Двухразрядный двоичный умножитель инжекционного типа Советский патент 1987 года по МПК G06F7/52 

тельной технике и может быть использовано в составе БИС-систем сбора и обработки информации.

Цель изобретения - повьшение быстродействия умножителя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема двухразрядного двоичного умножителя инжекционно- го типа.

Умножитель содержит двенадцать п-р-п-транзисторов 1 - 12, входы 13 и 14 младшего и старшего разряда (х,, х,) первого операнда, входы 15 и 16 младшего и старшего разрядов (у,,У.,) второго операнда, выходы 17-20 младшего, третьего, второго и первого разрядов произведения, источник 21 питания.

Транзисторы 5,6,9,10 включены по схеме зеркального отражателя тока с коэффициентом передачи, равным единице, все остальные транзисторЕИ включены по схеме порогового детектора.

На вход детектора 7 инжектируется 0,51 единиц тока (в относительных единицах), в базу транзистора 11 - 0,5 Ig, в базы транзисторов 8 и 12 2,5 Ig ( реализуемые функции Р и Pg соответственно), в базы транзисторов 5,6,9 и 10 инжектируется одна единица тока Ig.

Устройство работает следующим образом.

При входных сигналах х у, 1; Х| , y, транзисторы 1-4 закрыты. Следовательно, токи каждого из коллекторов зеркальных отражателей 5,6)9 и 10 тока равны одной единице тока (1д). Поэтому из баз пороговых детекторов 7,8,11 и 12 будут отбираться токи, равные двум единицам (2 1р). Так как в базы транзисторов 7, 11 инжектируется лишь 0,5 1, то они закроются, однако будут открыты транзисторы 8, 12, как их базовые токи равны 2,5 Ij, . Следовательно, на выходных шинах 18 и 19 сформируется Сигнал низкого логического уровня. Поэтому результат произведения двух двоичных двухразрядных чисел (11) 3,0 и (11)3,0 равен (8,8,5,84) -(1001)9,0- При х,0; ,.

коллекторные токи транзисторов 6 и 9 будут равны нулю, а пороговые детекторы 8 и 12 закр1лются. Коллекторные токи зеркальных отражателей 5 и 10 тока будут равны единице 1 , поэтому с баз пороговых детекторов 7 и 11 будет отбираться ток, равный единице

10 IP 5 а так как в базы этих транзисторов инжектируются токи 0,51, то они закроются. Следовательно, на выходных шинах 18 и 19 будем иметь сигнал высокого логического уровня: ,1,

If, , (так как ),, , (так как ).

Поэтому результат умножения двух частей (10) 2,0 и (11)2.,д равен (8,8,,) (0110)6,„.

20 Если все входные сигналы равны нулю: , х у, У2 1 , то пороговые детекторы 8 и 12 и отражатели 5,6,9, 10 тока будут закрыты (их коллекторные токи равны нулю), следовательно

7Ь с баз пороговых детекторов 7 и 11 ток отбираться не будет. Поэтому транзисторы 7 и 11 откроются: S, 5 53- - .

Аналогичным образом можно просле-30 дить за работой устройства при других комбинациях входных сигналов.

Формула изобретения

35, Двухразрядный двоичный умножитель инжекционного типа, содержащий двенадцать п-р-п-транзисторов, причем входы младшего и старшего разрядов первого операнда умножителя являются

40 базами первого и второго п-р-п-тран- зисторов соответственно, входы младшего и старшего разрядов второго операнда умножителя являются базами третьего и четвертого .п-р-п-транзисторов

45 соответственно, первый коллектор первого п-р-п-транзистора соединен с первым коллектором третьего п-р-п- транзистора и является выходом младшего разряда произведения умножителя,

50 первый коллектор второго п-р-п-тран- зистора соединен с вторым коллектором третьего, базой и первым коллектором пятого п-р-п-транзисторов, второй коллектор которого соединен с первым

х,1, , транзистор 1 будет55 коллектором шестого и базой седьмого открыт, а транзисторы 2 - 4 - закры-п-р-п-траизисторов, коллектор которо- ты. Открытый транзистор 1 черезго является выходом третьего разряда свои коллекторы отберет входные токипроизведения умножителя, второй кол- зеркальных отражателей 6 и 9 тока илектор первого п-р-п-транзистора соеколлекторные токи транзисторов 6 и 9 будут равны нулю, а пороговые детекторы 8 и 12 закр1лются. Коллекторные токи зеркальных отражателей 5 и 10 тока будут равны единице 1 , поэтому с баз пороговых детекторов 7 и 11 будет отбираться ток, равный единице

IP 5 а так как в базы этих транзисторов инжектируются токи 0,51, то они закроются. Следовательно, на выходных шинах 18 и 19 будем иметь сигнал высокого логического уровня: ,1,

, (так как ),, , (так как ).

