Четырехразрядный преобразователь двоичного кода в циклический код Грея Советский патент 1988 года по МПК H03M7/00 

СО 00 СХ)

;о ср

00

Изобретение относитсяс к высисли тельной технике и может быть использовано при построении инжекционных БИС с повышенной степенью интеграции

Цель изобретения состоит в уменьшении аппаратурных затрат.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразова- еля двоичного кода в циклический код Грея.

Предлагаемое устройство содержит ходные многоколлекторные п - р - п- транзисторы 1-4, пороговые п - р - ki-транзисторы 5-7, переинжектирующие в - п - р-транзисторы 8-10, инжекти- )ующий транзистор II, выходные поро- |говые п - р - п-транэисторы 12-15. : Токи, инжектируемые транзисторами 1 1 в базы п - р - п транзисторов И эмиттеры р - п - р-транзисторов, Имеют различные значения. Часть эле. Йентов должна выполнять функции по- роговых, детекторов с различными порогами срабатывания (порог - две и одна единица). Для определенности срабатывания пороговых элементов Величина тока выбирается на половину единичного дискрета меньше требу- фмой величины, т.е. 0,5; 1,5. С учетом сказанного транзистор 11 ин- зКектирует следующие значения токов: 1 базы транзисторов 1 - 4 - одну еди ЙИДУ тока, в базы транзисторов 5-7 - 1,5-единицы тока, в базы транзисто- ров 12-15 - 0,5 единицы тока, в эмит Теры транзисторов 8-10 - две единицы тока.

Транзисторы 1-4 представляют собой токовые повторители с коэффици- $нтами передачи, равными единице по каждому из коллекторов, например, гсли входной сигнал , то коллек- topHbie токи транзистора 1 равны его входному току, в данном случае одному дискрету тока. Значения данных токов, а также данн1з е коэффициенты Передачи токовых повторителей обеспечивают необходимый алгоритм работы, согласно соотношения

.

1)-Р, ( 2); 1)-Р4(А,-ьАгг2); (1)

1)-РЛА,+А, 2);

.

Функции р,; р, ; Pj- представляют собой арифметическую сумму двух аргу- ментов А; по порогу, равному единице.

10

20

.5

функции Р арифметическую по порогу, рав30

35

40

45

50

55

- .

г 4 6 сумму аргументов А;

ному двум. Логические функции В,; В получены как разность между соответствующими функциями Р- .

Проанализируем работу устройства при различных комбинациях входных сигналов. Предположим, что на вход устройства подается следующая комбинация входных сигналов: А А, 0;

О Э

. В этом случае коллекторные токи входных транзисторов 2 и 3 равны одной единице тока, а коллекторные транзисторы и 4 равны нулю.

Следовательно, из базы порогового детектора 5 отбирается ток, равный одному дискрету, равный сумме кол- лекторнь1х токов транзисторов 1 и 2 (Ад+А,1), а так как в базу транзистора 5 инжектируется 1,5 дискрета тока, то последний открывается и через свой коллектор отбирает весь ток, инжектируемый в эмиттер транзистора 25 8 (два дискрета тока), поэтому в базу транзистора 12 из базы транзисторов 6 и I3 отбираются зяачения тока, равные двум дискретам. Поэтому транзистор 6 закрывается и через переинжектирующий транзистор 9 в базу транзистора 13 инжектируется два дискретных тока, который в сумме с 0,5 дискретами тока, инжектируе;мыми транзистором II, обеспечивает порог срабатывания порогового детектора 13 на уровне 2,5 дискрета тока. Следовательно, в базу транзистора 13 инжектируется 2,5 дискрета тока, а отбирается через коллекторы транзисторов 2,3 два дискрета, поэтому транзистор 13 открывается и на выходной шине В присутствует сигнал низкого логического уровня.

Так как , а А. О, то транзистор 7 открыт, отбирая в свой коллектор эмиттерный ток транзистора 10, а транзистор 14 закрыт (), так как отбираемый с его базы ток (1 дискрет) больше тока, инжектируемого транзистором 11 (0,5 дискрета). Транзистор 15 насыщен (), так как транзистор 4 закрыт и его коллекторный ток равен нулю.

Аналогично можно рассмотреть работу устройства при других комбинациях входных сигналов.

Таким образом, предлагаемое уст- ройство позволяет реализовать операцию преобразования двоичного кода в

циклический код Грея с меньшими аппаратурными затратами. Для реализации устройства требуется на 30% меньшее число элементов, на 40% уменьшено число межэлементных связей, что улучшает технологичность устройства, повьш1ает надежность, сокращает занимаемую устройством площадь на кристалле на 30-35%.

Формула изобретения

Четырехразрядный преобразователь двоичного кода в циклический код Грея, содержащий четыре входных мне- гоколлекторных п - р - п-транзисто- ра, три пороговых п - р - п-транзис- тора, четыре выходных пороговых п - р - п-транзистора и инжектирующий р - п - р-транзистор, эмиттер кото- рого соединен с входом положительного потенциала преобразователя, база инжектирующего р - п - р-транзисто- ра, эмиттеры входных многоколлекторных п - р - п-транзисторов, эмиттеры пороговых п - р - п-транзисторов и эмиттеры выходных пороговых п - р - п -транзисторов объединены и являются входом нулевого потенциала преобразователя, базы входных много- коллекторных п - р - п-транзисторов являются информ ационными входами . преобразователя, первые коллекторы первого, второго и третьего входных многоколлекторных п - р - п- транзисторов соединены соответственно с базами первого, второго и третьего пороговых п - р - п-транзисторов, вторые коллекторы с первого по четвертый входных многоколлектррных п - р - п-транзисторов соединены с базами с первого по четвертый рыход : ных пороговых п - р - п-транзиЬторов

соответственно, коллекторы котбрых являются выходами преобразователя, коллекторы инжектирующего р - п - р- транзистора соединены с базами входных п - р - п-транзисторов, пороговых п р - п-транзисторов и выходных пороговых п - р - п-транзисторовц отличающийся тем, что, с целью уменьшения аппаратурных зат- рат, в него введены три переинжектирующих р - п - р-транзистора, базы которых соединены с входом нулевого потенциала преобразователя, а эмиттеры соединены с коллекторами соответствующих пороговых п - р - п-транзисторов и соответствующими коллекторами инжектирующего р - п - р-транзистора, коллекторы с первого по третий переинжектирующих р - п - р-тран- зисторов соединены с базами с первого по третий выходных пороговых п - р - п-транзисторов, первый и второй коллекторы первого входного п - р - п-транзистора соединены соответственно с третьим и четвертым коллекторами второго входного п - р - п- транзистора, первый и второй коллекторы второго входного п - р - п-транзистора соединены соответственно с третьим и четвертым коллекторами третьего входного п - р - п-транзистора, первый и второй коллекторы третьего входного п - р - п-транзистора соединены соответственно с третьим и первым коллекторами четвертого входного п - р - п-транзнстора, третий коллектор первого, пятый коллектор второго, пятый коллектор третьего, четвертый коллектор четвертого входных п - р - п-транзисторов соединены с базами этих же входных п -, р - п- транзисторов.

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть не- . пользовано при построении инжекцион- ных БИС с повьшенной степенью интеграции. Цель изобретения состоит в уменьшении аппаратурных затрат. Для этого в четырехразрядный преобразователь двоичного кода в циклический код Грея, содержащий четыре входных п-р-п-транзистора 1-4, три пороговых п - р - п-транзистора 5-7, четыре выходных пороговых п - р - п- транзистора 12-15, введены три пере- инжектирующих р - п - р-транзистора 8-10. 1 ил. 12 Яя I (О