый и пятый резисторы подключены к базам третьего и четвертого транзисторов, вторые эмиттеры которых соединены соответственно через шестой и седьмой резисторы с коллекторами четвертого и третьего транзисторов, эмиттеры пятого

и шестого транзисторов первого типа проводимости соединены с общей шиной, базы соответственно - с первым и вторым входами, триггера, а колле стот ры со вторыми эмиттераю соответст-. венно второго и первого транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и быстродействия, в него введены три резистора, третий вход триггера и седьмой транзистор перво.го типа {проводимости, эмиттер которого соедине- - с общей шиной, база подключена к тре - (тьему входу триггера и через восьмой резистор - к общей шине, первый и второй коллекторы седьмого транзистора соединены соответственно с базами первого и второго транзисторов, базы пятого и шестого транзисторов соот- .ветственно через девятый и десятый резисторы подключены к общей шине, а их дополнительные коллекторы соединены соответственно через одиннадцатый и двенадцатый резисторы с вторыми эмиттерами третьего н четвертого транзисторов.

2.Мостовой троичный триггер, содержащий девять резисторов, первый

и второй транзисторы первого типа проводимости, эмиттеры которых соединены в общей шиной, коллекторы- второго и первого транзисторов под71

ключены соответственно к первым выводам первого и второго резисторов первому и второму выходам триггера, мезеду которыми включен третий резистор нагрузки и коллектором третьего и четвертого транзисторов второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с шиной питания и через четвертый и пятый резисторы подключены к базам третьего и .четвертого транзисторов, коллекторы четвертого и третьего транзисторов соединены соответственно с первыми выводами шестого и седьмого резисторов, эмиттеры пятого и шестого транзисторов первого типа проводимости соединены с общей шиной, а базы соответственно с первым и вторым выходами- триггера отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и быстродействия, в него введены четьг- ре резистора,.третий вход триггера, два диода, четыре стабилитрона, седь

8

10

fS

20

и восьмой транзисторы первого типа проводимости, эмиттеры которых соединены с общей шиной, коллекторы - с базами соответственно первого и второго транзисторов, и через .соответственно первый и второй стабилитроны - со вторыми выводами первого . и второго резисторов, которые через соответственно первый и второй диоды- с коллекторами шестого и пятого транзисторов, которые соответственно через восьмой и девятый резисторы соег динены с -вторыми выводами седьмого и шестого резисторов, которые через третий и четвертый стабилитроны соединены с базами четвертого и третьего транзисторов, базы пятого и шестого транзисторов соответственно через десятый и одиннадцатый резисторы соединены с общей шиной, а базы седьмого и восьмоготранзисторов соответственно через двенадцатый и тринадцатый резисторы подключены к третьему входу триггера,

Редактор Л.Повхан

Составитель А.Янов Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 3302/56 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно- полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Изобретение относится к импульсг( ной технике. В частности к устройствам с тремя устойчивыми состояниями. Целью изобретения является повышение надежности работы триггера и его быстродействия. Мостовой троичньй триггер содержит двухэмиттерные транзисторы 1 и 2 первого типа, 8 и 9 второго типа проводимости, двухколлек- торные транзисторы 15, 16 и 17 первого типа проводимости, резисторы 4, 3, 11-14 и 21-25, нагрузку 7, выходы 5 и 6, шину питания 10, входы 18, 19 и 20. Введение дополнительных связей (коллекторов транзисторов 15, 16 и 17 и резисторов 23, 24 и 25) улучшило условия переключения триггера и повысило его быстродействие. Принципиальная схема мостового троичного триггера по п. 2 формулы изобретения приводится в описании изобретения. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. 1(Л tsD СО 00 ю о Од