Поэтому результат умножения двух частей (10) 2,0 и (11)2.,д равен (8,8,,) (0110)6,„.

Если все входные сигналы равны нулю: , х у, У2 1 , то пороговые детекторы 8 и 12 и отражатели 5,6,9, 10 тока будут закрыты (их коллекторные токи равны нулю), следовательно

с баз пороговых детекторов 7 и 11 ток отбираться не будет. Поэтому транзисторы 7 и 11 откроются: S, 5 53- - .

Аналогичным образом можно просле-дить за работой устройства при других комбинациях входных сигналов.

Формула изобретения

Двухразрядный двоичный умножитель инжекционного типа, содержащий двенадцать п-р-п-транзисторов, причем входы младшего и старшего разрядов первого операнда умножителя являются

базами первого и второго п-р-п-тран- зисторов соответственно, входы младшего и старшего разрядов второго операнда умножителя являются базами третьего и четвертого .п-р-п-транзисторов

соответственно, первый коллектор первого п-р-п-транзистора соединен с первым коллектором третьего п-р-п- транзистора и является выходом младшего разряда произведения умножителя,

первый коллектор второго п-р-п-тран- зистора соединен с вторым коллектором третьего, базой и первым коллектором пятого п-р-п-транзисторов, второй коллектор которого соединен с первым

динен с первым коллектором четперто- го транзистора, с базой и втором коллектором шестого транзистора, третий коллектор которого соединен с треты-гм коллектором пятого и базой восьмого п-р-п-транзисторов, база девятого п-р-п-транзистора соединена с первым коллектором девятого п-р-п-транзистора, вторые коллекторы второго и четвертого п-р-п-транзисторов соединены с базоЯ и первым коллектором десятого п-р-п-транзистора, вторые коллекторы девятого и десятого п-р-п-транзистотого, шестого, седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого п-р-п-транзисторов соединены с источником питания, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия умножителя, коллектор седьмого транзистора соединен с коллектором восьмого транзистора, база которого соединена с третьими коллекторами первого, второго, третьего и четвертого п-р-п- транзисторов, четвертые коллекторы которых соединены с базой девятого п-р-п-транзистора, коллектор одиннадров соединены с базой одиннадцатого

п-р-п-транзистора, коллектор которого )5 цатого п-р-п-транзистора соединен с является выходом второго разря/ia про- коллектором двенадцатого п-р-п-тран- изведения умножителя, база двенадцазистора, база которого соединена с пятыми коллекторами первого, второго, третьего и четвертого п-р-п-транзисторов, шестые коллекторы которых соединены с выходом старшего разряда произведения умножителя.

того п-р-п-транзистора соединена с третьими коллекторами девятого и десятого п-р-п-транзисторов, эмиттеры всех п-р-п-транзисторов соединены с шиной нулевого потенциала, базы пяРедактор Н.Егорова

Составитель Н.Маркелова

Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4048/43Тираж 672Подписное

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

того, шестого, седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого п-р-п-транзисторов соединены с источником питания, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия умножителя, коллектор седьмого транзистора соединен с коллектором восьмого транзистора, база которого соединена с третьими коллекторами первого, второго, третьего и четвертого п-р-п- транзисторов, четвертые коллекторы которых соединены с базой девятого п-р-п-транзистора, коллектор одиннадцатого п-р-п-транзистора соединен с коллектором двенадцатого п-р-п-тран-

зистора, база которого соединена с пятыми коллекторами первого, второго, третьего и четвертого п-р-п-транзисторов, шестые коллекторы которых соединены с выходом старшего разряда произведения умножителя.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе БИС-систем сбора и обработки измерительной информации. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства, что достигается путем организации новых связей в устройстве, содержащем двенадцать п-р-п-транзисторов 1-12. В устройстве путем организации нового алгоритма работы и образования новых связей время формирования выходных сигналов с момента подачи входных сигналов равно 3 tj, где t - время переключения п-р-п-транзистора, что в 2,5 раза увеличивает быстродействие. 1 ил. (Л 27